Реконструкция подстанции «Портовая» 110/6 кВ
|
Аннотация 2
Введение 4
1 Исходная характеристика подстанции 6
1.1 Краткая характеристика подстанции 6
1.2 Требования нормативных документов к трансформаторным
подстанциям энергосистем 14
1.3 Обоснование предложений по реконструкции подстанции 19
2 Реконструкция электрической части подстанции 23
2.1 Расчёт электрических нагрузок 23
2.2 Проверка силовых трансформаторов подстанции по фактическому
графику электрических нагрузок 29
2.3 Выбор и проверка проводников подстанции 35
2.4 Расчёт токов короткого замыкания на подстанции 42
2.5 Выбор нового оборудования для модернизации подстанции 49
3 Организация электромонтажных работ по реконструкции подстанции 60
Заключение 64
Список используемых источников 67
Введение 4
1 Исходная характеристика подстанции 6
1.1 Краткая характеристика подстанции 6
1.2 Требования нормативных документов к трансформаторным
подстанциям энергосистем 14
1.3 Обоснование предложений по реконструкции подстанции 19
2 Реконструкция электрической части подстанции 23
2.1 Расчёт электрических нагрузок 23
2.2 Проверка силовых трансформаторов подстанции по фактическому
графику электрических нагрузок 29
2.3 Выбор и проверка проводников подстанции 35
2.4 Расчёт токов короткого замыкания на подстанции 42
2.5 Выбор нового оборудования для модернизации подстанции 49
3 Организация электромонтажных работ по реконструкции подстанции 60
Заключение 64
Список используемых источников 67
Электрификация промышленных предприятий и учреждений гражданской инфраструктуры является необходимым условием для обеспечения их функционирования. «Применение электрической энергии является важнейшей частью современной цивилизации, позволяя, таким образом, значительно улучшить жизненные блага людей» [8], особенно, незащищённых и уязвимых слоёв населения, блага, удобства и материальное обеспечение которых обеспечивается государственными программами. Кроме того, электрическая энергия непосредственно используется в промышленности для изготовления всех видов продукции.
Наряду с этим, реконструкция и техническое перевооружение изношенного и морально устаревшего оборудования систем электроснабжения объектов промышленной и гражданской инфраструктуры рассматриваются как приоритетные направления инвестиционной политики в современных системах электроснабжения [5]. Основными составляющими современных трансформаторных подстанций является совокупность силовых трансформаторов и распределительных устройств. Именно благодаря их слаженной работе обеспечиваются условия надёжности, электробезопасности, быстродействия и селективности (избирательности). Известно, что 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 понизительной подстанции переменного тока ПС-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области, которая осуществляется путём внесения изменений в схему главных нормальных электрических соединений подстанции с параллельным осуществлением практической модернизации основного оборудования распределительных устройств объекта, которое не отвечает современным критериям надёжности, электробезопасности и экономичности, экологичности, быстродействия, селективности (избирательности), а также прочим аналогичным критериям.
Объектом исследования в работе является электрооборудование схемы электрических соединений ПС-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области.
«Предметом исследования являются схема электрических соединений, а также электрические сети и аппараты напряжением 110 кВ и 6 кВ» [14] подстанции ПС-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области.
Актуальность работы обусловлена необходимостью реконструкции схем главных электрических соединений понизительных подстанций и электростанций, а также проведения модернизации основного оборудования распределительных устройств трансформаторных подстанций [1].
В работе на основе проведённого анализа схемы электрических соединений и характеристик потребителей электрической части ПС-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области, осуществлён выбор и проверка нового оборудования, нуждающегося в замене. Результатом «работы является разработка, проверка и реализация практических решений реконструкции схемы электрических соединений» [7] ПС-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области при неукоснительном соблюдении основополагающих документов электроэнергетики и законодательных актов [7].
Наряду с этим, реконструкция и техническое перевооружение изношенного и морально устаревшего оборудования систем электроснабжения объектов промышленной и гражданской инфраструктуры рассматриваются как приоритетные направления инвестиционной политики в современных системах электроснабжения [5]. Основными составляющими современных трансформаторных подстанций является совокупность силовых трансформаторов и распределительных устройств. Именно благодаря их слаженной работе обеспечиваются условия надёжности, электробезопасности, быстродействия и селективности (избирательности). Известно, что 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 понизительной подстанции переменного тока ПС-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области, которая осуществляется путём внесения изменений в схему главных нормальных электрических соединений подстанции с параллельным осуществлением практической модернизации основного оборудования распределительных устройств объекта, которое не отвечает современным критериям надёжности, электробезопасности и экономичности, экологичности, быстродействия, селективности (избирательности), а также прочим аналогичным критериям.
