Тема: Реконструкция электрической части ЗРУ-10 кВ химического предприятия

Известно, что надёжная работа и стабильное состояние энергетической системы, является одним из основных критериев экономического и технического развития, важнейшая составляющая современного научно-технического прогресса. В этом процессе также принимают участие распределительные устройства электрических станций и подстанций.
Распределительные устройства (далее - РУ) современных трансформаторных подстанций и электростанций энергосистемы всех типов - важнейшие элементы, обеспечивающие приём и распределение электроэнергии согласно схеме электрических соединений, а также коммутацию и защиту электрической сети.
Известно, что распределительные устройства (далее - РУ) современных трансформаторных подстанций и электростанций энергосистемы всех типов, являются важнейшими элементами, обеспечивая приём и распределение электроэнергии согласно схеме нормальных электрических соединений, а также коммутацию и защиту электрической сети.
Основными составляющими распределительных устройств являются электрические аппараты, именно благодаря их слаженной работе в РУ обеспечиваются условия надёжности, электробезопасности, быстродействия и селективности (избирательности). Такими показателями обладают современные разработки электрических аппаратов, активно внедряющихся в последнее время для применения в РУ всех типов и классов напряжения. Таким образом, установлено, что применение современных электрических аппаратов в РУ всех типов создаёт необходимые условия для обеспечения нормальной и надёжной работоспособности не только самого РУ, но и всей электрической сети в целом. Поэтому модернизация и реконструкция РУ современных трансформаторных подстанций и электростанций энергосистемы всех типов является актуальным заданием современной электроэнергетики. Данный аспект обуславливает актуальность работы.
Основной целью данной работы является реконструкция схемы электрических соединений с внедрением мероприятий по модернизации основного оборудования закрытого распределительного устройства напряжением 10 кВ (далее - ЗРУ-10 кВ) на примере химического предприятия ПАО «Тольяттиазот» (далее - ПАО «Тольяттиазот»), которая осуществляется путём замены некоторых электрических аппаратов, морально и технически устаревших, на современные марки и модели, обладающие высокими критериями надёжности, экономичности, экологичности, быстродействия, селективности (избирательности), электробезопасности и прочими аналогичными показателями.
Объектом «исследования в работе является схема электрических соединений нормального режима ПАО «Тольяттиазот»» [3].
«Предметом исследования являются схема электрических соединений, а также электрооборудование напряжением 10 кВ рассматриваемой в работе схемы электрических соединений ЗРУ-10 кВ ПАО «Тольяттиазот»» [3].
Для решения поставленных задач, проведён анализ работы электрической подстанции 35/10 кВ ПАО «Тольяттиазот», в которую входит ЗРУ-10 кВ, а также проведён анализ основного оборудования исходной схемы электрических соединений объекта исследования.
На основе результатов проведённого анализа, выявлены проблемы в ЗРУ-10 кВ электрической подстанции ПАО «Тольяттиазот», связанные с необходимостью реконструкции схемы электрических соединений и модернизации основного оборудования.
Установлено, что на подстанции 35/10 кВ ПАО «Тольяттиазот», в которую входит рассматриваемое в работе ЗРУ-10 кВ, «внедряются необходимые мероприятия по реконструкции схемы электрических соединений подстанции, заключающиеся во вводе второго силового трансформатора на объекте, что, как результат, влечёт изменения (реконструкцию) схемы главных соединений» [3] самой подстанции, включая и её ЗРУ-10 кВ. Вторым аспектом требуемой реконструкции схемы ЗРУ -10 кВ является тот факт, что к ТП-35/10 кВ ПАО «Тольяттиазот» планируется подключить дополнительно три отходящих линии к потребителям 10 кВ (перспективная нагрузка). Таким образом, совокупность данных факторов обуславливают актуальность темы и практическую ценность данной работы.
Кроме того, на «ТП-35/10 кВ ПАО «Тольяттиазот» необходимо провести выбор и проверку силовых трансформаторов, проводников питающей и распределительной сети, а также предварительный расчёт электрических нагрузок и токов короткого замыкания» [5].
Таким образом, основываясь на основных теоретических положениях, можно сделать предварительный вывод, что проведённая в работе «модернизация электрооборудования и реконструкция схемы электрических соединений подстанции ЗРУ-10 кВ ТП-35/10 кВ ПАО «Тольяттиазот» позволит значительно повысить показатели надёжности и экономичности объекта исследования» [7].
Данные предположения необходимо подтвердить в работе аналитическим и расчётным методами на основе полученных результатов исследований.
Результатом работы является разработка, проверка и практическая реализация технических решений, позволяющих внедрить качественные мероприятия по реконструкции схемы главных электрических соединений и модернизации электрооборудования ЗРУ-10 кВ электрической подстанции 35/10 кВ ПАО «Тольяттиазот».
