Введение 4
1 Характеристика объекта 5
2 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов ПП1 7
2.1 Первый вариант установки на ГПП трансформаторов
типа ТРДН-63000/110/10/10 7
2.2 Второй вариант установки на ГПП трансформаторов
типа ТРДН-80000/110/10/10 12
3 Расчет токов короткого замыкания 16
4 Расчет и выбор электрического оборудования и проводников 20
4.1 Выбор электрических аппаратов на напряжение 110 кВ 20
4.2 Выбор электрических аппаратов на напряжение 10 кВ 26
5 Замена релейной защиты ГПП на микропроцессорную 37
5.1 Структура микропроцессорных устройств релейной защиты,
применяемой на подстанции 37
5.2 Защита силовых трансформаторов 39
5.3 Защита отходящих линий 10 кВ 42
6 Расчет защитного заземления ГПП 44
7 Экономическая эффективность проекта 47
7.1 Замена силовых трансформаторов на ГПП 47
7.2 Модернизация релейной защиты на ГПП 47
Заключение 51
Список используемых источников 52
Система электроснабжения города на сегодняшний день должна обеспечить соблюдение ряда технико-экономических условий [1 - 3]:
- безопасность выполняемых работ для эксплуатационного персонала и потребителей;
- обеспечение надежного функционирования системы и бесперебойности электроснабжения;
- соответствие качества поставляемой электроэнергии требованиям, прописанным в ГОСТ 32144-2013;
- минимизация затрат на построение и последующую эксплуатацию системы;
- способность к дальнейшему расширению и модернизации системы;
- снижение или полное исключение негативного влияния на окружающую среду.
Эти условия должны выполняться и при проектировании системы и при ее эксплуатации.
Оптимальное построение системы электроснабжения зависит от многих факторов: наличия необходимой документации и ее соответствия современным требованиям, характеристик проектируемого объекта, структуры объекта и его установленной мощности, территориального расположения структурных элементов и т.д. [4, 5].
Целью выпускной квалификационной работы бакалавра является обеспечение надежного электроснабжения электрической энергией соответствующего качества потребителей, получающих питание от ПП1 «Ростоши» г. Оренбурга.
Задачи работы заключаются в: выборе числа и мощности силовых трансформаторов Г11; расчете токов короткого замыкания; расчете и выборе электрического оборудования и проводников; замене релейной защиты ПП1 на микропроцессорную; расчете защитного заземления ГНИ.
В выпускной квалификационной работе разработаны мероприятия по реконструкции ПП1 «Ростоши» Центрального района г. Оренбурга.
С целью повышения надежности электроснабжения потребителей электроэнергии, получающих питание от ГНИ был произведен выбор числа и номинальной мощности силовых трансформаторов.
Проведено технико-экономического сравнение двух вариантов установки силовых трансформаторов на ГНИ для замены установленных в настоящее время силовых трансформаторов ТРДН - 40000/110/10. Поскольку на вариант с установкой трансформаторов типа ТРДН-80000/110/10/10 затраты существенно выше, чем на вариант с ТРДН-63000/110/10/10, то принимаем для установки на ГИИ «Ростоши» трансформаторы типа ТРДН- 63000/110/10/10.
Ироизведен расчет токов короткого замыкания и выбрано новое оборудование для установки на ГНИ: высоковольтные выключатели ВЭБ- УЭТМ-110 УХЛ1 и BB/TEL-10-25/2000; разъединители типа РГИ-СЭЩ- 110/1250; трансформаторы тока встроенные ТВТ110-1-600/5 и опорные ТОЛ- СЭЩ-10-2000/5; ограничители перенапряжений ОИН-110 УХЛ1;
трансформаторы напряжения НАМИТ-10.
Для модернизации устаревшей релейной защиты на Г1П1 были предложены к установке блоки защит БМРЗ. Выполнен расчет заземления на ГИИ.
