Аннотация 2
Введение 5
1 Характеристика подстанции 6
2 Расчет перспективных нагрузок подстанции и построение годового графика нагрузки 7
3 Выбор оптимальной мощности трансформаторов ГПП по минимуму приведенных затрат 9
3.1 Определение приведенных затрат при установке на ГПП «Федяково» 2 трансформаторов типа ТРДН -40000/110/10/10 10
3.2 Определение приведенных затрат при установке на ГПП «Федяково» 2 трансформаторов типа ТРДН -63000/110/10/10 15
4 Обоснование схемы ГПП 19
5 Определение значений токов КЗ 20
5.1 Определение тока КЗ в точке К1 22
5.2 Определение тока КЗ в точке К2 24
6 Выбор и проверка на стойкость к токам КЗ основных электрических аппаратов на ГПП 25
6.1 Выбор высоковольтных выключателей 110 кВ 25
6.2 Выбор разъединителей 110 кВ 27
6.3 Выбор измерительных трансформаторов тока 110 кВ 28
6.4 Выбор гибких шин на стороне 110 кВ 31
6.5 Выбор ограничителя перенапряжения 110 кВ 32
6.6 Выбор высоковольтных выключателей 10 кВ 33
6.7 Выбор измерительных трансформаторов тока 10 кВ 35
6.8 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 10 кВ 37
6.9 Выбор жестких шин 38
6.10 Выбор опорных изоляторов 41
6.11 Выбор проходных изоляторов 42
7 Расчет уставок релейной защиты трансформаторов 44
7.1 МТЗ с комбинированным пуском по напряжению на стороне НН СТ для защиты от многофазных КЗ 51
7.2 МТЗ с пуском по напряжению на стороне ВН СТ для защиты от многофазных КЗ 53
7.3 МТЗ СТ для защиты от перегрузки 54
8 Определение нагрузок системы СН ГПП 55
9 Определение параметров молниезащиты ГПП 56
Заключение 58
Список используемых источников 59
«В настоящее время городские микрорайоны многоквартирных жилых домов являются крупными потребителями электрической энергии сравнимыми по наиболее важным энергетическим показателям с промышленными предприятиями. Это объясняется наличием в многоквартирных домах большого количества мощной бытовой техники, а также размещением в микрорайонах энергоёмких объектов инфраструктуры.
К таким объектам относятся:
• тяговые трансформаторные подстанции электротранспорта;
• насосные станции водопровода и канализации;
• крупные спортивные комплексы;
• больничные комплексы;
• современные гостиницы, оборудованные установками искусственного климата, централизованной системой пылеуборки, электропищеблоками;
• современные крупные магазины и т.п.
Основными задачами, решаемыми при проектировании энергоэффективных систем электроснабжения городских микрорайонов с многоквартирными жилыми домами, являются: оптимизация параметров схемы путем обоснованного выбора рациональных напряжений в системе внешнего и внутреннего электроснабжения; определение электрических нагрузок и выполнения требований по обеспечению бесперебойности электроснабжения; рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, конструкций электрических сетей; выбор средств компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения» [1-3].
Цель ВКР заключается в обеспечении надежного электроснабжения потребителей города, получающих питание от подстанции, путем повышения ее пропускной способности и установки нового современного электроэнергетического оборудования.
В выпускной квалификационной работе разработаны мероприятия по реконструкции электрической части подстанции 110/10 кВ «Федяково». Цель ВКР заключалась в обеспечении надежного электроснабжения потребителей города, получающих питание от подстанции, путем повышения ее пропускной способности и установки нового современного оборудования. При выполнении работы был построен годовой график нагрузки подстанции и определены его показатели. Годовой объем передаваемой электроэнергии через подстанцию составляет 302859 МВт*ч. Произведено сравнение двух вариантов установки на ГПП трансформаторов различной мощности и выбран оптимальный по приведенным затратам. Приведенные затраты на реализацию второго варианта составляют 39,5 млн. руб. против 33 млн. руб. в первом варианте. Исходя из минимума приведенных затрат выбираем для установки на подстанции «Федяково» два СТ с расщепленной обмоткой низкого напряжения типа ТРДН- 40000/110/10/10. Произведено обоснование выбранной схемы подстанции. При проектировании новых подстанций электроэнергосистемы или при реконструкции существующих не применяются упрощенные схемы с установкой короткозамыкателей и отделителей, таким образом при реконструкции подстанции «Федяково» выбираем схему №110-4Н которая состоит из 2 блоков с высоковольтными выключателями и содержит неавтоматическую перемычку со стороны питающих линий. В РУ напряжением 10 кВ ГПП принимаем схему 10-2, которая состоит из двух секционированных выключателями систем сборных шин. Рассчитаны значения токов короткого замыкания. Выбраны основные электрические аппараты на ГПП и проверены на электродинамическую и термическую стойкость к воздействию токов КЗ. Рассчитаны уставки ДЗТ и МТЗ. Определены мощности системы собственных нужд подстанции. В результате расчетов молниезащиты приняты к установке на ГПП «Федяково» 2 одиночных стержневых молниеотвода высотой 25 и 30 м.
