Реконструкция электрической части подстанции 110/10 кВ «Кош-Агачская»
|
Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1. Характеристика объекта выпускной квалификационной работы 8
1.1 Описание объекта выпускной квалификационной работы 8
1.2 Определение текущей загрузки подстанции 9
1.3 Выводы по разделу 1 11
2 Выбор силовых трансформаторов подстанции 12
2.1 Определение номинальной мощности силового трансформатора 12
2.2 Базовый вариант установки силовых трансформаторов 13
2.3 Определение технико-экономических показателей альтернативного варианта установки силового трансформатора 19
2.4 Выбор трансформатора подстанции 22
2.5 Выводы по разделу 2 22
3 Расчет токов короткого замыкания 23
3.1 Расчет симметричных ТКЗ 23
3.2 Расчет несимметричных токов короткого замыкания (НТКЗ) 26
3.3 выводы по разделу 3 29
4 Выбор оборудования 30
4.1 Выбор выключателя 110 кВ 30
4.2 Выбор выключателя 10 кВ 31
4.3 Выбор разъединителей 31
4.4 Выбор трансформатора тока 110 кВ 32
4.5 Выбор трансформатора тока 10 кВ 33
4.6 Выбор трансформатора напряжения 10 кВ 35
4.7 Выбор гибких шин 36
4.8 Выводы по разделу 4 37
5 Релейная защита 38
5.1 Расчет уставок дифференциальной защиты силового трансформатора 38
5.2 Выводы по разделу 5 42
6 Выбор оперативного тока подстанции 43
6.1 Характеристика системы оперативного тока подстанции 43
6.2 Выводы по разделу 6 43
7 Собственные нужды подстанции 44
7.1 Мощность системы собственных нужд подстанции 44
7.2 Выводы по разделу 7 45
8 Заземление подстанции 46
8.1 Расчет системы заземления подстанции 46
8.2 выводы по разделу 8 47
9 Молниезащита подстанции 48
9.1 Расчет молниезащиты 48
9.2 Выводы по разделу 9 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 51
ВВЕДЕНИЕ 6
1. Характеристика объекта выпускной квалификационной работы 8
1.1 Описание объекта выпускной квалификационной работы 8
1.2 Определение текущей загрузки подстанции 9
1.3 Выводы по разделу 1 11
2 Выбор силовых трансформаторов подстанции 12
2.1 Определение номинальной мощности силового трансформатора 12
2.2 Базовый вариант установки силовых трансформаторов 13
2.3 Определение технико-экономических показателей альтернативного варианта установки силового трансформатора 19
2.4 Выбор трансформатора подстанции 22
2.5 Выводы по разделу 2 22
3 Расчет токов короткого замыкания 23
3.1 Расчет симметричных ТКЗ 23
3.2 Расчет несимметричных токов короткого замыкания (НТКЗ) 26
3.3 выводы по разделу 3 29
4 Выбор оборудования 30
4.1 Выбор выключателя 110 кВ 30
4.2 Выбор выключателя 10 кВ 31
4.3 Выбор разъединителей 31
4.4 Выбор трансформатора тока 110 кВ 32
4.5 Выбор трансформатора тока 10 кВ 33
4.6 Выбор трансформатора напряжения 10 кВ 35
4.7 Выбор гибких шин 36
4.8 Выводы по разделу 4 37
5 Релейная защита 38
5.1 Расчет уставок дифференциальной защиты силового трансформатора 38
5.2 Выводы по разделу 5 42
6 Выбор оперативного тока подстанции 43
6.1 Характеристика системы оперативного тока подстанции 43
6.2 Выводы по разделу 6 43
7 Собственные нужды подстанции 44
7.1 Мощность системы собственных нужд подстанции 44
7.2 Выводы по разделу 7 45
8 Заземление подстанции 46
8.1 Расчет системы заземления подстанции 46
8.2 выводы по разделу 8 47
9 Молниезащита подстанции 48
9.1 Расчет молниезащиты 48
9.2 Выводы по разделу 9 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 51
С развитием современного общества и технологий происходит постоянный рост электропотребления и соответственно нагрузок в электроэнергетической системе. Все нагрузки потребителей ложатся на объекты электроэнергетического комплекса: электрические станции, трансформаторные подстанции, распределительные и магистральные сети. Поддержание устойчивой работы электроэнергетической системы основано на соблюдении баланса активной мощности, этим обусловлено то, что энергосистема должна развиваться с опережающими темпами. Ввод новых генерирующих мощностей должен сопровождаться строительством новых и модернизацией существующих подстанций. Учитывая, что большинство подстанций строилось больше 30 лет назад, поэтому эти подстанции уже исчерпали свой срок службы.
