Аннотация 2
Введение 5
1. Анализ действующей схемы ПС 110/10 кВ, обоснование
необходимости реконструкции 7
1.1 Анализ действующего оборудования электрической части ПС 7
1.2 Анализ действующего электрооборудования на остаточный ресурс 10
1.3 Обоснование необходимости реконструкции 12
2. Реконструкция электрической части подстанции 13
2.1 Анализ нагрузок потребителей и проверка силовых трансформаторов
по допустимой загрузке 13
2.2 Расчет токов короткого замыкания 15
2.3 Выбор и проверка основного электрооборудования 23
2.3.1 Выбор и проверка силовых трансформаторов 23
2.3.2 Выбор и проверка выключателей 24
2.3.3 Выбор и проверка разъединителей 29
2.3.4 Выбор и проверка трансформаторов тока 30
2.3.5 Выбор и проверка трансформаторов напряжения 35
2.3.6 Выбор и проверка устройств защиты от перенапряжений 35
2.3.7 Выбор и проверка изоляторов 37
2.4 Выбор устройств релейной защиты и автоматики, расчет уставок релейной защиты и автоматики 38
2.4.1 Дифференциальная защита силовых трансформаторов 40
2.4.2 Максимальная токовая защита от внешних многофазных КЗ 48
2.4.3 Токовая защита от перегрузок 49
2.4.4 Газовая защита 49
2.4.5 Защита линий напряжением 10 кВ 49
2.4.6 Расчет уставок АВР 53
2.5 Выбор трансформаторов собственных нужд 54
2.6 Выбор типа комплектных распределительных устройств (КРУ) 56
3. Безопасность и охрана труда 58
3.1 Мероприятия по обеспечению безопасности и охраны труда 58
3.2 Расчет заземляющего устройства 59
3.3 Защита окружающей среды 64
Заключение 65
Список используемых источников 66
Аннотация
Объектом исследования выпускной квалификационной работы (ВКР) является электрическая подстанция для передачи и распределения электрической энергии.
Цель проекта - выбор нового современного оборудования электрической части понизительной подстанции 110/10 кВ взамен технологически устаревшего, пришедшего к физическому износу, проведение проверочного расчета по выбору оборудования.
В процессе выполнения проекта проведены анализ действующего оборудования на остаточный ресурс и проверочный расчет режимов работы электрической части подстанции. Для выбора оборудования произведен расчет токов короткого замыкания.
Выбрано новое современное силовое оборудование электрической части подстанции, выполнена проверка по допустимым параметрам.
Отдельный раздел посвящен вопросам безопасности труда и экологичности. Данная ВКР состоит из пояснительной записки, объемом 68 листов и графической части, состоящей из 6 листов формата А1.
Основное оборудование электрической части подстанции служит для преобразования, передачи и распределения электроэнергии, вспомогательное для выполнения вспомогательных функций (измерение, сигнализация, управление, защита и автоматика и т.д.). Оборудование должно надежно работать при любых режимах, то есть необходимо своевременно производить ремонт и, если необходимо, то замену износившегося оборудования, для того чтобы избежать отказов оборудования в нормальных и аварийных режимах.
Промышленность выпускает современные электрические аппараты с большим коммутационным и техническим ресурсом, высокой надежностью в работе, низкой трудоемкостью проведения ремонтных работ и большим межремонтным циклом, имеет меньшие габаритные размеры, соответствует природоохранным и противопожарным требованиям.
Тема ВКР - «Реконструкция электрической части понизительной станции 110/10 кВ "Геологическая"».
Актуальность темы заключается в том, что электроустановки современных подстанций, представляющие собой сложные системы, предъявляют постепенно повышающиеся требования к надежности электроснабжения, и должны отвечать требованиям наименьших затрат на их сооружение, удобство эксплуатации. Особенно актуальными являются вопросы надежности и безопасности. В данной работе наглядно показан пример расчета проекта реконструкции электрической части понизительной подстанции 110/10 кВ Геологическая.
Цель работы заключается в расчете и выборе оборудования электрической части ПС с учетом современных требований электробезопасности и энергоэффективности.
Задачи:
1) Систематизировать и проанализировать характеристики проектируемого объекта;
2) Провести анализ оборудования электрической части на остаточный ресурс;
3) Определить максимальные нагрузки и провести проверку силовых трансформаторов по допустимой загрузке;
4) Произвести расчет токов короткого замыкания;
5) Выбрать и проверить электрооборудование электрической части подстанции;
6) Выбрать устройства релейной защиты и автоматики, рассчитать уставки защит;
7) Разработать мероприятия по обеспечению безопасности эксплуатационного и ремонтного персонала;
8) Произвести расчет контура заземления.
