Модернизация электрооборудования РУ 6 кВ понизительной подстанции 110/35/6 кВ «Ново-Чернитская» г. Белово
|
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Характеристика объекта модернизации 7
2 Определение электрических нагрузок распределительного устройства 6 кВ . 10
3 Выбор схемы распределительного устройства 15
4 Расчет токов короткого замыкания распределительного устройства 166
5 Выбор оборудования распределительного устройства 20
6 Расчет собственных нужд распределительного пункта 39
7 Расчет освещения 40
8 Расчет заземления 44
9 Выбор микропроцессорной релейной защиты 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 53
1 Характеристика объекта модернизации 7
2 Определение электрических нагрузок распределительного устройства 6 кВ . 10
3 Выбор схемы распределительного устройства 15
4 Расчет токов короткого замыкания распределительного устройства 166
5 Выбор оборудования распределительного устройства 20
6 Расчет собственных нужд распределительного пункта 39
7 Расчет освещения 40
8 Расчет заземления 44
9 Выбор микропроцессорной релейной защиты 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 53
Электроэнергетика является основополагающей отраслью народного хозяйства. Особенностью электроэнергетического производства является общность процессов производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии. Функционирование всех отраслей народного хозяйства страны зависит от состояния электроэнергетической отрасли. Кроме того, от состояния и развития электроэнергетики зависит и безопасность страны.
К основным объектам электроэнергетики относятся электрические станций на которых производят электрическую энергию, электрические подстанции на которых происходит преобразование и распределение электрической энергии, а также линии электропередачи (воздушные и кабельные) по которым происходит передача электрической энергии.
Начало становления электроэнергетической системы России берет начало с 20-х годов 20 века. В этот период были заложены основы современной Единой Национальной Электрической Сети (ЕНЭС).
В процессе создания и развития ЕНЭС выполнялось не только строительство новых объектов, но и модернизация существующих. Так как электроэнергетика связана со всеми отраслями народного хозяйства страны, то темпы ее развития должны опережать темпы развития остальных отраслей. Отставание в развитии может привести к нарушению нормального функционирования ЕНЭС.
Электрические подстанции - являются промежуточным звеном между электрическими станциями (объектами генерации) и потребителями.
Электрические подстанции характеризуются по уровню напряжения, местоположению в ЕНЭС и типам потребителей, подключенных к ним.
Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) потребители классифицируются по уровню надежности электроснабжения. Выделены три основных категории потребителей. К потребителям первой категории относятся потребители, для которых должно быть обеспечено бесперебойное электроснабжение, т.е. они должны получать питание от двух независимых источников. Перерыв в электроснабжении таких потребителей может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения. Среди потребителей первой категории надежности электроснабжения выделяются особо ответственные потребители «особой категории» - для которых перерыв в электроснабжении недопустим. Ко второй категории надежности электроснабжения относятся потребители, перерыв электроснабжения которых может повлечь массовый недоотпуск продукции, массовый простой рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушение нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. К третьей категории надежности электроснабжения относятся потребители на попадающие под категории 1 и 2. Для потребителей третьей категории допускается обеспечивать питание от одного источника электрической энергии, при условии соблюдения периода перерыва электроснабжения, не превышающего 24 часов.
По местоположению роли в ЕНЭС подстанции подразделяются на тупиковые, ответвительные, узловые, проходные.
Исходя из того какие потребители подключены к подстанции и какую роль, она играет в ЕЭНС выбирается тип силовых трансформаторов и электрическая схема подстанции.
При выборе электрической схемы необходимо учитывать перспективу развития питаемого района, возможность подключения новых потребителей и т.д.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка проекта по модернизации электрооборудования распределительно устройства напряжением 6 кВ подстанции «Ново-Чернитская».
К основным объектам электроэнергетики относятся электрические станций на которых производят электрическую энергию, электрические подстанции на которых происходит преобразование и распределение электрической энергии, а также линии электропередачи (воздушные и кабельные) по которым происходит передача электрической энергии.