Своевременная реконструкция подстанций позволит повысить не только надежность и качество электроснабжения потребителей питаемого района, но и позволит выполнить подключение новых потребителей, что в свою очередь благополучно скажется на развитии региона. Поэтому вопрос реконструкции подстанций с повышением установленной мощности является актуальным.
При проектировании подстанций необходимо принимать во внимание все технические особенности оборудования и использовать новейшие достижения науки и техники. Это позволит продлить срок службы оборудования подстанции и повысить качество электроснабжения за счет снижения периодов отключения потребителей из-за ремонтных или оперативных переключений.
Кроме, того подстанции должны проектироваться по унифицированным техническим решениям и обеспечивать доступность и простоту обслуживания оборудования персоналом распределительных сетей. Простота обслуживания и наглядность электрической схемы подстанции позволит снизить риск неправильных переключений способных нанести вред оборудованию и персоналу подстанции.
Выбор оборудования и технических средств должен соответствовать требованиям стандартов и нормативных документов. [21]-[24].
Целью выпускной квалификационной работы является повышение трансформаторной мощности подстанции для подключения новых потребителей и повышения качества и надежности электроснабжения уже подключенных потребителей.
При проектировании электрической части понизительной подстанции необходимо использовать только современные виды высоковольтного и электротехнического оборудования, а также современные методики выбора и инженерного проектирования.
Своевременная реконструкция подстанций позволит повысить не только надежность и качество электроснабжения потребителей питаемого района, но и позволит выполнить подключение новых потребителей, что в свою очередь благополучно скажется на развитии региона. Поэтому вопрос реконструкции подстанций с повышением установленной мощности является актуальным.
При проектировании подстанций необходимо принимать во внимание все технические особенности оборудования и использовать новейшие достижения науки и техники. Это позволит продлить срок службы оборудования подстанции и повысить качество электроснабжения за счет снижения периодов отключения потребителей из-за ремонтных или оперативных переключений.
Кроме, того подстанции должны проектироваться по унифицированным техническим решениям и обеспечивать доступность и простоту обслуживания оборудования персоналом распределительных сетей. Простота обслуживания и наглядность электрической схемы подстанции позволит снизить риск неправильных переключений способных нанести вред оборудованию и персоналу подстанции.
Выбор оборудования и технических средств должен соответствовать требованиям стандартов и нормативных документов. [21]-[24].
Целью выпускной квалификационной работы является повышение трансформаторной мощности подстанции для подключения новых потребителей и повышения качества и надежности электроснабжения уже подключенных потребителей.
При проектировании электрической части понизительной подстанции необходимо использовать только современные виды высоковольтного и электротехнического оборудования, а также современные методики выбора и инженерного проектирования.
