Введение 4
1. Электрическая часть ПС 6
1.1 Перечень работ 6
1.2 Графики электрических нагрузок ПС 6
1.3 Выбор типа, количества, мощности трансформаторов на ПС 10
1.4 Схемы соединений электрической части ПС 22
1.5 Расчет токов короткого замыкания 23
1.6 Выбор электрооборудования ПС 25
1.7 Измерения, учёт и автоматизация 41
1.8 Расчет заземления 42
2. Устройства релейной защиты 48
2.1 Защита трех обмоточного трансформатора Сириус-Т 48
2.2 Резервная защита трансформатора Сириус МТЗ. Максимальная токовая
защита 55
2.3 Защита от однофазных замыканий 57
2.4 Газовая защита 59
2.5 Защита кабельных линий к ЦТП и цехового трансформатора типа
Сириус -2Л 59
2.6 Защита цехового трансформатора от перегрузки и однофазных КЗ по
стороне низкого напряжения 62
2.7 Ввод резерва 0,4 кВ в автоматическом режиме 64
3. Безопасность и экология 65
3.1 Идентификация вредных и опасных факторов для электрической ПС ... 65
3.2 Мероприятия для создания безопасных условий труда 65
3.3 Обеспечение безопасности при чрезвычайных ситуациях 69
3.4 Мероприятия по охране окружающей среды 73
4. Технико-экономическое обоснование проектирования 74
Заключение 80
Список используемых источников
В связи с нестабильной экономической ситуацией вопрос оптимизации расходных материалов на балансе любого промышленного предприятия становится все более острым, чем когда-либо.
Для промышленных предприятий с энергоемким производством характерны следующие затраты:
- потеря электроэнергии (коммерческая и техническая),
- расходы, связанные с эксплуатацией электрооборудования (фонд заработной платы, запасные части и материалы, техническое обслуживание машин, программы эксплуатационного обслуживания),
- неявные виды расходов, возникающие при низком энергетическом воздействии используемого электрооборудования (низкая эффективность),
В дополнение к увеличению расходов предприятий, которые следуют за общим ростом цен в экономике страны, видно, что нет инвестиций в электросети и наблюдается высокий физический и моральный износ существующего оборудования.
Сочетание всех этих факторов приводит к тому, что технологически становится все труднее обеспечивать надежное, бесперебойное и качественное электроснабжение.
Поэтому о реконструкции существующей системы электроснабжения предприятия становится актуальным. Замена источников света повысит эффективность затрат на освещение, модернизация защитных устройств и автоматизаций обеспечит надежное и качественное электроснабжение.
Замена устаревшего коммутационного и распределительного оборудования, переоборудование кабельных линий уменьшат количество неисправностей и технологических нарушений, что в конечном итоге скажется на снижении процента отказов и брака продукции в целом.
Предполагается, что комплексный подход к реконструкции электрической системы поможет снизить долю затрат на электроэнергию и связанных с ней затрат, что в целом снизит себестоимость продукции и повысит рентабельность бизнеса.
В выпускной квалификационной работе будут рассмотрены вопросы реконструкции электрической части ПС 110/35/10 Варенга-Яха, которая снабжает электроэнергией предприятия и бытовую нагрузку г. Новый Уренгой.
Подстанция ПС №110/35/10 кВ Варенга-Яха территориально расположена в г. Новый Уренгой Ямало-Ненецкого АО. Обслуживанием и эксплуатацией данной подстанции занимается подразделение АО Россети Тюмень Северные электрические сети. Подстанция ПС №110/35/10 кВ «Варенга-Яха» начала эксплуатироваться в 1981 году. Данная подстанция является отпаечной подстанцией.
Со стороны 110 кВ подстанция имеет связь посредством двухцепной воздушной линии ВЛ 110 кВ Новоуренгойская - Варенга-Яха и Уренгой - Варенга-Яха. Схема РУ-110 кВ состоит из двух блоков, которые снабжены выключателями и перемычкой, которая осуществляет коммутацию со стороны линии в неавтоматическом режиме.
Со стороны 35 кВ связь с другими подстанциями отсутствует.
Со стороны 10 кВ имеется 15 ячеек отходящих фидеров (7 на 1 с.ш., 8 на 2 с.ш.)
Окружающая среда в данном районе — нормальная, по климатическому типоисполнению соответствует оборудованию с индексом Х. РУ 110 кВ и 35 кВ выполнены в закрытом исполнении. РУ 10 кВ исполнено в комплектном варианте.
