Аннотация
Введение 4
1 Краткая характеристика реконструируемой подстанции 5
2 Технические решения, принятые при реконструкции подстанции 7
3 Разработка схемы ПС после реконструкции и установки дополнительного
трансформаторного и реакторного оборудования 10
4 Технико-экономические расчеты показателей установки дополнительного
силового трансформатора на ПС 19
5 Определение значений токов КЗ на сторонах 110 и 10 кВ подстанции 22
6 Выбор кабельных линий на напряжение 110 кВ и кабельных линий и шин
на напряжение 10 кВ 27
6.1 Определение расчетных токов 27
6.2 Определение сечения КЛ 110 кВ и ее проверка по нагреву 27
6.3 Определение сечения КЛ 10 кВ и ее проверка по нагреву 29
6.4 Определение параметров жестких шин 10 кВ до реакторного
оборудования 30
6.5 Определение параметров заземления экранов кабельных линий на
напряжение 10 кВ 32
7 Выбор основного электрооборудования ПС на напряжение 110 и 10 кВ . ... 34
7.1 Выбор высоковольтных разъединителей 110 кВ 36
7.2 Выбор ограничителей перенапряжений 110 кВ 38
7.3 Выбор электрических аппаратов ПС на напряжение 10 кВ 41
Заключение 49
Список используемых источников 51
В настоящее время наблюдается рост нагрузок современных крупных городов, связанный с увеличением плотности застройки, ростом количества и мощности бытовых приборов, появлением новых промышленных предприятий и увеличением мощности существующих, что приводит к необходимости реконструкции питающих трансформаторных подстанций не рассчитанных на текущие и перспективные значения электрических нагрузок и располагающих, как правило, устаревшим трансформаторным оборудованием, измерительными и коммутационными аппаратами.
Для повышения надежности электроснабжения потребителей с одной стороны должны предусматриваться мероприятия по своевременной реконструкции существующих подстанций и увеличению мощности установленных на них трансформаторов, а с другой строительство новых подстанций для обеспечения перспективного роста нагрузок от строительства новых жилых микрорайонов и промышленных предприятий, расположенных в городской черте.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка мероприятий по реконструкции подстанции 110/10/10 кВ «Гражданская», направленных на обеспечение надежного электроснабжения потребителей, получающих от нее электроэнергию в нормальных и послеаварийных или ремонтных режимах.
Обеспечение поставленной цели достигается решением ряда задач по определению нагрузок подстанции, расчете коэффициентов загрузки трансформаторов в нормальном режиме и перегрузки в послеаварийном или ремонтном, определении значений токов короткого замыкания, выбору и проверке кабельных линий и шин, основного электрооборудования подстанции, определении параметров системы заземления подстанции и защиты оборудования подстанции от перенапряжений.
Целью выпускной квалификационной работы являлась разработка
мероприятий по реконструкции подстанции 110/10/10 кВ «Гражданская»,
направленных на обеспечение надежного электроснабжения потребителей,
получающих от нее электроэнергию в нормальных и послеаварийных или
ремонтных режимах.
Показаны местоположение подстанции на карте города, дана краткая
характеристика применяемых на ней схемных решений и установленного в
настоящий момент трансформаторного оборудования.
На подстанции «Гражданская» предусмотрено выполнение следующего
ряда работ: со стороны 110 кВ установка 2 штук высоковольтных
выключателей 110 кВ; 2 штук секционных разъединителей на напряжение 110
кВ; измерительных трансформаторов тока 110 кВ; высоковольтного
разъединителя 110 кВ; размещение дополнительного силового
трансформатора с номинальной мощностью 63 МВА; размещение на стороне
10 кВ токоограничивающих реакторов типа TОР, а также измерительных
трансформаторов напряжения 10 кВ и измерительных трансформаторов тока
10 кВ; установка новых 4 ячеек с вводными выключателями 10 кВ.
Произведён расчёт нагрузок силовых трансформаторов Т1 и Т2 в
нормальном и аварийном режиме работы подстанции, а также аварийной
перегрузки трансформатора T4 при его подключении. Определена
продолжительность предельных аварийных перегрузок трансформаторов
подстанции.
Используя паспортные данные силового трансформатора,
предоставленные заводом-изготовителем и график роста перспективных
электрических нагрузок питаемого от подстанции микрорайона были
определены потери активной и реактивной мощности в силовом
трансформаторе в режиме холостого хода и короткого замыкания в обмотках
высокого и низкого напряжения силовых трансформаторов. На основе
полученных данных, а также стоимости передаваемой электроэнергии, числа
часов нагрузочных потерь и потерь электроэнергии на холостом ходу были
определены затраты на оплату потерь электрической энергии в силовых
трансформаторах подстанции «Гражданская», которые составили 28,7 млн.
руб.
Составлена схема замещения для определения токов короткого
замыкания на сторонах ВН и НН подстанции, определены параметры
сопротивлений, входящих в схему замещения, найдены значения токов
короткого замыкания. Для уменьшения токов коротких замыканий принято
решение об установке на подстанции в ходе реконструкции
токоограничивающих реакторов, произведён расчёт их сопротивлений и
определены токи КЗ после реализации предлагаемых мероприятий.
Произведён выбор основных электрических аппаратов для установки на
стороне ВН и НН подстанции «Гражданская»: высоковольтных выключателей
и разъединителей, измерительных трансформаторов тока и напряжения, ячеек
КРУ и ограничителей перенапряжений.
Определение параметров системы заземления на ПС и меры по защите
объектов ПС от воздействия перенапряжений.
