Реконструкция понизительной подстанции 35/6 кВ с. Ушаково Нижегородской области
|
Работа в формате PDF
Аннотация
Введение 4
1 Анализ исходных данных 7
1.1 Характеристика схемы электрических соединений и оборудования
подстанции ПС-35/6 кВ «Ушаково» 7
1.2 Обоснование мероприятий по реконструкции подстанции 15
2 Реконструкция силовой электрической части подстанции 25
2.1 Реконструкция схемы электрических соединений подстанции 25
2.2 Расчёт электрических нагрузок 28
2.3 Проверка силовых трансформаторов подстанции в результате
реконструкции 33
2.4 Выбор и проверка проводников 36
2.5 Расчёт токов короткого замыкания 42
2.6 Выбор и проверка электрических аппаратов 51
2.7 Выбор схемы и трансформаторов собственных нужд подстанции 58
3 Реконструкция релейной защиты силовых трансформаторов подстанции . 63
3.1 Выбор основных типов релейной защиты 63
3.2 Расчёт уставок релейной защиты силовых трансформаторов подстанции 66
Заключение 70
Список используемых источников 75
Аннотация
Введение 4
1 Анализ исходных данных 7
1.1 Характеристика схемы электрических соединений и оборудования
подстанции ПС-35/6 кВ «Ушаково» 7
1.2 Обоснование мероприятий по реконструкции подстанции 15
2 Реконструкция силовой электрической части подстанции 25
2.1 Реконструкция схемы электрических соединений подстанции 25
2.2 Расчёт электрических нагрузок 28
2.3 Проверка силовых трансформаторов подстанции в результате
реконструкции 33
2.4 Выбор и проверка проводников 36
2.5 Расчёт токов короткого замыкания 42
2.6 Выбор и проверка электрических аппаратов 51
2.7 Выбор схемы и трансформаторов собственных нужд подстанции 58
3 Реконструкция релейной защиты силовых трансформаторов подстанции . 63
3.1 Выбор основных типов релейной защиты 63
3.2 Расчёт уставок релейной защиты силовых трансформаторов подстанции 66
Заключение 70
Список используемых источников 75
Трансформаторные подстанции (далее – ПС) в энергосистеме Российской Федерации играют важнейшую роль в обеспечении эффективного
и надежного передачи, распределения и трансформации электрической
энергии. Трансформаторные подстанции энергосистемы выполняют функцию
преобразования напряжения между различными уровнями номинального
напряжения электрической сети, обеспечивая эффективное распределение
энергоресурсов от генерирующих источников к конечным потребителям.
Одной из основных функций ТП является преобразование напряжения.
Высокое напряжение, полученное на генерирующих станциях,
трансформируется на ТП в более низкие уровни напряжения для передачи по
распределительным сетям к конечным потребителям. Также
трансформаторные подстанции позволяют эффективно передавать
электроэнергию на большие расстояния. Высокое напряжение, используемое
в высоковольтных линиях передачи, уменьшает потери энергии в виде тепла и
обеспечивает более эффективную транспортировку электроэнергии.
На подстанциях электроэнергия преобразуется в средние и низкие напряжения, пригодные для использования в домах, на предприятиях и в промышленности. Благодаря современным схемным решениям,
трансформаторные подстанции обеспечивают качественное, надёжное и
равномерное распределение электрической энергии.
Подстанции также играют важную роль в поддержании стабильности
напряжения в электросети. Они компенсируют колебания напряжения,
возникающие из-за изменений нагрузки, и обеспечивают постоянную
величину напряжения, а также частоты и прочих параметров. Новые
потребители всех уровней могут быть легко подключены к существующей
электросети с помощью ТП. Таким образом, учитывается связь энергосистемы
и потребителей всех уровней, осуществляемая через трансформаторные
подстанции. Также трансформаторные подстанции имеют системы защиты, которые реагируют на короткие замыкания и другие аварийные ситуации, предотвращая возможные повреждения и обеспечивая безопасность как для персонала, так и для оборудования.
В последние годы в Российской Федерации и в мировой электроэнергетике в целом, активно развивается интеграция возобновляемых
источников энергии, таких, как солнечные, ветровые и прочие аналогичные
типы. Трансформаторные подстанции энергосистемы играют важную роль в
этом процессе, позволяя интегрировать электроэнергию, полученную от
различных нетрадиционных источников, в общую электроэнергетическую
систему. Таким образом, трансформаторные подстанции являются неотъемлемой частью инфраструктуры современной электроэнергетики, обеспечивая эффективное и надежное распределение и передачу
электроэнергии от источников её производства к конечным потребителям.
