Введение 4
1 Краткая характеристика подстанции «Винтай» 6
2 Определение оптимальной мощности силовых трансформаторов на ГПП . .. 7
3 Расчет токов короткого замыкания на ГПП 23
4 Выбор и проверка электрических аппаратов на подстанции 26
4.1 Выбор разъединителей 26
4.2 Выбор высоковольтных выключателей 28
4.3 Выбор измерительных трансформаторов тока 31
4.4 Выбор измерительных трансформаторов напряжения в ЗРУ 10 кВ 34
4.5 Выбор ограничителей перенапряжений 37
5 Собственные нужды подстанции 41
6 Система оперативного тока на подстанции «Винтай» 43
7 Релейная защита 46
8 Заземление на подстанции 47
Заключение 51
Список используемых источников 52
Система электроснабжения представляет собой совокупность электроустановок, состоящих из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, приемников электроэнергии. Требования к системам электроснабжения [1-3]:
- экономичность;
- надежность электроснабжения;
- безопасность и удобство эксплуатации;
- обеспечение надлежащего качества электрической энергии;
- гибкость системы, дающая возможность дальнейшего развития;
- максимальное приближение источников питания к электроустановкам потребителей и др.
Система электроснабжения промышленного предприятия должна выбираться на основе технико-экономического сравнения сопоставимых вариантов по критерию минимума дисконтируемых затрат или другим экономическим критериям.
При построении системы электроснабжения следует учитывать требуемую надежность электроснабжения электроприемников, требуемое качество электрической энергии в соответствии с ГОСТ 32144-2013 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».
Трансформаторные и распределительные подстанции следует максимально приближать к электроустановкам потребителей электроэнергии, сокращая число ступеней трансформации за счет внедрения глубоких вводов, повышенных напряжений питающих и распределительных сетей, дальнейшего развития принципа «разукрупнения» подстанций, внедрения магистральных токопроводов.
Схемы электроснабжения строятся таким образом, чтобы все элементы электрической сети в нормальном режиме работы находились под нагрузкой. При отключении одного из источников питания (ИП) автоматически или вручную должно происходить переключение потребителей на оставшийся в работе ИП. Такие схемы относят к схемам горячего резерва. «При этом используется перегрузочная способность оставшихся в работе элементов сети. В необходимых случаях производят отключение потребителей третьей категории. Наличие резервных неработающих элементов сети должно быть обосновано» [4-5].
Применяется раздельная работа элементов системы электроснабжения: источников питания; линий электропередачи, трансформаторов. Это означает, что в нормальном режиме все ЭП независимо от категории получают питание от одного источника питания и путь от источника питания до электроприемника только один. Схемы, отвечающие этому условию, называются разомкнутыми. «В обоснованных случаях, по согласованию с энергоснабжающей организацией, допускается параллельная работа, например, при питании ударных резкопеременных нагрузок, если автоматическое включение резервного питания не обеспечивает необходимое быстродействие восстановления питания с точки зрения самозапуска электродвигателей.
Следует выделять схемы внешнего и внутреннего электроснабжения. К схемам внешнего электроснабжения относят электрические сети, связывающие источники питания с пунктами приема электроэнергии потребителей. К схемам внутреннего электроснабжения относят электрические сети от пунктов приема электроэнергии до электроприемников высокого и низкого напряжений.
Целью бакалаврской работы является разработка мероприятий по модернизации установленного на главной понизительной подстанции электрооборудования, направленных на повышение надежности электроснабжения потребителей и снижение вероятности возникновения нештатных ситуаций.
В бакалаврской работе разработаны мероприятия по реконструкции электрической части подстанции 110/35/10 кВ «Винтай». В плане реконструкции значилось проведение замены электрических аппаратов ЗРУ на напряжение 10 кВ на современные, замена отделителей и короткозамыкателей 110 кВ на выключатели, установка ОПН, микропроцессорных средств защиты и измерений.
Исходя из значения максимальной нагрузки подстанции было произведено сравнение двух вариантов установки на подстанции силовых трансформаторов в результате которого был выбран вариант с установкой на Г11П двух трансформаторов типа ТДТН-25000/110/35/10. Произведен расчет токов КЗ результаты которого использовались для проверки уже установленного и планируемого к установке на подстанции оборудования. Отделители и короткозамыкатели в ОРУ 110 кВ были заменены на высоковольтные выключатели типа ВЭБ-УЭТМ-110. Рассмотрены все аспекты замены установленного на Г11П комплектного распределительного устройства наружного размещения с номинальным значением напряжением 6 кВ с маломасляными выключателями на современное КРУН с вакуумными выключателями типа ВВУ-СЭЩ-10. Выполнен расчет нагрузок системы собственных нужд подстанции, к установке на Г11П приняты ТСН типа ТМГ- 100/10/0,4 производства ОАО «Тольяттинский трансформатор». Система оперативного тока на подстанции будет выполнена на постоянном оперативном токе, получаемом от аккумуляторной батареи и 2х зарядно-выпрямительных устройств с расположением их в ОПУ. Выполнен расчет необходимой номинальной емкости батареи. Определен состав шкафов РЗА для размещения на подстанции. На подстанции выполнен расчет заземления, обеспечивающего надежную и безопасную работу электрооборудования подстанции.