Текущая максимальная мощность определена как 30,4 МВА. При этом нормативное значение мощности для данной подстанции не должно превышать значения 22,4 МВА. Это послужило основанием для разработки проекта реконструкции подстанции 110/10 кВ. Исходя из максимальной мощности подстанции определено значение необходимой мощности силового трансформатора. Расчетное значение составило 18,5 МВА. Опираясь на это значение было выбрано два варианта установки силовых трансформаторов - базового с трансформаторами ТРДН 25000/110/10/10 и альтернативного - с трансформаторами ТРДН 40000/110/10/10 кВ. Проведенные расчеты показали, оптимальным вариантом является силовой трансформаторов марки ТРДН 25000/110/10/10 кВ. После определения числа и мощности силовых трансформаторов после реконструкции, был выполнен расчет уровней токов короткого замыкания на подстанции. Расчет токов короткого замыкания выполнялся для стороны ВН и для стороны НН с учетом расщепления обмоток. Замена силового трансформатора на подстанции, повлияла на токи КЗ в сторону их увеличения, поэтому полученные в разделе 3 ВКР токи КЗ использованы при расчете параметров оборудования и уставок релейной защиты силового трансформатора выполненные в рамках ВКР. Токи короткого замыкания рассчитаны как симметричные, так и не симметричные. Выбор оборудования и его проверка на стойкость к токам КЗ и отключающей способности высоковольтных выключателей выполнен для значения наибольшего тока КЗ. Выбраны к установке на подстанции высоковольтные выключатели напряжением 110 кВ марки ВТБ-110/10-1000, на стороне 10 кВ приняты высоковольтные выключатели марки ВВ/ТБВ-10-2000, данные выключатели будут располагаться в комплектном распределительном устройстве. Для создания видимых разрывов при проведении ремонтных работ и оперативных переключений предусмотрена установка высоковольтных разъединителей на стороне 110 кВ. К установке приняты разъединители марки РНДЗ, устанавливаться будут разъединители с одним и с двумя заземляющими ножами, согласно схемы подстанции.
Для проведения учета и измерений, а также для подключения цепей релейной защиты выбраны измерительное оборудование. К которому относятся измерительные трансформаторы тока: на стороне 110 кВ приняты к установке ТОГФ-110-150/5, на стороне 10 кВ ТШЛ -10-1500/5. На стороне 110 кВ установка измерительных трансформаторов напряжения не производится. Измерительные трансформаторы напряжения устанавливаются только на стороне 10 кВ, так как они необходимы для получения значений напряжения при учете электрической энергии на отходящих линиях к потребителям. Таким образом на стороне 10 кВ приняты к установке измерительные трансформаторы напряжения марки ЗНОЛ.
Для защиты оборудования подстанции выбраны микропроцессорные терминалы защиты. Выполнен расчет уставок дифференциальной защиты силового трансформатора. Для защиты подстанции от прямых ударов молнии выполнен расчет и спроектирована система молниезащиты. В работе также спроектирована система заземления подстанции после реконструкции. Она требует замены в связи с изменением габаритов оборудования и его размещения, а также из-за долгой эксплуатации существующей системы заземления.
В результате выполнения ВКР представлен проект реконструкции подстанции «Кош-Агачская» 110/10 кВ, который выполнен согласно рекомендаций по проектированию объектов электросетевого комплекса.
Для проведения учета и измерений, а также для подключения цепей релейной защиты выбраны измерительное оборудование. К которому относятся измерительные трансформаторы тока: на стороне 110 кВ приняты к установке ТОГФ-110-150/5, на стороне 10 кВ ТШЛ -10-1500/5. На стороне 110 кВ установка измерительных трансформаторов напряжения не производится. Измерительные трансформаторы напряжения устанавливаются только на стороне 10 кВ, так как они необходимы для получения значений напряжения при учете электрической энергии на отходящих линиях к потребителям. Таким образом на стороне 10 кВ приняты к установке измерительные трансформаторы напряжения марки ЗНОЛ.
Для защиты оборудования подстанции выбраны микропроцессорные терминалы защиты. Выполнен расчет уставок дифференциальной защиты силового трансформатора. Для защиты подстанции от прямых ударов молнии выполнен расчет и спроектирована система молниезащиты. В работе также спроектирована система заземления подстанции после реконструкции. Она требует замены в связи с изменением габаритов оборудования и его размещения, а также из-за долгой эксплуатации существующей системы заземления.
В результате выполнения ВКР представлен проект реконструкции подстанции «Кош-Агачская» 110/10 кВ, который выполнен согласно рекомендаций по проектированию объектов электросетевого комплекса.
