Аннотация 2
Введение 4
1 Краткое описание филиала ПАО «РусГидро» — «Жигулевская ГЭС» 6
1.1 Уникальность предприятия 6
1.2 Описание предприятия в целом 8
1.3 Описание системы собственных нужд 12
1.4 Описание РУ-0,4кВ 15ТС 14
1.5 Схема электроснабжения РУ-0,4кВ 15ТС 18
2 Расчет электрических нагрузок РУ-0,4кВ 15ТС 24
3 Выбор силового трансформатора для РУ-0,4кВ 15ТС 30
4 Выбор проводников для РУ-0,4кВ 15ТС 33
5 Выбор коммутационных аппаратов для РУ-0,4кВ 15ТС 37
6 Расчет токов короткого замыкания 41
6.1 Схема замещения прямой последовательности 41
6.2 Схема замещения нулевой последовательности 46
6.3 Расчет токов короткого замыкания 48
7 Проверка выбранного оборудования и кабелей 52
8 Расчет уставок релейной защиты 58
9 Мероприятия по повышению надежности схемы электроснабжения РУ-0,4кВ 15ТС 62
Заключение 68
Список используемых источников 69
Приложение А Справочные данные для проверки КЛ 71
Приложение Б Исходные данные для расчета уставок защит 72
Комитет Государственной Думы по энергетике 23 декабря 2020 года в директивном документе «О перспективах развития гидроэнергетики в Российской Федерации» отметил, что «Гидроэнергетика - это основа развития экономики страны». На сегодняшний день данное высказывание является достаточно емким, актуальным и справедливым. От надежного и стабильного функционирования объектов энергетики зависит качество и бесперебойность электроснабжения всех отраслей промышленности Российской Федерации, обеспечение комфортного уровня жизни граждан. С развитием и расширением агломерации крупных городов-мегаполисов, являющихся центром концентрации современной науки, техники, политики, крупных объектов жилищно-коммунального хозяйства, транспорта, потребление электроэнергии в регионах непреодолимо растет, предъявляются все более жесткие требования к качеству поставляемой электроэнергии. Именно поэтому и к объектам энергетики, так же предъявляются повышенные требования по бесперебойности и качеству производства электроэнергии.
Электроэнергия, поставляемая от гидроэлектростанций, является дешевой и экологически чистой, не требующей использования невозобновляемых ресурсов. Поэтому развитие гидроэнергетики - это основа развития страны и общества в целом. Вопросы, касающиеся стабильного функционирования объектов гидроэнергетики, относятся к категории стратегически важных государственных задач. Повышение надежности, энергоэффективности основного и вспомогательного оборудования гидроэлектростанций является актуальной задачей, требующей постоянного мониторинга и оперативных решений. В представленной работе разработан проект реконструкции электрооборудования части схемы электроснабжения системы собственных нужд одной из крупнейших гидроэлектростанций России - Жигулевской ГЭС.
Жигулевская ГЭС строилась с 1951 по 1957 годы. На станции установлено 20 гидроагрегатов. Общая мощность равна 2 млн. 488 тыс. кВт. Годовая выработка составляет 11 млрд. кВт часов. В 1958 году Правительственная комиссия приняла ГЭС в промышленную эксплуатацию.
В первые годы эксплуатации Жигулевская ГЭС была самой мощной гидроэлектростанцией в мире. Через несколько лет это первенство перешло Волжской ГЭС (Волгоградская обл.). Вскоре были построены Братская ГЭС, Красноярская ГЭС, Усть-Илимская ГЭС, Саяно-Шушенская ГЭС. Теперь Жигулевская ГЭС занимает 5 место в стране по мощности.
Цель работы заключается в проведении технического перевооружения электрооборудования РУ-0,4кВ 15ТС филиала ПАО «РусГидро» — «Жигулевская ГЭС».
Для решения поставленной цели предполагается решение следующих задач:
• анализ текущего состояния РУ-0,4кВ 15ТС с выработкой рекомендаций по повышению надежности, энергоэффективности схемы электроснабжения распределительного устройства;
• расчет силовых нагрузок электроприемников, получающих питание с НН 15ТС;
• выбор трансформаторного, кабельного и коммутационного оборудования для проектируемого распредустройства;
• расчет уставок релейной защиты.
Данная работа выполнена на актуальную тему, имеет определенную практическую значимость, так как полученные данные могут быть использованы инженерным составом предприятия для проведения аналогичных или смежных расчетов.
Выполнена выпускная квалификационная работа, посвящённая решению важной технической задачи - техническое перевооружение электрооборудования РУ-0,4кВ 15ТС филиала ПАО «РусГидро» — «Жигулевская ГЭС». По результатам проведенной работы можно сделать следующие выводы и заключения.
В первом разделе произвели подробное описание предприятия - филиал ПАО «РусГидро» — «Жигулевская ГЭС». Анализ существующей схемы электроснабжения объекта технического перевооружения позволил выявить слабые места, существенно снижающие надежность и удобство эксплуатации.
Произвели сбор и анализ данные о потребителях щита собственных нужд РУ-0,4кВ 15ТС, который позволил выполнить расчет электрических нагрузок по методу коэффициента максимума. Расчетная мощность на шинах НН 15ТС составляет 5р = 553,2 кВА.
Выполнен расчет и выбор силового трансформатора для питания РУ - 0,4кВ 15ТС. В результате к установке был принят трансформатор типа ТСЗ- 1000-10/0,4 производства компании «Электрощит Самара».
По итогам выбора кабельных линий и автоматических выключателей к установке принято коммутационное оборудование компании «Электрощит Самара» серии ВА-СЭЩ-В и ВА-СЭЩ и кабельные линии ВВГнг-LS производства АО «Самарская кабельная компания».
Произведен расчет токов КЗ, наибольшее значение получилось в точке К1 - 19,89 А. Полученные данные позволили проверить оборудование на электродинамическую и термическую стойкость.
Определенные в ВКР задачи полностью выполнены, что позволило достигнуть реализации поставленной в работе цели - техническое перевооружение электрооборудования РУ-0,4кВ 15ТС филиала ПАО «РусГидро» — «Жигулевская ГЭС».
