Аннотация 2
Введение 4
1 Анализ исходных данных по электроснабжению подстанции 7
1.1 Исходная характеристика ПС-220/110/35/6 кВ «Кемпирсай» 7
1.2 Обоснование технических решений по реконструкции ОРУ 220 кВ на
основе требований к схемам трансформаторных подстанций 16
2 Техническая реализация реконструкции ОРУ 220 кВ подстанции 22
2.1 Расчёт электрических нагрузок подстанции 22
2.2 Выбор и расчёт числа и мощности трансформаторов 27
2.3 Расчёт токов короткого замыкания 30
2.4 Выбор и расчёт проводников ОРУ 220 кВ 40
2.5 Выбор и проверка электрических аппаратов ОРУ 220 кВ 45
3 Расчёт релейной защити и автоматика, молниезащиты и заземления ОРУ 220
кВ реконструируемой подстанции 52
3.1 Выбор типов защит основного оборудования 52
3.2 Расчёт уставок релейной защиты силовых трансформаторов
подстанции 53
3.3 Расчёт уставок релейной защиты линий ОРУ 220 кВ подстанции 57
3.4 Расчёт заземления ОРУ 220 кВ 60
3.5 Расчёт молниезащиты ОРУ 220 кВ 65
Заключение 68
Список используемых источников 71
Известно, что развитие энергетической системы стран является одним из основных критериев экономического и технического развития потенциала. С развитием промышленности увеличиваются потребляемые мощности, растут нагрузки потребителей, что сказывается на генерации, передаче и потреблении электрической энергии.
Такая связь является важнейшей составляющей современного научно - технического прогресса.
Известно, что система электроснабжения Российской Федерации сегодня носит централизованный характер. Такая система хороша тем, что обеспечивает значительный резерв мощности и бесперебойное питание потребителей от многих источников энергосистемы. Определённо, что в традиционной энергетике электроэнергия вырабатывается турбогенераторами на атомных и тепловых электростанциях, а также гидрогенераторами на гидроэлектростанциях. Для передачи электроэнергии на большие расстояния, с учётом весьма значительных мощностей и потерь электроэнергии, на выходе из электростанций находятся повышающие трансформаторы, после которых посредством линий электропередач высокого и сверхвысокого напряжения, согласно традиционной схеме, получает питание сеть понижающие питающих подстанций (1150-220 кВ), которые, в свою очередь, далее питают потребительские подстанции на номинальном напряжении 110-0,4 кВ.
Одна из таких понизительных подстанций ПС-220/110/35/6 кВ «Кемпирсай» детально рассматривается в данной работе, в связи с реконструкцией ОРУ 220 кВ на данном объекте.
Очевидно, что основными составляющими современных понижающих трансформаторных подстанций является совокупность силовых трансформаторов и распределительных устройств. Именно благодаря их слаженной работе обеспечиваются условия надёжности, электробезопасности, быстродействия и селективности (избирательности). Фактически, такими
показателями обладают современные разработки электрических аппаратов, активно внедряющихся в последнее время для применения в распределительных устройствах трансформаторных подстанций
энергосистемы всех типов и классов напряжения. Таким образом, установлено, что применение современных электрических аппаратов в распределительных устройствах трансформаторных подстанций
энергосистемы всех типов создаёт необходимые условия для обеспечения нормальной и надёжной работоспособности не только самой подстанции, но и всей электрической сети и, как результат, - всей энергосистемы в целом.
Поэтому реконструкция схем электрических соединений и модернизация оборудования современных трансформаторных подстанций и электростанций энергосистемы всех типов является актуальным заданием современной электроэнергетики.
Основной целью данной работы является реконструкция схемы главных электрических соединений нормального режима открытого
распределительного устройства 220 кВ (далее - ОРУ 220 кВ) на ПС- 220/110/35/6 кВ «Кемпирсай», осуществлённая путём ввода дополнительных транзитных линий 220 кВ, приводящая к расширению ОРУ 220 кВ данного объекта.
В связи с этим, определено, что объектом исследования в работе является схема главных электрических соединений нормального режима ОРУ 220 кВ ПС-220/110/35/6 кВ «Кемпирсай», а также непосредственно данная подстанция в целом.
