Аннотация
Введение 4
1 Анализ исходных данных по электроснабжению потребителей
подстанции 7
2 Расчет электрических нагрузок подстанции 12
3 Выбор и расчет числа и мощности трансформаторов 16
4 Расчет токов короткого замыкания 20
5 Выбор и расчет электрических аппаратов и проводников 24
6 Выбор основного электрооборудования и его проверка 28
7 Выбор устройств релейной защиты и автоматики 30
8 Расчет заземления и молниезащиты подстанции 51
Заключение 55
Список используемой литературы и используемых источников 56
На сегодняшний день имеет место постоянное ужесточение требований относительно энергоэффективности, безопасности, экологичности и надежности средств производства [17].
Электрическая энергия является неотъемлемой частью жизни современного общества, что и обуславливает ее критичность и жесткие требования, предъявляемые к надежности объектов электроэнергетики.
Без электричества не представляется возможной жизнедеятельность человека. Одновременно с развитием технологий и освоением новых производственных приемов происходит увеличение уровня спроса на электрическую энергию.
Кухонная техника, средства гигиены, средства связи, ПК, бытовая техника - все это потребители электрической энергии. Очевидно, что вопрос обеспечения населенных пунктов качественной электрической энергией в необходимых объемах - это вопрос стратегической безопасности, так как работа не только бытового оборудования, но и производственных комплексов и объектов здравоохранения тоже зависит от наличия электрической энергии.
С целью распределения приоритетов электроснабжения различных объектов, все потребители электрической энергии сгруппированы по определенным признакам. Один из способов классификации потребителей электроэнергии подразумевает наличие следующих групп [2]:
• объекты недвижимости, которые представляют собой жилой фонд;
• здания и сооружения, которые являются объектами инфраструктуры населенных пунктов.
Системы электроснабжения представляют собой стратегически важные и критические объекты инфраструктуры. В связи с этим, к ним предъявляются следующие требования:
• высокие показатели экономической эффективности;
• высокие показатели надежности работы;
• высокие требования относительно уровня защиты и безопасности как самих объектов электроснабжения, так и систем распределения электрической энергии;
• высокие требования относительно качества производимой электрической энергии;
• высокие требования относительно обеспечения соответствия параметров электрической энергии тем, показателям, которые предусмотрены стандартами и регламентами.
Основными параметрами электрической энергии являются напряжение и частота. Именно эти параметры и определяют уровень качества производимой электроэнергии.
Современное оборудование и приборы, работающие от электрической энергии, являются достаточно чувствительными к степени стабильности величины питающего напряжения и его частоты.
В настоящее время частота напряжения в электрических сетях характеризуется достаточно высокой стабильностью независимо от нагрузки на сеть. Уровень напряжения наоборот, может колебаться в значительных пределах в зависимости от действия различных факторов.
В связи с тем, что электрическая энергия на пути от места ее выработки до потребителя подвергается многократной трансформации, у конечного потребителя могут иметь место значительные скачки уровня напряжения, что негативно сказывается на стабильности работы электрооборудования [20].
Целью выпускной квалификационной работы является формирование практических обоснованных рекомендаций по модернизации 110/10 кВ «Полозово» производственного отделения Очерских электрических сетей филиала ОАО «МРСК Урала» - «Пермэнерго».
Задачи работы:
• исследовать основные понятия и характеристики систем электроснабжения подстанции;
• произвести анализ схем электрических цепей подстанции;
• исследовать основные показатели функционирования подстанции;
• исследовать общую характеристику подстанции 110/10 кВ;
• произвести анализ действующей схемы подстанции 110/10 кВ и обоснование необходимости реконструкции;
• исследовать вопрос развития современных систем учета и контроля за электропотреблением;
• произвести расчет характеристик работы и оборудования подстанции;
• произвести исследование вариантов организации системы автоматизированного контроля и учета электроэнергии и анализ действующей системы;
• произвести обоснование выбора системы автоматизированного контроля и учета электроэнергии;
• произвести разработку структуры системы автоматизированного контроля и учета электроэнергии;
• разработать решения по внедрению системы автоматизированного контроля и учета электроэнергии;
• разработать технико-экономическое обоснования рекомендаций по реконструкции подстанции 110/10 кВ;
• разработать рекомендации по обеспечению безопасности жизнедеятельности при выполнении работ и экологичности.
Объект исследования - подстанция 110/10 кВ.
Предмет исследования - поиск оптимальных подходов в процессе модернизации подстанции 110/10 кВ.
Современные потребители электрической энергии (различное производственное оборудование, бытовые электроприборы, медицинская аппаратура и т.д.) очень чувствительны к качеству электрической энергии. Задача производства высококачественной электрической энергии, которая соответствует всему комплексу требований, является весьма актуальной.
Практически все оборудование и приспособления, которыми ежедневно пользуется современный человек, представляет собой
электрооборудование. Таким образом, уровень качества и комфорта жизни современного общества очень сильно зависит от наличия качественной электрической энергии с требуемыми показателями качества.
В ходе выполнения данной работы были рассмотрены условия построения ЗРУ напряжением 10 кВ исследуемой подстанции с целью подключения дополнительных потребителей. Выполнены все разделы в соответствии с требованиями, сформулированными в задании. Для закрытого распределительного устройства 10 кВ была предложена схема «одиночная секционированная выключателем система шин». ЗРУ 10 кВ планируетя оборудовать ячейками комплектного распределительного устройства UniGear типа ZS1 с вакуумными выключателями VD4 12 выпускаемые фирмой «ABB».
Была произведена замена трансформаторов мощностью 10 и 16 МВА на трансформаторы 25 МВА с последующим расчётом, выбором основного и проверки существующего электрооборудования подстанции.
В ходе выполнения работы были рассчитаны токи трехфазного КЗ на шинах ОРУ напряжением 110 кВ и ЗРУ напряжением 10 кВ.
Использование новых технологий и современного оборудования при реконструкции обеспечит высокую надежность работы этой подстанции, а также безопасность с точки зрения обслуживания и экологии.