Объектом исследования в данной работе является схема главных
электрических соединений нормального режима, а также элементы схемы
вторичных цепей (релейной защиты и автоматики) понижающей подстанции
ПС-35/6 кВ «Ушаково».
Предметом исследования является параметры и характеристики надёжности схемы главных электрических соединений нормального режима, а также схемы вторичных цепей (релейной защиты и автоматики)
понижающей подстанции ПС-35/6 кВ «Ушаково».
Актуальность исследования обусловлена требованиями нормативных
документов, регламентирующих и рекомендующих проведение всех видов
реконструкции и модернизации распределительных устройств понизительных
трансформаторных подстанций, с целью повышения их параметров
надёжности, бесперебойности электроснабжения, безопасности,
селективности, а также пропускной способности [3, 4,18, 20].
Основной целью работы является повышение показателей надёжности,
селективности, экономичности и безопасности силового оборудования и
системы релейной защиты и автоматики понижающей подстанции ПС-35/6 кВ
«Ушаково», что достигается путём реконструкции схемы главных электрических соединений объекта исследования.....
и надежного передачи, распределения и трансформации электрической
энергии. Трансформаторные подстанции энергосистемы выполняют функцию
преобразования напряжения между различными уровнями номинального
напряжения электрической сети, обеспечивая эффективное распределение
энергоресурсов от генерирующих источников к конечным потребителям.
Одной из основных функций ТП является преобразование напряжения.
Высокое напряжение, полученное на генерирующих станциях,
трансформируется на ТП в более низкие уровни напряжения для передачи по
распределительным сетям к конечным потребителям. Также
трансформаторные подстанции позволяют эффективно передавать
электроэнергию на большие расстояния. Высокое напряжение, используемое
в высоковольтных линиях передачи, уменьшает потери энергии в виде тепла и
обеспечивает более эффективную транспортировку электроэнергии.
На подстанциях электроэнергия преобразуется в средние и низкие напряжения, пригодные для использования в домах, на предприятиях и в промышленности. Благодаря современным схемным решениям,
трансформаторные подстанции обеспечивают качественное, надёжное и
равномерное распределение электрической энергии.
Подстанции также играют важную роль в поддержании стабильности
напряжения в электросети. Они компенсируют колебания напряжения,
возникающие из-за изменений нагрузки, и обеспечивают постоянную
величину напряжения, а также частоты и прочих параметров. Новые
потребители всех уровней могут быть легко подключены к существующей
электросети с помощью ТП. Таким образом, учитывается связь энергосистемы
и потребителей всех уровней, осуществляемая через трансформаторные
подстанции. Также трансформаторные подстанции имеют системы защиты, которые реагируют на короткие замыкания и другие аварийные ситуации, предотвращая возможные повреждения и обеспечивая безопасность как для персонала, так и для оборудования.
В последние годы в Российской Федерации и в мировой электроэнергетике в целом, активно развивается интеграция возобновляемых
источников энергии, таких, как солнечные, ветровые и прочие аналогичные
типы. Трансформаторные подстанции энергосистемы играют важную роль в
этом процессе, позволяя интегрировать электроэнергию, полученную от
различных нетрадиционных источников, в общую электроэнергетическую
систему. Таким образом, трансформаторные подстанции являются неотъемлемой частью инфраструктуры современной электроэнергетики, обеспечивая эффективное и надежное распределение и передачу
электроэнергии от источников её производства к конечным потребителям.
Объектом исследования в данной работе является схема главных
электрических соединений нормального режима, а также элементы схемы
вторичных цепей (релейной защиты и автоматики) понижающей подстанции
ПС-35/6 кВ «Ушаково».
Предметом исследования является параметры и характеристики надёжности схемы главных электрических соединений нормального режима, а также схемы вторичных цепей (релейной защиты и автоматики)
понижающей подстанции ПС-35/6 кВ «Ушаково».
Актуальность исследования обусловлена требованиями нормативных
документов, регламентирующих и рекомендующих проведение всех видов
реконструкции и модернизации распределительных устройств понизительных
трансформаторных подстанций, с целью повышения их параметров
надёжности, бесперебойности электроснабжения, безопасности,
селективности, а также пропускной способности [3, 4,18, 20].