По данным геологов грунт является суглинком. Умеренно-континентальный климат, продолжительность гроз колеблется от 20 часов до 40.
В данной ВКР в соответствии с заданием рассмотрены вопросы реконструкции электрической части ПС 110/35/10 Варенга-Яха, которая снабжает электроэнергией предприятия и бытовую нагрузку г. Новый Уренгой.
Подстанция ПС №110/35/10 кВ Варенга-Яха территориально расположена в г. Новый Уренгой Ямало-Ненецкого АО. Обслуживанием и эксплуатацией данной подстанции занимается подразделение АО Россети Тюмень Северные электрические сети. Подстанция ПС №110/35/10 кВ «Варенга-Яха» начала эксплуатироваться в 1981 году. Данная подстанция является отпаечной подстанцией.
Произведена, реконструкция ПС 110/35/10 «Варенга-Яха» с подключением подстанции к городскому кольцу 35 кВ. Выбраны схемы и оборудование ЗРУ-110 кВ, ЗРУ-35 кВ, ЗРУ-10 кВ. Были внесены предложения по внедрению автоматизации ПС. Произведён расчет контура заземления.
Произведен расчет актуальных нагрузок, выполнена на основании технико-экономического сравнения оценка двух различных вариантов силовых трансформаторов, применяемых на подстанции при реконструкции.
Для установки на ПС произведён выбор нового электрического оборудования, а именно: элегазовые и вакуумные выключатели, ограничители перенапряжений, разъединители горизонтально-поворотного типа. Произведен расчет заземляющего устройства и выполнен расчёт защиты от молний. Произведён расчёт релейной защиты ПС, которая исполнена на современной микропроцессорной элементной базе.
Также в работе уделено внимание вопросам безопасности и экологичности. Оценки экономической эффективности инвестиций дали положительный результат, поэтому проект может считаться экономически целесообразным и в данном виде может быть принят к исполнению.
1. Алиев И.И. Асинхронные двигатели в однофазном и трехфазном режимах. - М.: РадиоСофт, 2004. - 128 с.
2. Гордон Г.Ю., Вайнштейн Л.И. Электротравматизм и его предупреждение. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 256 с.
3. ГОСТ 12.0.003-74 Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.- Новосибирск: Сиб.унив.изд-во, 2007. - 10 с.
4. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. - Новосибирск: Сиб.унив.изд-во, 2010. - 37 с.
5. ГОСТ 14209-97. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые перегрузки.- Новосибирск: Сиб.унив.изд-во, 2010. - 76 с.
6. Засыпкин А.С. Релейная защита трансформаторов. - М.:
Энергоатомиздат, 1989.
7. Киреева Э.А. Электроснабжение и электрооборудование цехов промышленных предприятий. - М.: Кнорус, 2011. - 368 с.
8. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и
подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного
проектирования. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 456 с.
9. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения. - М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2008. - 480 с.
10. Правила работы с персоналом в организациях электроэнергетики Российской Федерации. - М.: НЦ ЭНАС, 2007. - 40 с.
11. ПОТ Р М-016-2001. РД 153-34.0-03.150-00. Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации электроустановок. - М.: НЦ ЭНАС, 2010. - 184 с.
12. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ. -М.: Омега-Л, 2012. - 256 с.
13. Правила устройства электрических установок: Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7 - Новосибирск: Сиб.унив.изд-во, 2010.
14. Рекомендации по применению и выбору уставок дифференциального модуля SPCD 3D53 реле SPAD 346C. Дифференциальное реле с торможением. Руководство пользователя и техническое описание. - АББ Реле — Чебоксары, 1999.
15. Руководство по выбору уставок Сириус Т3. - М.: ЗАО «РАДИУС Автоматика», 2008.
16. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. - М.: ГПЦ1П1 Минстроя России, 1995. - 34 с.
17. Справочник по проектированию электроснабжения под. ред. Ю.Г. Барыбина и др.-М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.
18. Справочник по проектированию электрических систем под ред. С.С.Рокотяна, И.М.Шапиро. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 352 с.
19. Справочник по строительству подстанций 110- 750 кВ под ред. М. А. Реута. Москва: Энергоиздат, 1982.
20. СТО 56947007-29.240.10.028-2009. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35 - 750 кВ. - М.: ОАО «ФСК ЕЭС», 2009. - 96 с.
21. Федоров А.А. Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: Учебник для вузов — 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1979. - 408 с.
22. Электрические кабели, провода, шнуры: Справочник под. ред. Н.И. Белоруссова и др.-М.: Энергоатомиздат, 1988. - 536 с.