Реконструкция электрической части подстанции 110/35/6 кВ «Головная»
|
Аннотация 2
Введение 4
1 Характеристика схемы и оборудования подстанции 6
1.1 Исходная характеристика подстанции 110/35/6 кВ «Головная» 6
1.2 Нормы проектирования понизительных подстанций 12
1.3 Разработка предложений по реконструкции подстанции 17
2 Реализация мероприятий по реконструкции электрической части подстанции 21
2.1 Реконструкция схемы электрических соединений подстанции 21
2.2 Анализ суточных графиков нагрузок подстанции 22
2.3 Проверка мощности силовых трансформаторов подстанции 31
2.4 Расчёт токов коротких замыканий на подстанции 36
2.5 Расчёт максимальных рабочих токов 44
2.6 Выбор и проверка проводников подстанции 47
2.7 Выбор и проверка электрических аппаратов подстанции 52
3 Расчёт релейной защиты силовых трансформаторов подстанции 61
Заключение 67
Список используемых источников 70
Введение 4
1 Характеристика схемы и оборудования подстанции 6
1.1 Исходная характеристика подстанции 110/35/6 кВ «Головная» 6
1.2 Нормы проектирования понизительных подстанций 12
1.3 Разработка предложений по реконструкции подстанции 17
2 Реализация мероприятий по реконструкции электрической части подстанции 21
2.1 Реконструкция схемы электрических соединений подстанции 21
2.2 Анализ суточных графиков нагрузок подстанции 22
2.3 Проверка мощности силовых трансформаторов подстанции 31
2.4 Расчёт токов коротких замыканий на подстанции 36
2.5 Расчёт максимальных рабочих токов 44
2.6 Выбор и проверка проводников подстанции 47
2.7 Выбор и проверка электрических аппаратов подстанции 52
3 Расчёт релейной защиты силовых трансформаторов подстанции 61
Заключение 67
Список используемых источников 70
Целью данной работы является реконструкция электрической части существующей понизительной подстанции ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей Российской Федерации. Данная подстанция обеспечивает электроэнергией потребителей разного характера нагрузки, в том числе промышленного и бытового.
Основной задачей данной работы является реконструкция понизительной подстанции переменного тока ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, которая осуществляется путём внесения изменений в схему нормальных электрических соединений подстанции.
Объектом исследования в работе является схема главных нормальных электрических соединений подстанции ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей.
Предметом исследования являются силовые трансформаторы, электрические сети, аппараты, устройства релейной защиты и автоматики распределительных устройств классов номинальных напряжений 110 кВ, 35 кВ и 6 кВ ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей.
Актуальность данной работы связана с возникновением острой проблемы по обеспечению потребителей бесперебойной и качественной электроэнергией в существующей системе электроснабжения, в связи с потерей надёжности схемы электрических соединений подстанций вследствие применения на некоторых из этих подстанций устаревшего и изношенного оборудования, сбои в работе которого приводят к аварийным режимам, а также несоответствующих принятым стандартам схемных технических решений [1]. Такая проблематика характерна для всего региона и требует незамедлительного решения. Следовательно, в работе следует провести реконструкцию подстанции ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, связанную с одной стороны, с необходимостью внесения изменения в исходную схему главных электрических соединений объекта, в связи с её несоответствием нормативным документам по условиям нагрузочной способности и категории надёжности, а с другой стороны, необходимо модернизировать старое оборудование распределительных устройств подстанции. Таким образом, будет решена комплексная задача по реконструкции объекта исследования, путём чего будет достигнута основная цель данной работы.
В работе, для достижения поставленной основной цели данной работы, требуется решить такие основные задачи:
- описать объект реконструкции, для чего провести анализ исходных данных, включающих проведение анализа исходной схемы электрических соединений и технических характеристик оборудования ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, с учётом фактических значений исходных технических характеристик и данных подстанции;
- провести анализ нагрузки подстанции ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, для чего, используя исходные значения фактических нагрузок и типичный суточный график нагрузки, выбрать и проверить силовые трансформаторы подстанции на перегрузочную способность;
- рассчитать значения токов коротких замыканий на ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, включая максимальные и минимальные расчётные значения токов КЗ, а также мощность цепи КЗ и значения ударных токов;
- провести выбор и проверку основного оборудования распределительных устройств подстанции ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, а также проводников системы электроснабжения объекта реконструкции;
- осуществить расчёт и выбор уставок релейной защиты и автоматики на объекте проектирования путём выбора времени и тока срабатывания основных защит.
Основной задачей данной работы является реконструкция понизительной подстанции переменного тока ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, которая осуществляется путём внесения изменений в схему нормальных электрических соединений подстанции.
Объектом исследования в работе является схема главных нормальных электрических соединений подстанции ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей.
Предметом исследования являются силовые трансформаторы, электрические сети, аппараты, устройства релейной защиты и автоматики распределительных устройств классов номинальных напряжений 110 кВ, 35 кВ и 6 кВ ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей.