Основной целью работы является повышение показателей надёжности,
селективности, экономичности и безопасности силового оборудования и
системы релейной защиты и автоматики понижающей подстанции ПС-35/6 кВ
«Ушаково», что достигается путём реконструкции схемы главных электрических соединений объекта исследования.....
В работе проведена реконструкция схемы главных электрических соединений, а также элементов схемы вторичных цепей (релейной защиты и автоматики) понижающих трансформаторов подстанции ПС-35/6 кВ «Ушаково». Данная реконструкция обусловлена, с одной стороны, необходимостью внесения изменений в схему главных электрических соединений подстанции согласно нормативным требованиям основных документов, а с другой – несоответствием установленного оборудования требованиям надёжности, селективности, экономичности и безопасности вследствие его износа и аварийного технического состояния. В работе приведены основные технические сведения по исходной схеме главных электрических соединений, основному оборудованию, установленному на ПС-35/6 кВ «Ушаково», а также по источнику питания данной подстанции. Составлена и описана структурная схема объекта проектирования, детально описаны её основные составляющие. Установлены проблемы, имеющие место в схеме электрических соединений подстанции. Приведены значения фактических и перспективных максимальных нагрузок потребителей подстанции ПС-35/6 кВ «Ушаково». В результате проведённого анализа литературы по вопросу норм и требований, которые предъявляются к реконструкции понизительных подстанций энергосистем Российской Федерации, установлено, что реконструкция трансформаторных подстанций энергосистемы является чрезвычайно важной, ответственной и необходимой задачей, сопряжённой со значительными техническими и финансовыми издержками. Основываясь на приведённой технической информации, с учётом проведённого анализа литературы по вопросу норм и требований, которые предъявляются к реконструкции понизительных подстанций энергосистем Российской Федерации, предложены рекомендации по реконструкция электрической 71 части понизительной подстанции «Ушаково» класса напряжения 35/6 кВ, которые включают в себя четыре этапа: − первый этап включает реконструкцию схемы электрических соединений подстанции на стороне 35 кВ, предусматривающей ввод второй питающей линии 35 кВ, так как в связи с изменением категорийности новых потребителей подстанции, большинство из которых относятся к I и II категории надёжности, необходим второй независимый источник питания, а также реконструкция схемы электрических соединений ЗРУ-35 кВ, обусловленных данным фактом. При этом планируется демонтировать воздушную линию 35 кВ в связи с её техническим износом и недопустимостью прохождения трассы в населённых пунктах Богородское, Ченцово и Сляднево, включая рекреационную зону Нижегородской области. Вместо демонтированной ВЛ-35 кВ планируется использовать питающую кабельную линию напряжением 35 кВ, состоящую из двух силовых кабелей высокого напряжения. Таким образом, проблема надёжного питания потребителей подстанции будет решена с учётом безопасности населения и экологических факторов; − второй этап предусматривает реконструкцию схемы электрических соединений РУ-6 кВ в виду того, что планируется подключить и ввести в эксплуатацию по две новые отходящие линии (перспективная нагрузка) от каждой из секций сборных шин 6 кВ. Указанную нагрузку планируется подключить на незанятые ячейки «Резерв» первой и второй секции сборных шин 6 кВ (учитывая исходную схему электрических соединений подстанции). Таким образом, вся дополнительная (перспективная) нагрузка будет учтена в проекте с внедрением условий резервирования, секционирования, безопасности и надёжности в схеме РУ-6 кВ подстанции; − на третьем этапе осуществляется модернизация устаревших электрических аппаратов, которые выработали свой технический 72 ресурс: в РУ-35 кВ подстанции (масляных выключателей и разъединителей) и РУ-6 кВ (масляных выключателей). Данная модернизация устаревшего оборудования реализуется путём замены их на современные модели и марки, отличающиеся улучшенными техническими и экономическими характеристиками. Таким образом будет повышена надёжность, экономичность и бесперебойность в системе силового оборудования подстанции; − четвёртый этап предусматривает реконструкцию и модернизацию системы релейной защиты и автоматики (РЗиА) силовых трансформаторов подстанции, обусловленную значительным числом аварийных отключений и ложных срабатываний последней, а также несоответствия устаревшего оборудования системы РЗиА современным требованиям по обеспечению надёжности, селективности, быстродействия, бесперебойности и экономичности.
