Электрические подстанции представляют собой технические сооружения, разработанные для приема, преобразования и передачи электроэнергии на различных уровнях напряжения. Они функционируют как повышающие подстанции, расположенные близко к источникам электроэнергии, и преобразуют напряжение для передачи по сети более высокого уровня, а также как понижающие подстанции, обеспечивающие электроснабжение большинства потребителей.
Назначение, мощность и уровни напряжения подстанций определяются структурой и параметрами электрической сети, в которой они эксплуатируются, а также характеристиками и нагрузками потребителей электроэнергии. Критическим аспектом обеспечения непрерывности электроснабжения является выбор оптимальных схем первичных электрических соединений подстанций. Эти схемы должны быть разработаны таким образом, чтобы минимизировать количество установленного оборудования и обеспечивать простоту и безопасность оперативных переключений, например, при проведении технического обслуживания, испытаний или устранении аварийных ситуаций.
При реконструкции подстанций производится замена устаревшего оборудования, учитывая требования к надежности и экономической эффективности. Одним из наиболее перспективных направлений в области оптимизации распределительных электрических сетей является разработка и внедрение новых технологических решений. К ним относятся компактные трансформаторные подстанции и распределительные устройства с твердой или элегазовой изоляцией, вакуумные выключатели, а также кабели с пластмассовой изоляцией и другие инновационные компоненты. Эти технологии требуют минимального уровня технического обслуживания и ремонта, что способствует снижению вероятности отказов в работе системы.
В связи с ростом мощности, отпускаемой с шин подстанции 35/10 кВ «Коммунар», с 2000 кВт до 4800 кВт возникла необходимость замены установленного электрооборудования на более мощное и современное. Это определяет актуальность данной работы.
Цель работы - разработать проект реконструкции системы электроснабжения подстанции 35/10 кВ.
Объектом исследования является энергосистема Красноярского района Самарской области.
Предмет исследования - электрооборудование подстанции 35/10 кВ «Коммунар».
Для достижения поставленной в работе цели необходимо решение ряда задач: модернизировать главную схему электрических соединений подстанции, произвести выбор номинальных напряжений и токов, выбор марок проводов линий электропередач, марок и номинальных мощностей трансформаторов на подстанции, выполнить расчёт электрических режимов и регулирование напряжения на высокой стороне, произвести выбор оптимальной мощности трансформаторов и схемы соединения подстанции.
Решение поставленных задач позволит достичь цели работы и обеспечить надежное функционирование подстанции при увеличении отпускаемой с подстанции мощности.
В представленной выпускной квалификационной работе был разработан проект реконструкции системы электроснабжения подстанции 35/10 кВ.
В первом разделе проанализирована возможность применения на подстанции уже установленных на ней трансформаторов. Расчет показал необходимость их замены. В процессе модернизации было принято решение использовать на подстанции два трансформатора типа ТМН-4000/35/10, работающие с загрузкой 66,7%, что положительно скажется на надежности и сроке эксплуатации трансформаторов на подстанции.
В ходе анализа было выполнено предварительное распределение активной и реактивной мощности в линиях 35 кВ для нормальных и послеаварийных режимов работы. Установлено, что Подстанция «Коммунар» выступает в качестве точки потокораздела. Напряжение на подстанциях «Черновка» и «С.Буян» остается стабильным на номинальных уровнях при изменении нагрузок, что свидетельствует о необходимости коррекции устройства РПН.
При расчете токов короткого замыкания были получены следующие значения ударных токов в характерных точках схемы: 12,491 кА в точке К1 и 8,825 кА в точке К2.
В 3 главе выбрано электрооборудование на высокой и низкой стороне подстанции. На стороне 35 кВ применили:
- выключатель нагрузки ВВС-35-11-16/630УХЛ1;
- разъединитель нагрузки РДЗ-2(1)-35-1000УХЛ1;
- ТТ типа ТФЗМ-35Б-1-У1;
- ТН типа ЗНОМ-35-65У1;
- разрядник типа РВС-35У1;
- предохранители типа ПКН001-35У1;
-провод жестких шин АС-185/24.
На стороне 10 кВ применили:
- выключатели типа BB/tel-10- 16/630У3;
- ТТ типа ТЛК-10-6-УЗ;
- ТН типа ЗНОЛ.06-10У1.
Для собственных нужд подобран трансформатор ТМ-63/10/0,4кВ.
В 4 разделе выполнен расчет заземляющих устройство на подстанции. Вертикальные заземлители длиной 3 метра имеют диаметр 0,01 м. По периметру подстанции разместили 20 заземлителей. Общая длина горизонтальных заземлителей составили 113,4 метра, расчетное сопротивление растеканию 4,96 Ом. Молниезащита осуществляется с помощью заземленных вертикальных стержневых молниеотводов, установленных на территории подстанции. Количество молниеотводов - 3. Общая высота молниеприемника 15 метров, из них 10 метров составляет железобетонные столбы, 5 метров железные молниеприемники типа МП-2 высотой 5 метров. При выбранном расположении молниеотводов территория подстанции полностью находится в зоне защиты молниеотводов.
электроснабжение подстанции 35/10 кВ «Коммунар», реконструкция системы электроснабжения подстанции 35/10 кВ, Выбор оборудования РУВН-35 кВ, безопасность на подстанции
