ВВЕДЕНИЕ 4
1. Описание объекта выпускной квалификационной работы 6
2. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов подстанции 11
2.1 Базовый вариант установки двух силовых трансформаторов ТМН
2500/110/10 16
2.2 Альтернативный вариант установки двух силовых трансформаторов
ТМН 6300/110/10 22
2.3. Сравнительный анализ базового и альтернативного вариантов 27
3. Расчет токов короткого замыкания 28
3.1 Расчет трехфазного тока короткого замыкания 28
3.2 Расчет несимметричных токов короткого замыкания 32
3.3 Обобщение результатов расчета токов короткого замыкания 35
4. Выбор оборудования подстанции 110/10 кВ «Баженово» 37
4.1 Выбор высоковольтных выключателей 37
4.2 Выбор разъединителей на высокую сторону 110 кВ 41
4.3 Выбор измерительных трансформаторов тока 41
4.4 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 45
4.5 Выборка ограничителей напряжения 46
4.6 Расчет гибких шин на стороне высокого напряжения (110кВ) 46
4.7 Выбор токопровода на 10кВ 48
5. Релейная защита трансформаторов подстанции «Баженово» 49
5.1 Определение уставок дифференциальной защиты трансформатора 49
6. Собственные нужды подстанции «Баженово» 54
7. Расчет заземления 56
8. Расчет молниезащиты подстанции 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 64
Электроэнергетическая отрасль является основополагающей отраслью развития народного хозяйства страны. Условием развития объектов народного хозяйства является соблюдение опережающих темпов развития электроэнергетики. Строительство новых и реконструкция старых подстанций должна основываться на прогнозах развития регионов страны и районов питания подстанций, в частности.
Большая часть подстанций в России строилась во второй половине 20 века и на сегодняшний момент находятся в неудовлетворительном техническом состоянии. При этом развитие техники находится в настоящий момент на совершенно ином уровне. Появляются новые типы оборудования, новые технологии строительства, проектирования и эксплуатации подстанций, которые позволяют снизить риски развития аварийных ситуаций и существенно повышают надежность электроснабжения потребителей. Поэтому выполнение выпускной квалификационной работы, направленной на повышение надежности электроснабжения потребителей невозможно без изучения и анализа мирового и отечественного опыта в проектирование подстанций.
Проведенный анализ объекта выпускной квалификационный работы показал, что подстанция 110/10 кВ «Баженово» находясь в эксплуатации с 1971 года, не способна обеспечить нормальное функционирование питаемого района. Ограничения по перегрузочной способности силовых трансформаторов подстанции, находящихся в эксплуатации с момента запуска ПС в работу, не дают возможности осуществления новых технологических присоединений. При этом загрузка силовых трансформаторов подстанции, определенная в пункте 1 (Таблица 3.) говорит о высоком уровне потерь в силовых трансформаторах. Поэтому повышение надежности электроснабжения, питаемого подстанцией «Баженово» района, требует проведения реконструкции подстанции и замены силовых трансформаторов, коммутационного оборудования, устройств релейной защиты и автоматики, молниезащиты ПС и заземления ПС.
Исходя из актуальности ВКР и проведенного анализа объекта реконструкции сформулирована цель ВКР.
Целью ВКР является повышение надежности функционирования подстанции за счет замены оборудования исчерпавшего эксплуатационный ресурс.
Исходя из поставленной цели ВКР, в рамках выполнения ВКР предлагается решить следующие задачи.
1. Провести анализ загрузки подстанции и перспективы роста мощности питаемого района.
2. Выбрать современное оборудование подстанции.
3. Выполнить расчет системы заземления и молниезащиты.
В рамках выполнения выпускной квалификационной работы выполнен расчет проекта реконструкции электрической части подстанции 110/10 кВ «Баженово». Проведенный анализ электрооборудования подстанции показал, что в настоящее время на подстанции установлено два силовых трансформатора марки ТМН 6300 и ТМН 2500. Технологическое присоединение новых потребителей к подстанции «Баженово» закрыто, хотя коэффициенты загрузки трансформаторов ниже номинальных значений, в зависимости от времени года коэффициент загрузки варьируется от 0,11 до 0,38 для трансформаторов разной мощности. Этот факт обусловлен превышением срока эксплуатации установленных трансформаторов и ограничением их загрузки из-за условий ограничения нагрузочной способности силовых трансформаторов. Изоляция трансформаторов изношена и реконструкция подстанции с заменых силовых трансформаторов является актуальной задачей.
Для замены силовых трансформаторов рассмотрены перспективы роста нагрузки питаемого района. На основе полученных данных о перспективной нагрузке подстанции выбраны два варианта установки силовых трансформаторов ТМН 2500 и ТМН 6300. Анализ каталогов производителей трансформаторного оборудования российского производства показал, что не все производители имеют в своей номенклатуре данные трансформаторы. Исходя и этого были выбраны трансформаторы производства ООО «Тольяттинский трансформатор».
Проведенный технико-экономический расчет показал целесообразность установки на подстанции трансформаторы марки ТМН 6300/110/10 кВ. Так как они удовлетворяют критерию минимальных приведенных затрат.
Выполнен расчет токов короткого замыкания на подстанции после замены силовых трансформаторов. Выполнен расчет токов короткого замыкания, определены значения симметричных и не симметричных токов короткого замыкания.
Выполнен выбор оборудования на стороне 110 кВ и 10 кВ. Выбраны высоковольтные вакуумные выключатели марки ВБП-110. Для установки в распределительном устройстве 10 кВ выбраны вакуумные выключатели производства «Таврида Электрик» марки ISM15_LD_2. Для установки на ОРУ 110 кВ выбраны высоковольтные разъединители марки РГ-110/1000 с двумя и с одним заземляющим ножом, в зависимости от места установки. Выбраны измерительные трансформаторы тока на стороне 110 кВ - ТОГФ- 110. Это измерительные трансформаторы тока с элегазовой изоляцией. На стороне 10 кВ выбраны шинные трансформаторы тока с литой изоляцией марки ТШЛ-10. Кроме этого выбраны измерительные трансформаторы напряжения. На стороне 110 кВ измерительные трансформаторы напряжения не используются, а на стороне 10 кВ выбраны шинный трансформатор напряжения марки ЗНОЛ-10. Для защиты от перенапряжений выбраны ограничители перенапряжений нелинейные типа ОПНп - 110 для установки на ОРУ 110 кВ и ОПНп-10 для установки в распределительном устройстве 10 кВ.
Для защиты силовых трансформаторов выполнен расчет уставок дифференциальной защиты выполненной на базе микропроцессорного терминала Сириус-Т.
Для электроснабжения потребителей собственных нужд выбраны два трансформатора марки ТМ 40/10/0,4 кВ.
Выполнен расчет системы заземления и молниезащиты подстанции «Баженово».
Выполненный проект реконструкции подстанции «Баженово» удовлетворяет всем современным требованиям к объектам электросетевого комплекса.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