Начало становления электроэнергетической системы России берет начало с 20-х годов 20 века. В этот период были заложены основы современной Единой Национальной Электрической Сети (ЕНЭС).
В процессе создания и развития ЕНЭС выполнялось не только строительство новых объектов, но и модернизация существующих. Так как электроэнергетика связана со всеми отраслями народного хозяйства страны, то темпы ее развития должны опережать темпы развития остальных отраслей. Отставание в развитии может привести к нарушению нормального функционирования ЕНЭС.
Электрические подстанции - являются промежуточным звеном между электрическими станциями (объектами генерации) и потребителями.
Электрические подстанции характеризуются по уровню напряжения, местоположению в ЕНЭС и типам потребителей, подключенных к ним.
Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) потребители классифицируются по уровню надежности электроснабжения. Выделены три основных категории потребителей. К потребителям первой категории относятся потребители, для которых должно быть обеспечено бесперебойное электроснабжение, т.е. они должны получать питание от двух независимых источников. Перерыв в электроснабжении таких потребителей может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения. Среди потребителей первой категории надежности электроснабжения выделяются особо ответственные потребители «особой категории» - для которых перерыв в электроснабжении недопустим. Ко второй категории надежности электроснабжения относятся потребители, перерыв электроснабжения которых может повлечь массовый недоотпуск продукции, массовый простой рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушение нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. К третьей категории надежности электроснабжения относятся потребители на попадающие под категории 1 и 2. Для потребителей третьей категории допускается обеспечивать питание от одного источника электрической энергии, при условии соблюдения периода перерыва электроснабжения, не превышающего 24 часов.
По местоположению роли в ЕНЭС подстанции подразделяются на тупиковые, ответвительные, узловые, проходные.
Исходя из того какие потребители подключены к подстанции и какую роль, она играет в ЕЭНС выбирается тип силовых трансформаторов и электрическая схема подстанции.
При выборе электрической схемы необходимо учитывать перспективу развития питаемого района, возможность подключения новых потребителей и т.д.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка проекта по модернизации электрооборудования распределительно устройства напряжением 6 кВ подстанции «Ново-Чернитская».
В выпускной квалификационной работе выполнен проект модернизации электрооборудования распределительного устройства напряжением 6 кВ понизительной подстанции «Ново-Чернитская».
Проведен анализ электрооборудования подстанции 110/35/6 кВ «Ново- Чернитская», а также анализ существующей схемы распределительного устройства. Представлен расчет электрических нагрузок по распределительному устройству. По результатам расчета электрических нагрузок построен суточный график активной и реактивной мощности распределительного устройства напряжением 6 кВ. На основании нормативных документов и стандартов организации, в распределительном устройстве решено сохранить существующую схему распределительного устройства. Выполнен расчет токов короткого замыкания. На основании проведенных расчетов ТКЗ выполнена проверка оборудования, принятого для установки на РУ 6 кВ. Для выбора оптимального состава электрооборудования распределительного устройства, проведен сравнительный анализ оборудования различных производителей. Для каждой позиции рассматривалось три варианта. На основании проведенного анализа к установке в распределительном устройстве приняты камеры сборные одностороннего обслуживания типа КСО-СЭЩ-298М - производства завода Самарский-Электрощит; вакуумные выключатели серии ВВУ-СЭЩ-10, так же производства Самарского завода Электрощит, измерительные трансформаторы тока марки ТОЛ-СЭЩ-10 - производства Самарского завода Электрощит, трансформаторы напряжения марки ЗНОЛ- СЭЩ-10 - производства Самарского завода Электрощит, разъединитель вертикальный типа РВ-СЭЩ-10 - производства Самарского завода Электрощит, опорные изоляторы марки ИОР-10-7,5. Также в работе выполнен выбор сечения жестких шин принятых к установке в РУ 6 кВ и выполнена их проверка на стойкость токам КЗ. Представлен расчет собственных нужд подстанции 110/35/6 кВ «Ново-Чернитская». Для освещения помещения ЗРУ 6 кВ выполнен расчет освещения, исходя из результатов которого в ВКР выбраны энергосберегающие светодиодные светильники производства компании «Световые Технологии», Россия. К установке в помещении ЗРУ принято 20 светильников, расчетное количество светильников должно обеспечить в помещении требуемый уровень освещенности в размере 200 Лк. Для установки на подстанции предлагается использовать блоки микропроцессорной защиты марки «Сириус», данный производитель хорошо зарекомендовал себя на рынке микропроцессорных защит. В работе выполнен расчет уставок МТЗ с пуском по напряжению.