Актуальность данной работы связана с возникновением острой проблемы по обеспечению потребителей бесперебойной и качественной электроэнергией в существующей системе электроснабжения, в связи с потерей надёжности схемы электрических соединений подстанций вследствие применения на некоторых из этих подстанций устаревшего и изношенного оборудования, сбои в работе которого приводят к аварийным режимам, а также несоответствующих принятым стандартам схемных технических решений [1]. Такая проблематика характерна для всего региона и требует незамедлительного решения. Следовательно, в работе следует провести реконструкцию подстанции ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, связанную с одной стороны, с необходимостью внесения изменения в исходную схему главных электрических соединений объекта, в связи с её несоответствием нормативным документам по условиям нагрузочной способности и категории надёжности, а с другой стороны, необходимо модернизировать старое оборудование распределительных устройств подстанции. Таким образом, будет решена комплексная задача по реконструкции объекта исследования, путём чего будет достигнута основная цель данной работы.
В работе, для достижения поставленной основной цели данной работы, требуется решить такие основные задачи:
- описать объект реконструкции, для чего провести анализ исходных данных, включающих проведение анализа исходной схемы электрических соединений и технических характеристик оборудования ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, с учётом фактических значений исходных технических характеристик и данных подстанции;
- провести анализ нагрузки подстанции ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, для чего, используя исходные значения фактических нагрузок и типичный суточный график нагрузки, выбрать и проверить силовые трансформаторы подстанции на перегрузочную способность;
- рассчитать значения токов коротких замыканий на ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, включая максимальные и минимальные расчётные значения токов КЗ, а также мощность цепи КЗ и значения ударных токов;
- провести выбор и проверку основного оборудования распределительных устройств подстанции ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, а также проводников системы электроснабжения объекта реконструкции;
- осуществить расчёт и выбор уставок релейной защиты и автоматики на объекте проектирования путём выбора времени и тока срабатывания основных защит.
В результате выполнения работы проведена реконструкция схемы электрических соединений нормального режима трансформаторной подстанции ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей.
В работе было приведено описание и анализ исходной схемы электрических соединений ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, с последующим анализом технических данных нагрузки потребителей.
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 предложенные мероприятия по реконструкции схемы главных электрических соединений нормального режима ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, осуществляемое путём внедрения двух основных групп мероприятий:
- первая группа - реконструкция схемы электрических соединений подстанции, включая внесение изменений в существующие схемы ОРУ-110 кВ и РУ-10 кВ, а также сооружение и ввод в эксплуатация ОРУ-35 кВ в связи с подключением перспективной нагрузки;
- вторая группа - модернизация устаревшего оборудования распределительных устройств ОРУ-110 кВ и РУ-10 кВ подстанции, а также выбор нового оборудования ОРУ-35 кВ в связи с введением его в эксплуатацию вследствие подключения перспективной нагрузки;
- третья группа - возможная замена силовых трансформаторов на подстанции вследствие увеличения нагрузки путём введения в эксплуатацию перспективной нагрузки на напряжении 35 кВ.
В разделе выбраны и обоснованы новые, усовершенствованные схемы ОРУ-110 кВ, ОРУ-35 кВ и ЗРУ-6 кВ подстанции. Осуществлено построение и анализ суточных графиков нагрузок подстанции ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, с последующим определением основных показателей и характеристик суточного графика нагрузки объекта исследования.
Учитывая полученные значения показателей и технических данных, полученных в результате анализа графика нагрузки потребителей ПС - 110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, проведена расчётная проверка мощности новых трансформаторов на подстанции, в результате чего обоснована установка новых трансформаторов марки ТДТН-40000/110, которые в результате проведения реконструкции, удовлетворяют всем условиям выбора и проверок.
В работе проведён расчёт токов короткого замыкания, полученные в результате расчёта на шинах 110 кВ, 35 кВ и 6 кВ в максимальном режиме работы ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей.
Проведён расчёт максимальных рабочих токов послеаварийного режима для присоединений, вводов и линий 110 кВ, 35 кВ и 6 кВ ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей.
Выбраны сечения проводников воздушных линий:
- для применения на питающей ВЛ-110 кВ, в работе выбран современный провод марки AERO-Z - 261 с сечением токоведущей жилы - 261 мм2 и допустимой токовой нагрузкой 1доп = 625 А;
- для установки на распределительных ВЛ-35 кВ выбран провод марки
AERO-Z - 177 с сечением токоведущей жилы - 176,93 мм2 и
допустимой токовой нагрузкой 1доп = 494 А.
Выбраны силовые кабели марки АПвП-6 (3x150) распределительной кабельной сети напряжением 6 кВ.
Проведён выбор ошиновки для применения в РУ подстанции: в ОРУ-110 кВ (выбрана гибкая ошиновка с применением провода АС - 240/32), ОРУ-35 кВ (выбрана гибкая ошиновка с применением провода АС - 300/66) и ЗРУ-6 кВ (выбрана жёсткая ошиновка с применением шин АД 31Т 80x10).