Объектом исследования в работе является электрооборудование схемы электрических соединений ПС-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области.
«Предметом исследования являются схема электрических соединений, а также электрические сети и аппараты напряжением 110 кВ и 6 кВ» [14] подстанции ПС-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области.
Актуальность работы обусловлена необходимостью реконструкции схем главных электрических соединений понизительных подстанций и электростанций, а также проведения модернизации основного оборудования распределительных устройств трансформаторных подстанций [1].
В работе на основе проведённого анализа схемы электрических соединений и характеристик потребителей электрической части ПС-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области, осуществлён выбор и проверка нового оборудования, нуждающегося в замене. Результатом «работы является разработка, проверка и реализация практических решений реконструкции схемы электрических соединений» [7] ПС-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области при неукоснительном соблюдении основополагающих документов электроэнергетики и законодательных актов [7].
В результате выполнения работы, проведена реконструкция схемы электрических соединений нормального режима трансформаторной подстанции ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области, с модернизацией некоторого устаревшего силового оборудования распределительных устройств данной подстанции.
В работе было приведено описание и анализ исходной схемы электрических соединений ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области, с анализом технических данных нагрузки потребителей и собственных нужд, а также максимальных транзитных мощностей подстанции.
Проведён анализ основных требований, предъявляемых к схемам главных электрических соединений нормального режима и основному оборудованию понизительных подстанций энергосистемы.
На основании полученных аналитических данных проведённого анализа, установлено, что в работе рекомендуется внедрить следующие мероприятия по реконструкции схемы главных электрических соединений нормального режима и модернизации основного оборудования ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области:
- в РУ-110 кВ ТП-110/6 кВ «Портовая» предложена к применению новая схема «Двух рабочих систем сборных шин, секционируемых выключателем, с применением обходной системы сборных шин». Такая схема гораздо более надёжная, обеспечивая все необходимые условия и требования нормативных документов. Обходная система сборных шин в РУ-110 кВ применяется для ремонта одной из рабочих секций сборных шин, без отключения потребителей. Также обходная секция сборных шин РУ-110 кВ используется при транзите мощности, позволяя контролировать и распределять электроэнергию по требуемым направлениям;
- в РУ-110 кВ и РУ-6 кВ рекомендовано заменить устаревшее оборудование на новое, таким образом, проведя его модернизацию согласно современным условиям и требованиям.
В работе, в рамках модернизации подстанции, выбрано и проверено новое современное оборудование РУ-110 кВ и РУ-6 кВ объекта проектирования.
Кроме того, в работе, для подтверждения работоспособности схемы электрических соединений, а также комплексного обоснования принятых решений по модернизации основного оборудования ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области, проверена целесообразность установки на подстанции силовых трансформаторов марки ТДН-10000/110, с учётом их нагрузочной способности в нормальном режиме работы, а также допустимой перегрузки в послеаварийном режиме работы с учётом резервирования схемы.
Проверка проведена с непосредственным учётом суточного графика нагрузки подстанции.
Исходя из поставленной задачи, в работе выбраны и проверены сечения проводников на ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области:
- питающей (110 кВ) и отходящих (6 кВ) воздушных линий ТП-110/6 кВ «Портовая» (провода марки АС разных сечений);
- гибкая ошиновка из проводов марки АС-150/7,84 для применения в ОРУ-110 кВ ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти с 1Доп=450 A;
- основная жёсткая ошиновка из сборных алюминиевых шин в ЗРУ-6 кВ ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области (выбраны трёхполосные шины ШАТ - 100x6 мм с Аоп=1425 A);
- ответвительная жёсткая ошиновка для присоединения электрических аппаратов трансформаторных вводов и отходящих линий, а также вводов ТСН, к сборным шинам ЗРУ 6 кВ ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области (принята современная жёсткая ошиновка марки ОЖ-СЭЩ-6/2000 с 1Доп = 2000 A).
Основываясь на полученных результатах, разработаны и предложены к практическому использованию этапы проведения электромонтажных работ, а также последовательность внедрения мероприятий по принятым в работе решениям, с учётом совмещения технических процессов на подстанции ТП- 110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области в результате её реконструкции и модернизации.