Выполнен расчет заземляющего устройства РУ 6 кВ, рассчитано число вертикальных заземлителей и длина горизонтального заземлителя. Заземление ЗРУ предлагается выполнить по периметру здания ЗРУ стальными стержнями диметром 12 мм, а также стальной полосой. Результаты расчета системы заземления удовлетворяют требованиям нормативной документации [13].
В результате выполнения выпускной квалификационной работы выполнен проект модернизации электрооборудования понизительной подстанции «Ново-Чернитская», который соответствует всем современным нормам и требованиям в плане обеспечения надежности и качества электроснабжения потребителей.
Проведен анализ электрооборудования подстанции 110/35/6 кВ «Ново- Чернитская», а также анализ существующей схемы распределительного устройства. Представлен расчет электрических нагрузок по распределительному устройству. По результатам расчета электрических нагрузок построен суточный график активной и реактивной мощности распределительного устройства напряжением 6 кВ. На основании нормативных документов и стандартов организации, в распределительном устройстве решено сохранить существующую схему распределительного устройства. Выполнен расчет токов короткого замыкания. На основании проведенных расчетов ТКЗ выполнена проверка оборудования, принятого для установки на РУ 6 кВ. Для выбора оптимального состава электрооборудования распределительного устройства, проведен сравнительный анализ оборудования различных производителей. Для каждой позиции рассматривалось три варианта. На основании проведенного анализа к установке в распределительном устройстве приняты камеры сборные одностороннего обслуживания типа КСО-СЭЩ-298М - производства завода Самарский-Электрощит; вакуумные выключатели серии ВВУ-СЭЩ-10, так же производства Самарского завода Электрощит, измерительные трансформаторы тока марки ТОЛ-СЭЩ-10 - производства Самарского завода Электрощит, трансформаторы напряжения марки ЗНОЛ- СЭЩ-10 - производства Самарского завода Электрощит, разъединитель вертикальный типа РВ-СЭЩ-10 - производства Самарского завода Электрощит, опорные изоляторы марки ИОР-10-7,5. Также в работе выполнен выбор сечения жестких шин принятых к установке в РУ 6 кВ и выполнена их проверка на стойкость токам КЗ. Представлен расчет собственных нужд подстанции 110/35/6 кВ «Ново-Чернитская». Для освещения помещения ЗРУ 6 кВ выполнен расчет освещения, исходя из результатов которого в ВКР выбраны энергосберегающие светодиодные светильники производства компании «Световые Технологии», Россия. К установке в помещении ЗРУ принято 20 светильников, расчетное количество светильников должно обеспечить в помещении требуемый уровень освещенности в размере 200 Лк. Для установки на подстанции предлагается использовать блоки микропроцессорной защиты марки «Сириус», данный производитель хорошо зарекомендовал себя на рынке микропроцессорных защит. В работе выполнен расчет уставок МТЗ с пуском по напряжению.
Выполнен расчет заземляющего устройства РУ 6 кВ, рассчитано число вертикальных заземлителей и длина горизонтального заземлителя. Заземление ЗРУ предлагается выполнить по периметру здания ЗРУ стальными стержнями диметром 12 мм, а также стальной полосой. Результаты расчета системы заземления удовлетворяют требованиям нормативной документации [13].
В результате выполнения выпускной квалификационной работы выполнен проект модернизации электрооборудования понизительной подстанции «Ново-Чернитская», который соответствует всем современным нормам и требованиям в плане обеспечения надежности и качества электроснабжения потребителей.