Аннотация
Введение 6
1 Краткая характеристика подстанции «Кирзаводская» 7
2 Определение нагрузок ПС «Кирзаводская» и составление упорядоченного
годового графика нагрузки ПС 8
3 Определение количества и мощности трансформаторов на ПС
«Кирзаводская» 10
3.1 Первый вариант с установкой на ПС «Кирзаводская» двух силовых
трансформаторов мощностью по 40 МВА 11
3.2 Второй вариант с установкой на ПС «Кирзаводская» двух силовых
трансформаторов мощностью по 63 МВА 16
4 Выбор электрической схемы подстанции 20
5 Расчет токов короткого замыкания на сторонах ВН и НН ПС
«Кирзаводская» 22
5.1 Расчет токов короткого замыкания в т. К1 25
5.2 Расчет токов короткого замыкания в т. К2 26
6 Выбор по номинальным параметрам и проверка на устойчивость токам
короткого замыкания электрооборудования ПС «Кирзаводская» 28
6.1 Выбор и проверка высоковольтного выключателя на стороне ВН ПС . 28
6.2 Выбор и проверка разъединителей на стороне ВН ПС 30
6.3 Выбор и проверка трансформаторов тока на стороне ВН ПС 31
6.4 Выбор и проверка гибкой ошиновки на стороне ВН ПС 35
6.5 Выбор ограничителя перенапряжения на стороне ВН ПС 37
6.6 Выбор и проверка высоковольтного выключателя на стороне НН ПС 37
6.7 Выбор и проверка трансформаторов тока на стороне НН ПС 39
6.8 Выбор и проверка измерительных ТН на стороне НН ПС 42
6.9 Выбор жесткой ошиновки 43
6.10 Выбор и проверка опорных изоляторов на стороне НН ПС 46
6.11 Выбор и проверка проходных изоляторов на стороне НН ПС 47
Заключение 49
Список используемых источников 51
В настоящее время городские микрорайоны многоквартирных жилых домов являются крупными потребителями электрической энергии сравнимыми по наиболее важным энергетическим показателям с промышленными предприятиями. Это объясняется наличием в многоквартирных домах большого количества мощной бытовой техники, а также размещением в микрорайонах энергоёмких объектов инфраструктуры.
К таким объектам относятся:
• тяговые трансформаторные подстанции электротранспорта;
• насосные станции водопровода и канализации;
• крупные спортивные комплексы;
• больничные комплексы;
• современные гостиницы, оборудованные установками искусственного климата, централизованной системой пылеуборки, электропищеблоками;
• современные крупные магазины и т.п.
Основными задачами, решаемыми при проектировании энергоэффективных систем электроснабжения городских микрорайонов с многоквартирными жилыми домами, являются: оптимизация параметров схемы путем обоснованного выбора рациональных напряжений в системе внешнего и внутреннего электроснабжения; определение электрических нагрузок и выполнения требований по обеспечению бесперебойности электроснабжения; рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, конструкций электрических сетей; выбор средств компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения» [1-3].
Основной целью бакалаврской работы является создание условий для обеспечения бесперебойного электроснабжения сельских поселений, получающих питание от подстанции «Кирзаводская» за счет увеличения вслед за нагрузкой, номинальной мощности установленных на подстанции трансформаторов.
В бакалаврской работе разработаны технические мероприятия по обеспечению надежного функционирования всех элементов подстанции 110/10 кВ «Кирзаводская». Основной целью бакалаврской работы являлось создание условий для обеспечения бесперебойного электроснабжения сельских поселений, получающих питание от подстанции «Кирзаводская» за счет увеличения вслед за нагрузкой, номинальной мощности установленных на подстанции трансформаторов.
За годы существования на подстанции несколько раз предпринимались попытки замены устаревшего оборудования, но все они имели локальный характер и были связаны с выходом из строя оборудования, а не с реализацией плана по планомерной реконструкции подстанции.
По данным об электропотреблении построен упорядоченный годовой график нагрузки подстанции и определены его показатели, которые будут использованы в дальнейших расчетах потерь электроэнергии и мощности в трансформаторах подстанции и при выборе электрооборудования.
В результате технико-экономического сравнения показателей двух вариантов установки трансформаторов различной мощности был сделан вывод, что вариант с установкой на подстанции двух трансформаторов по 63 МВА обладает на 20% большими приведенными затратами и несмотря на меньшие потери электрической энергии в трансформаторах за год выглядит менее предпочтительным, чем вариант с установкой двух трансформаторов мощностью по 40 МВА, который и принимаем для дальнейшего рассмотрения.
Исходя из необходимости установки на подстанции двух силовых трансформаторов, которые согласно расчетов номинальной мощности имеют расщепленные обмотки низкого напряжения было принято решение на стороне высокого напряжения распределительное устройство выполнить открытым, в качестве коммутационных аппаратов установить высоковольтные элегазовые выключатели на номинальное напряжение 110 кВ, для удобства проведения обслуживания трансформаторов и ремонтных работ в ОРУ смонтировать ремонтную перемычку. Распределительное устройство на напряжение 10 кВ выполняем закрытым с установкой в нем ячеек КРУ. Четыре секции шин, по числу обмоток низкого напряжения, выполняем секционированными с установкой устройств АВР.
Произведен расчет токов короткого замыкания (металлического трехфазного и его амплитудного ударного значения) на сторонах 110 и 10 кВ ПС «Кирзаводская», полученные значения будут использованы при проверке выбираемого на подстанции нового электрооборудования.
Предварительно принятые к установке на стороне высокого напряжения электрические аппараты (высоковольтные выключатели типа GL312, производимые на предприятии Alstom; разъединители типа РНДЗ-110; трансформаторы тока типа ТОЛ-110/5; гибкая ошиновка в ОРУ подстанции выполненная при помощи сталеалюминевых проводов типа АС-240/32; ограничители перенапряжений ОПН-110) аппараты прошли необходимые проверки и могут быть установлены в ОРУ подстанции. Предварительно принятые к установке на стороне низкого напряжения электрические аппараты (высоковольтные выключатели типа LF-2; трансформаторы тока типа ТЛК-10; трансформаторы напряжения типа ЗНОЛ.06-10; жесткая ошиновка с сечением шин 120х10 мм; опорные изоляторы типа ИОР-10-3.75 II УХЛ 2; проходные изоляторы типа ИП-10/1600-7,5 УХЛ2) аппараты прошли необходимые проверки и могут быть установлены в ЗРУ подстанции «Кирзаводская».