Было установлено, что капитальные затраты на замену силовых трансформаторов на главной понизительной подстанции на более мощные окупятся приблизительно через 4 года, при этом ЧДД составит 5,1 млн. руб.; капитальные затраты на замену устаревших устройств РЗ на современные окупятся приблизительно через 1,4 года, а ЧДД за время реализации проекта составит 11,3 млн. руб.
1. Правила устройства электроустановок ПУЭ-6 и ПУЭ-7. М.: Норматика, 2018. 462 с.
2. Анчарова Т. В., Рашевская М.А., Стебунова. Е.Д. Электроснабжение и электрооборудование зданий и сооружений : учебник , 2-е изд., перераб. и доп. М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2018. 415 с.
3. Гальперин М.В. Электротехника и электроника : учебник, 2-е изд. М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2017. 480 с.
4. Комков В.А., Тимахова Н.С. Энергосбережение в жилищно-коммунальном хозяйстве: учебное пособие, 2-e изд. М.: НИЦ ИНФРА-М,
2015. 204 с.
5. Bobby Rauf S. Electrical Engineering for Non-electrical Engineers. - Lulu Press. Inc, 2015. 235 p.
6. Ko A., Shestopalova T. A., Malinin N. K. Development of theoretical bases for solving the problems of power supply system of autonomous rural consumer in Myanmar by using renewable sources of energy // 2017 2nd International Conference on the Applications of Information Technology in Developing Renewable Energy Processes & Systems (IT-DREPS). 2017. pp. 1-5.
7. Suslov K., Stashkevich E., Shushpanov I., Voropai N., Son P. T. Expansion planning of active power supply systems // 2017 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe (ISGT-Europe). Torino. 2017. pp. 1¬5.
8. Валеев И.М., Мусаев Т.А. Методика расчета режима работы системы электроснабжения городского района : монография. Казань : КНИТУ, 2016. 132 с.
9. Кудрин Б.И. Электроснабжение: учебник. М.: Феникс, 2018. 382 с.
10. Старшинов В.А., Пираторов М.В., Козинова М.А. Электрическая часть электростанций и подстанций: учебное пособие. М.: Издательский дом МЭИ, 2015. 296 с.
11. Feng X., Tao Y., Wan M. Energy management and control strategy for multiport power supply system based on energy storage // 2017 Chinese Automation Congress (CAC). Jinan. 2017. pp. 5225-5230.
12. Матаев У.М. Практикум по электроэнергетике (в примерах с
решениями) : учебное пособие. Алматы: Нур-Принт, Казахский
национальный аграрный университет, 2014. 195 c.
13. Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007-29.240.30.010-2008. Схемы принципиальные электрические
распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения. Стандарт организации. Дата введения: 13.09.2011. ОАО «ФСК ЕЭС». 2011.
14. Антонов С.Н. Проектирование электроэнергетических систем : учебное пособие. Ставрополь: Ставропольский государственный аграрный университет, 2014. 104 c.
15. Кулеева Л.И., Митрофанов С.В., Семенова Л.А. Проектирование подстанции : учебное пособие. Оренбург: Оренбургский государственный университет, ЭБС АСВ, 2016. 111 c.
16. Konovalov Y. V., Nurbosynov D. N. Optimization of power supply system reactive power compensation at the oil field electrical substation // 2017 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). St. Petersburg. 2017. pp. 1-5.
17. Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах : учебник. Саратов: Ай Пи Эр Медиа, 2018. 263 c.
18. Ковалев И.Н. Электроэнергетические системы и сети : учебник. М. : Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2015. 363 с.
19. Кобелев А.В., Кочергин С.В., Печагин Е.А. Режимы работы электроэнергетических систем : учебное пособие для бакалавров и магистров направления «Электроэнергетика». Тамбов: Тамбовский государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2015. 80 c.
20. Ершов Ю.А. Электроэнергетика. Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем: учебное пособие. Красноярск : СФУ, 2014. 68 с.
21. Дьяков А.Ф. Электромагнитная совместимость и молниезащита в электроэнергетике: учебник для вузов. Москва : Издательский дом МЭИ,
2016. 543 с.