Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Общие сведения об объекте реконструкции 7
1.1 Существующая электрическая часть подстанции 110 кВ 8
1.2 Технические условия на реконструкцию подстанции 9
1.3 Технические решения при реконструкции подстанции 110 кВ 10
2 Существующие и прогнозируемые электрические нагрузки подстанции 12
3 Выбор силовых трансформаторов 18
4 Расчет токов короткого замыкания 19
5 Выбор оборудования электрической части подстанции 110 кВ 28
6 Выбор системы оперативного тока подстанции 110 кВ 39
7 Расчет релейной защиты силовых трансформаторов 41
8 Защита от перенапряжения и ПУМ 52
9 Расчет заземления зданий и сооружений подстанции 110 кВ 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 60
Система электроснабжения является основополагающей отраслью экономики определяющая ее развитие. Современное общество значительно зависит от доступности к электрической энергии, а также от надежности системы электроснабжения.
В 21 веке наблюдается высокая степень урбанизации, которая связана с перемещением населения из сельских поселений и небольших городов в крупные города с хорошо развитой инфраструктурой, что приводит к увеличению электрических нагрузок на существующую электрическую сеть крупных городов. Необходимо отметить, что увеличение численности населения крупных городов подталкивает на развитие самих городов, так как требуется новые жилые здания и административные сооружения для обеспечения нормальных условий жизни в крупных городах, что приводит к строительству новых жилых комплексов, которые включают в себя полный комплекс инфраструктурных строений, направленных на обеспечение нормальных условий проживания большого количества людей на небольшой территории, это больницы, детские сады, школы, торговые центры, спортивные клубы и так далее.
Строительство подобных жилых комплексов непосредственно зависит от своевременного подключения к электрическим сетям с обеспечением соответствующей категории электроснабжения.
Тема данной выпускной квалификационной работы - «Реконструкция электрической части подстанции 110 кВ «Автозапчасть» в Ульяновской области».
Актуальность темы - в том, что электрическая часть подстанций, представляет собой сложную систему и должна соответствовать современным требованиям надежности, электробезопасности и энергоэффективности для обеспечений своевременного подключения новых потребителей. Особенно актуальными являются вопросы надежности и безопасности. В данной работе наглядно показан пример расчета проекта реконструкции электрической части понизительной подстанции 110/10 кВ Автозапчасть.
Техническая и практическая значимость работы заключаются в том, что согласно данному проекту возможно провести реальную реконструкцию электрической части подстанции 110 кВ. Замена изношенного и устаревшего оборудования приведет к снижению риска аварийности и амортизационных расходов.
Технико-экономическая целесообразность работы обусловлена тем, что после осуществления реконструкции снизится аварийность, производственный травматизм, недоотпуск электроэнергии и связанные с вышеперечисленным экономические убытки и издержки.
Для решения поставленной цели необходимо в ходе выполнения ВКР решить следующие задачи:
1) Провести анализ оборудования действующей электрической части на остаточный ресурс;
2) Определить максимальные нагрузки электрической части ПС и провести проверку силовых трансформаторов по допустимой загрузке;
3) Произвести расчет токов короткого замыкания;
4) Выбрать и проверить электрооборудование электрической части подстанции;
5) Выбрать устройства релейной защиты и автоматики, рассчитать уставки защит;
6) Разработать мероприятия по обеспечению безопасности эксплуатационного и ремонтного персонала.
В выпускной квалификационной работе проведен анализ существующего электрооборудования подстанции 110 кВ «Автозапчасть» в Ульяновской области. После проведенного анализа существующей схемы электроснабжения, а также проведенного расчета остаточного ресурса электрооборудования, было установлено, что необходимо проведение глубокой реконструкции данной подстанции.
В работе был проведен анализ загрузки существующего трансформаторного парка с учетом подключения новых потребителей к данной подстанции в объеме 10 МВт, в связи с развитием прилегающего района к ПС 110 кВ. На основании проведенного анализа было установлено, что при подключении новых потребителей трансформаторы будут перегружены, что не допустимо, так как к данной подстанции подключены потребители 1 и 2 категории, а недопустимая перегрузка трансформаторов в случаи выхода из строя одного из установленных трансформаторов, существенно снижает надежность системы электроснабжения.
Так как существующая схема по стороне ВН не отвечает современным требованиям, в работе был рассмотрен вопрос реконструкции ПС 110 кВ, с учетом изменения электрической принципиальной схемы ОРУ -110 кВ. В связи с этим, был рассмотрен вопрос установки на стороне 110 кВ высоковольтных элегазовых выключателей типа ВГТ. Данное техническое решение существенно увеличит надежность функционирования, как самой подстанции, а также позволит повысить надежность системы электроснабжения потребителей ПС 110 кВ Автозапчасть, без кардинальных изменений в электрической сети по стороне 110 кВ.
С учетом установки новых силовых трансформаторов 25 МВА в замен существующих 16 МВА, выбрано электрооборудование 110 кВ и 10 кВ.
С учетом изменений рассчитаны необходимые параметры КЗ и рассчитаны уставки РЗиА.