Область применения разрабатываемой проблемы - реконструкция действующих станций и подстанций и проверка их действующего оборудования.
Техническая и практическая значимость работы заключаются в том, что согласно данному проекту возможно провести реальную реконструкцию электрической части подстанции 110/10 кВ Геологическая. 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.
Теоретическая и методологическая основа работы заключается в анализе современной литературы, методик проектирования и расчета электрических схем подстанций. Расчеты и иллюстрации производятся с применением компьютерных программ Word 2007, Excel 2007, AutoCAD 2020.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был произведен расчет проекта реконструкции электрической части подстанции 110/10 кВ Геологическая. Выполнены следующие задачи:
- систематизированы и проанализированы характеристики действующей электрической части ПС;
- определены максимальные нагрузки и проведена проверка силовых трансформаторов по допустимой загрузке;
- проведен расчет токов короткого замыкания;
- выбрано и проверено оборудование электрической части ПС;
- выбран современный терминал микропроцессорной релейной защиты, рассчитаны уставки защит;
- рассмотрены вопросы безопасности, охраны труда и экологичности проекта;
- произведен расчет заземляющего устройства.
Выбранное оборудование проверено по длительному рабочему току и напряжению, электродинамической и термической стойкости. Величины токов и напряжений не превышают допустимых значений, определённых для выбранного типа оборудования. Современное оборудование имеет большой коммутационный и технический ресурс, высокую надежность в работе, низкую трудоемкостью проведения ремонтных работ и большой межремонтный цикл, соответствует природоохранным и противопожарным требованиям.
Проведение реконструкции электрической части подстанции 110/10 кВ Геологическая согласно данному проекту позволит снизить аварийность, производственный травматизм, недоотпуск электроэнергии и связанные с вышеперечисленным экономические убытки и издержки.
1. Андреев В. А. Релейная защита систем электроснабжения в примерах и задачах / В.А. Андреев. - М.: Высшая школа, 2015. 256 c.
2. Гуревич Ю.Е. Особенности электроснабжения, ориентированного на бесперебойную работу промышленного потребителя / Ю.Е. Гуревич, К.В. Кабиков. - М.: Торус Пресс, 2015. 408 c.
3. ГОСТ 14209-85. Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов. - М.: Энергия, 2018. 39 с.
4. ГОСТ 12.1.030-81 (2001) ССБТ. Электробезопасность. Защитное
заземление. Зануление. - М.: Энергия, 2018. 66 с.
5. Дубинский Г.Н. Наладка устройств электроснабжения напряжением свыше 1000 вольт / Г.Н. Дубинский, Л.Г. Левин. - М.: Солон-Пресс, 2015. - 416 с.
6. Кудрин Б.И. Электроснабжение потребителей и режимы: Учебное пособие / Б.И. Кудрин, Б.В. Жилин, Ю.В. Матюнина. - М.: МЭИ, 2016. 412 с.
7. Кудрин Б. И. Электроснабжение / Б.И. Кудрин. - М.: Academia, 2017. 352 с.
8. Куско А. Сети электроснабжения. Методы и средства обеспечения качества энергии / А. Куско, М. Томпсон. - М.: Додэка XXI, 2016. 336 с.
9. Миллер Г. Р. Автоматизация в системах электроснабжения / Г.Р. Миллер. - М.: Государственное энергетическое издательство, 2016. 176 с.
10. Можаева С.В. Экономика энергетического производства: Учебное пособие. - СПб.: Издательство «Лань», 2018. 208 с., ил.
11. Охрана труда в энергетике: Учебник для техникумов / под ред. Князевского Б.А. - М.: Энергопромиздат, 2017. 376 с.
12. Полуянович Н. К. Монтаж, наладка, эксплуатация и ремонт систем электроснабжения промышленных предприятий / Н.К. Полуянович. - М.: Лань, 2016. 400 c.
13. Правила устройства электроустановок, издание 7. - М.: Энергия,
2018. 648 с.
14. РД 34.21.122-87. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений. - М.: Энергия, 2018. 45 с.
15. РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования- М.: Энергия, 2018. 69 с.
16. Реконструкция ПС 110/10 кВ Геологическая. Проектная документация,
2019. 107 с.
17. Сибикин Ю. Д. Пособие к курсовому и дипломному проектированию электроснабжения промышленных, сельскохозяйственных и городских объектов. Учебное пособие / Ю.Д. Сибикин. - М.: Форум, Инфра- М, 2017. 384 с.
... Всего источников – 30.