Таким образом, с учётом основной цели работы, а также объекта исследования, исходя из задания на работу, установлено, что предметом исследования в работе являются проводники и электрические аппараты, а также устройства вторичных цепей (релейная защита и автоматика) распределительного устройства 220 кВ на ПС-220/110/35/6 кВ «Кемпирсай». При этом также дополнительным предметом исследования в работе являются понизительные трансформаторы всей подстанции, которые проверяются по условиям допустимой аварийной перегрузки в связи с реконструкцией ОРУ 220 кВ на объекте.
...
В работе разработаны мероприятия по реконструкции схемы электрических соединений нормального режима ОРУ 220 кВ трансформаторной подстанции ПС-220/110/35/6 кВ «Кемпирсай» АО «KEGOC» с модернизацией оборудования данной подстанции.
Приведено описание и анализ исходной схемы электрических соединений ПС-220/110/35/6 кВ «Кемпирсай», с анализом технических данных основных составляющих структурной схемы подстанции.
Осуществлено обоснование технических решений по реконструкции ОРУ 220 кВ объекта проектирования на основе требований к схемам трансформаторных подстанций.
«Показано, что неукоснительное выполнение основных требований и аспектов, предъявляемые основными нормативными документами к схемам и основному оборудованию трансформаторных подстанций и энергосистем, приводит к реализации технически грамотного проекта, обеспечивающего высокую эффективность внедрения принятых решений и экономическую целесообразность внедрения основных мероприятий требуемой реконструкции» [12] схемы электрических соединений ОРУ 220 кВ ПС- 220/110/35/6 кВ «Кемпирсай» и модернизации некоторого устаревшего оборудования электрической части объекта проектирования.
В результате проведения анализа технической информации, с учётом требований нормативных документов, предъявляемых к схемам объектов энергетики, установлено, что схема первичных соединений ОРУ 220 кВ подстанции нуждается в реконструкции, так как в связи с вводом в эксплуатацию двух транзитных линий в ОРУ 220 кВ, требуется расширение ОРУ 220 кВ, предусматривающее установку новых ячеек с блоками «разъединитель - выключатель» и качественные изменения в схеме электрических соединений нормального режима.
При этом каждая из транзитных линий 220 кВ, вводимая в эксплуатацию, должна быть подключена от разных секций сборных шин ОРУ 220 кВ.
Таким образом, в схеме нормального режима объекта, будет обеспечен принцип резервирования, крайне необходимый для питания потребителей 1 и 2 категорий надёжности.
Установлено, что в ОРУ 220 кВ на всех присоединениях необходимо провести замену устаревших масляных баковых выключателей на инновационные новейшие установки и модификации оборудования, что обеспечит необходимый уровень надёжности и бесперебойности при питании потребителей.
В работе, для подтверждения работоспособности схемы электрических соединений ПС-220/110/35/6 кВ «Кемпирсай», обусловленная реконструкцией схемы ОРУ 220 кВ, проведено техническое обоснование следующих принятых решений:
проведён расчёт нагрузки с последующим выбором и проверочным расчётом следующих линий ОРУ 220 кВ: питающей линии от ОРУ 220 кВ к автотрансформаторам АТ1 и АТ2, новой двухцепной транзитной линии к ПС-220/110/35/10 кВ «Актюбинская», которая строится для обеспечения транзита электроэнергии от ОРУ 220 кВ к указанной подстанции, а также питающей линии от энергосистемы к ОРУ 220. В результате проверочного расчёта, обосновано и подтверждено на всех данных ВЛ-220 кВ сечение провода марки АС-300/48;
для всех присоединений на ОРУ-220 кВ выбрана и проверена гибкая ошиновка из проводов марки АС-300/48;
выбраны и проверены новые элегазовые выключатели ВЭБ-220- 80/2500 УХЛ1 для защиты питающих и транзитных линий, с целью установки в ОРУ-220 кВ подстанции, в результате её модернизации;
проверены на соответствие техническим условиям установки в ОРУ- 220 кВ аппараты коммутации и защиты питающих и транзитных линий 220 кВ: разъединители марки РНДЗ-16-220/1000 УХЛ1 и ограничители перенапряжения марки ОПН-220/40,5/10/600 УХЛ1.
На основе расчётных данных, проведён расчёт уставок основных защит силовых автотрансформаторов, а также питающих и транзитных линий ПС- 220/110/35/6 кВ «Кемпирсай» (дифференциальной защиты, защиты от перегрузки, максимальной токовой защиты).
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