Решение поставленных в работе основных задач проводится с учётом принятых расчётных и аналитических методик.
Купить

В результате выполнения работы, проведена реконструкция электрической части реконструкция схемы электрических соединений с внедрением мероприятий по модернизации основного оборудования закрытого распределительного устройства напряжением 10 кВ (далее - ЗРУ- 10 кВ) на примере химического предприятия ПАО «Тольяттиазот».
В результате проведения анализа оборудования электрической части ЗРУ-10 кВ ПАО «Тольяттиазот» было установлено, что на объекте используются следующие устаревшие электрические аппараты, которые выработали свой ресурс. Данные аппараты рекомендовано заменить на новые современные типы, лишённые недостатков устаревшего оборудования. Кроме того, также в работе дополнительно целесообразно выбрать и проверить новое оборудование для установки в ОРУ-35 кВ подстанции. Таким образом, в работе будет внедрён полный комплекс по модернизации оборудования всей рассматриваемой в работе подстанции.
Рассмотрены требования основных документов, предъявляемых к распределительным устройствам трансформаторных подстанций энергосистемы и промышленных предприятий. На основе анализа исходных данных и требований к распределительным устройствам подстанций, установлено, что реконструкцию ЗРУ-10 кВ необходимо рассматривать в комплексе с ТП-35/10 кВ ПАО «Тольяттиазот», в который входит ЗРУ-10 кВ.
После проведения анализа, предложены следующие рекомендации по непосредственной реконструкции электрической части ЗРУ-10 кВ понизительной подстанции ПАО «Тольяттиазот» класса напряжения 35/10 кВ, с учётом комплексной реконструкции схемы соединений данной подстанции:
- в связи с «реконструкцией схемы электрических соединений подстанции на стороне 35 кВ, предусматривающей установку второго трансформатора на подстанции, в связи с изменением категорийности новых потребителей, примерно 60% которых относится к I и II категории надёжности, необходим второй источник питания в виде силового трансформатора. В виду этого, необходима также реконструкция схемы электрических соединений ЗРУ-10 кВ, обусловленных данным фактом» [4] (первый аспект необходимости проведения реконструкции ЗРУ-10 кВ);
- вторым аспектом требуемой реконструкции схемы ЗРУ-10 кВ является тот факт, что к ТП-35/10 кВ ПАО «Тольяттиазот» планируется подключить дополнительно три отходящих линии к потребителям 10 кВ (перспективная нагрузка). Следовательно, расширение ЗРУ-10 кВ также обуславливает необходимость его реконструкции.
В рамках предварительно принятых решений, «на ТП-35/10 кВ ПАО «Тольяттиазот» внедрены мероприятия по комплексной модернизации оборудования подстанции» [8]:
- «выбрано и проверено новое оборудование для установки в ОРУ-35 кВ подстанции, а именно: выключатели высокого напряжения марки ВР35НСМ и разъединители марки РГП.1А-111-35/1000 УХЛ1» [8];
- «выбрано и проверено новое оборудование для установки в ЗРУ-10 кВ подстанции: выключатели высокого напряжения марки ВРС-10 и разъединители марки РВ-10/630УХЛ2» [8].
«Также в работе, на основе расчёта электрических нагрузок установлено, что в результате проведённой реконструкции на ТП-35/10 кВ ПАО «Тольяттиазот», необходимо установить два силовых трансформатора марки ТМН-1800/35, которые выдержат систематическую нагрузку нормального режима, а также перегрузку в послеаварийном режимах работы » [18].
«Выбраны и проверены сечения воздушных линий электропередачи на ТП-35/10 кВ ПАО «Тольяттиазот», включая питающую линию 35 кВ (принято сечение провода марки АС-50/8) и отходящие линии 10 кВ» [8] (на всех линиях принято сечение провода марки АС-35/6,2).
На основании требований к релейной защите и автоматике распределительных устройств, для применения в ЗРУ-10 кВ ТП-35/10 кВ ПАО «Тольяттиазот», выбрана микропроцессорная защита Sepam 1000+S40, что позволяет обеспечить надежную защиту и контроль параметров работы системы, снизить вероятность аварий и улучшить эффективность работы РЗиА.
На основе анализа современных систем контроля и учёта электроэнергии, для учёта и контроля электроэнергии в ЗРУ-10 кВ ТП-35/10 кВ, выбрана АСТУЭ со счетчиками «Меркурий 234 ARTM F04 Лартех».
Таким образом, в работе расчётно-аналитическим «путём показано, что внедрённые практические мероприятия по реконструкции ЗРУ-10 кВ ТП-35/10 кВ ПАО «Тольяттиазот» позволят значительно повысить надёжность схемы электрических соединений подстанции и потребителей в целом» [6].
Принятые в работе технические решения подтверждены расчётно-аналитическим путём и могут быть рекомендованы к применению.
Купить