Алгоритм, включающий проведения электромонтажных работ, разработанный с учётом совмещения технических процессов на подстанции ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области в результате её реконструкции и модернизации, предложено принять к сведению при практической реализации проекта.
Таким образом, в работе расчётно-аналитическим путём решена комплексная задача по внедрению предложенных мероприятий по реконструкции схемы электрических соединений нормального режима и модернизации оборудования ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области с учётом приведённых дополнительных аспектов по проверке силовых трансформаторов и линий.
В работе было приведено описание и анализ исходной схемы электрических соединений ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области, с анализом технических данных нагрузки потребителей и собственных нужд, а также максимальных транзитных мощностей подстанции.
Проведён анализ основных требований, предъявляемых к схемам главных электрических соединений нормального режима и основному оборудованию понизительных подстанций энергосистемы.
На основании полученных аналитических данных проведённого анализа, установлено, что в работе рекомендуется внедрить следующие мероприятия по реконструкции схемы главных электрических соединений нормального режима и модернизации основного оборудования ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области:
- в РУ-110 кВ ТП-110/6 кВ «Портовая» предложена к применению новая схема «Двух рабочих систем сборных шин, секционируемых выключателем, с применением обходной системы сборных шин». Такая схема гораздо более надёжная, обеспечивая все необходимые условия и требования нормативных документов. Обходная система сборных шин в РУ-110 кВ применяется для ремонта одной из рабочих секций сборных шин, без отключения потребителей. Также обходная секция сборных шин РУ-110 кВ используется при транзите мощности, позволяя контролировать и распределять электроэнергию по требуемым направлениям;
- в РУ-110 кВ и РУ-6 кВ рекомендовано заменить устаревшее оборудование на новое, таким образом, проведя его модернизацию согласно современным условиям и требованиям.
В работе, в рамках модернизации подстанции, выбрано и проверено новое современное оборудование РУ-110 кВ и РУ-6 кВ объекта проектирования.
Кроме того, в работе, для подтверждения работоспособности схемы электрических соединений, а также комплексного обоснования принятых решений по модернизации основного оборудования ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области, проверена целесообразность установки на подстанции силовых трансформаторов марки ТДН-10000/110, с учётом их нагрузочной способности в нормальном режиме работы, а также допустимой перегрузки в послеаварийном режиме работы с учётом резервирования схемы.
Проверка проведена с непосредственным учётом суточного графика нагрузки подстанции.
Исходя из поставленной задачи, в работе выбраны и проверены сечения проводников на ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области:
- питающей (110 кВ) и отходящих (6 кВ) воздушных линий ТП-110/6 кВ «Портовая» (провода марки АС разных сечений);
- гибкая ошиновка из проводов марки АС-150/7,84 для применения в ОРУ-110 кВ ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти с 1Доп=450 A;
- основная жёсткая ошиновка из сборных алюминиевых шин в ЗРУ-6 кВ ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области (выбраны трёхполосные шины ШАТ - 100x6 мм с Аоп=1425 A);
- ответвительная жёсткая ошиновка для присоединения электрических аппаратов трансформаторных вводов и отходящих линий, а также вводов ТСН, к сборным шинам ЗРУ 6 кВ ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области (принята современная жёсткая ошиновка марки ОЖ-СЭЩ-6/2000 с 1Доп = 2000 A).
Основываясь на полученных результатах, разработаны и предложены к практическому использованию этапы проведения электромонтажных работ, а также последовательность внедрения мероприятий по принятым в работе решениям, с учётом совмещения технических процессов на подстанции ТП- 110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области в результате её реконструкции и модернизации.
Алгоритм, включающий проведения электромонтажных работ, разработанный с учётом совмещения технических процессов на подстанции ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области в результате её реконструкции и модернизации, предложено принять к сведению при практической реализации проекта.
Таким образом, в работе расчётно-аналитическим путём решена комплексная задача по внедрению предложенных мероприятий по реконструкции схемы электрических соединений нормального режима и модернизации оборудования ТП-110/6 кВ «Портовая» г. Тольятти Самарской области с учётом приведённых дополнительных аспектов по проверке силовых трансформаторов и линий.
Подобные работы
- Реконструкция электрической части подстанции 110/6 кВ «Портовая»
Бакалаврская работа, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 4550 р. Год сдачи: 2020