1. Анчарова, Т.В. Электроснабжение и электрооборудование зданий и сооружений [Электронный ресурс] : учебник / Т. В. Анчарова [и др.] - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Форум : ИНФРА-М, 2018. - 414 с. : ил. - (Высшее образование. Бакалавриат). - ISBN 978-5-00091-5004 https://new.znanium.com/catalog/document?id=345168
2. Афонин В. В. Электрические станции и подстанции [Электронный ресурс]: учеб. пособие. В 3 ч. Ч. 1 / В. В. Афонин, К. А. Набатов ; Тамбовский гос. техн. ун-т. - Тамбов : ТГТУ : ЭБС АСВ, 2015. - 90 с. : ил. - ISBN 978-58265-1387-3. http://www.iprbookshop.ru/64621.html
3. Богданов, А. В. Микропроцессорные устройства релейной защиты и автоматизации в электроэнергетических системах [Электронный ресурс] : учебное пособие / А. В. Богданов, А. В. Бондарев. - Электрон. текстовые данные. - Оренбург : Оренбургский государственный университет, ЭБС АСВ, 2016. - 82 c.- 8-987-903550-43-2. http://www.iprbookshop.ru/69913.html
4. Вахнина, В. В. Проектирование систем электроснабжения [Электронный ресурс] : электрон. учеб.-метод. пособие / В. В. Вахнина [и др.]; ТГУ ; Ин-т энергетики и электротехники ; каф. "Электроснабжение и электротехника". - ТГУ. - Тольятти : ТГУ, 2016. - 78 с. : ил. - Библиогр.: с. 7678. - ISBN 978-5-8259-0929-5. https://dspace.tltsu.ru/handle/123456789/2976
5. Вахнина, В. В. Системы электроснабжения [Электронный ресурс]: электрон. учеб.-метод. пособие / В. В. Вахнина [и др.] ; ТГУ ; Ин-т энергетики и электротехники ; каф. "Электроснабжение и электротехника". - Тольятти : ТГУ, 2015. - 46 с. : ил. - Библиогр.: с. 35. - Прил.: с. 36-46. - ISBN 978-5-8259-0915-8. https://dspace.tltsu.ru/handle/123456789/2943
6. Вахнина, В. В. Электроэнергетика и электротехника. Выполнение бакалаврской работы: учебно-методическое пособие для студентов направления 13.03.02 / В.В. Вахнина, О.В. Самолина, А.Н. Черненко. - Тольятти: ТГУ, 2019. - 35 с.
7. Вахнина, В.В. Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий : учеб. пособие для вузов / В.В. Вахнина. - 2-е изд., стер. - Тольятти : ТГУ, 2011. - 68 с.
8. Кокин С.Е. Схемы электрических соединений подстанций: Учебное пособие / Кокин С.Е., Дмитриев С.А., Хальясмаа А.И., - 2-е изд., стер. - М.:Флинта, Изд-во Урал. ун-та, 2017. - 100 с. ISBN 978-5-9765-3134-5. https: //new.znanium.com/catalog/document?id=303848
9. Конюхова, Е.А. Электроснабжение [Электронный ресурс] : учебник / Е.А. Конюхова. — Электрон. дан. — Москва : Издательский дом МЭИ, 2014. — 510 с. https://edanbook.com/book/72338
10. Кулеева Л.И. Проектирование подстанции [Электронный ресурс]: учебное пособие / Л.И. Кулеева, С.В. Митрофанов, Л.А. Семенова. - Электрон. текстовые данные. - Оренбург: Оренбургский государственный университет, ЭБС АСВ, 2016. - 111 c. ISBN 978-5-7410-1542-1. http://www.iprbookshop.ru/69935.html
11. Киреева, Э.А. Электроснабжение и электрооборудование цехов промышленных предприятий: Учебное пособие / Э.А. Киреева. - М.: КноРус, 2013. - 368 c.
12. Немировский, А.Е. Электрооборудование электрических сетей, станций и подстанций [Электронный ресурс]: учебное пособие / А.Е. Немировский, И.Ю. Сергиевская, Л.Ю. Крепышева. - М: "ИнфраИнженерия", 2018. - 148 с.- ISBN 978-5-9729-0207-1. https://new.znanium.com/catalog/document?id=326355
13. Ополева, Г.Н. Электроснабжение промышленных предприятий и городов [Электронный ресурс] : учеб. пособие / Г. Н. Ополева. - Москва : Форум : ИНФРА-М, 2018. - 416 с. - ISBN 978-5-8199-0769-6. https://new.znanium.com/catalog/document?id=345761
14. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. - М.: ИНФРА-М, 2018. - 262 с. ISBN 978-5-16-009744-2 https://new.znanium.com/catalog/document?id=304269
15. Правила устройства электроустановок [Электронный ресурс]. - 7-е изд. - Электрон. текстовые данные. - М.: ЭНАС, 2013. - 104 c. ISBN 978-54248-0036-8. http://www.iprbookshop.ru/76191.html
...