Выбрано и проверено новое современное электрическое оборудование распределительных устройств напряжением 110 кВ, 35 кВ и 6 кВ на трансформаторной подстанции ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей:
- в РУ 110 кВ - выключатели марки ВЭБ-11011-40/2500 УХЛ1, разъединители РДЗ-1(2)-110/1000УХЛ1, ОПН-У/TEL 110/84 УХЛ1, ТН НАМИ- 110-95УХЛ1, ТТ ТВ-110;
- в РУ-35 кВ - выключатели марки ВГБЭ-35-12,5/630 УХЛ1, разъединители марки РДЗ-1(2)-35/1000НУХЛ1, ОПН-У/TEL 35/40,5 УХЛ1, ТН ЗНОМ-35-85 У1, ТТ ТВ-35;
- в ЗРУ 6 кВ - выключатели марки BB/TEL-10-12,5/630 У2, ОПН- РС/TEL 6/7,6 УХЛ1, ТН НАМИ-6УХЛ2, ТТ ТЛК-6.
На основе расчётных данных, проведён расчёт уставок основных защит силовых трансформаторов ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей (дифференциальной защиты, защиты от перегрузки, максимальной токовой защиты).
Таким образом, установлено, что практическая реализация предложенных мероприятий по реконструкции схемы главных электрических соединений нормального режима ПС-110/35/6 кВ «Головная» с внедрением приведённых основных групп мероприятий, будет способствовать значительному повышению параметров надёжности, бесперебойности, электробезопасности и экономичности на объекте исследования.
В работе было приведено описание и анализ исходной схемы электрических соединений ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, с последующим анализом технических данных нагрузки потребителей.
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 предложенные мероприятия по реконструкции схемы главных электрических соединений нормального режима ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, осуществляемое путём внедрения двух основных групп мероприятий:
- первая группа - реконструкция схемы электрических соединений подстанции, включая внесение изменений в существующие схемы ОРУ-110 кВ и РУ-10 кВ, а также сооружение и ввод в эксплуатация ОРУ-35 кВ в связи с подключением перспективной нагрузки;
- вторая группа - модернизация устаревшего оборудования распределительных устройств ОРУ-110 кВ и РУ-10 кВ подстанции, а также выбор нового оборудования ОРУ-35 кВ в связи с введением его в эксплуатацию вследствие подключения перспективной нагрузки;
- третья группа - возможная замена силовых трансформаторов на подстанции вследствие увеличения нагрузки путём введения в эксплуатацию перспективной нагрузки на напряжении 35 кВ.
В разделе выбраны и обоснованы новые, усовершенствованные схемы ОРУ-110 кВ, ОРУ-35 кВ и ЗРУ-6 кВ подстанции. Осуществлено построение и анализ суточных графиков нагрузок подстанции ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, с последующим определением основных показателей и характеристик суточного графика нагрузки объекта исследования.
Учитывая полученные значения показателей и технических данных, полученных в результате анализа графика нагрузки потребителей ПС - 110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей, проведена расчётная проверка мощности новых трансформаторов на подстанции, в результате чего обоснована установка новых трансформаторов марки ТДТН-40000/110, которые в результате проведения реконструкции, удовлетворяют всем условиям выбора и проверок.
В работе проведён расчёт токов короткого замыкания, полученные в результате расчёта на шинах 110 кВ, 35 кВ и 6 кВ в максимальном режиме работы ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей.
Проведён расчёт максимальных рабочих токов послеаварийного режима для присоединений, вводов и линий 110 кВ, 35 кВ и 6 кВ ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей.
Выбраны сечения проводников воздушных линий:
- для применения на питающей ВЛ-110 кВ, в работе выбран современный провод марки AERO-Z - 261 с сечением токоведущей жилы - 261 мм2 и допустимой токовой нагрузкой 1доп = 625 А;
- для установки на распределительных ВЛ-35 кВ выбран провод марки
AERO-Z - 177 с сечением токоведущей жилы - 176,93 мм2 и
допустимой токовой нагрузкой 1доп = 494 А.
Выбраны силовые кабели марки АПвП-6 (3x150) распределительной кабельной сети напряжением 6 кВ.
Проведён выбор ошиновки для применения в РУ подстанции: в ОРУ-110 кВ (выбрана гибкая ошиновка с применением провода АС - 240/32), ОРУ-35 кВ (выбрана гибкая ошиновка с применением провода АС - 300/66) и ЗРУ-6 кВ (выбрана жёсткая ошиновка с применением шин АД 31Т 80x10).
Выбрано и проверено новое современное электрическое оборудование распределительных устройств напряжением 110 кВ, 35 кВ и 6 кВ на трансформаторной подстанции ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей:
- в РУ 110 кВ - выключатели марки ВЭБ-11011-40/2500 УХЛ1, разъединители РДЗ-1(2)-110/1000УХЛ1, ОПН-У/TEL 110/84 УХЛ1, ТН НАМИ- 110-95УХЛ1, ТТ ТВ-110;
- в РУ-35 кВ - выключатели марки ВГБЭ-35-12,5/630 УХЛ1, разъединители марки РДЗ-1(2)-35/1000НУХЛ1, ОПН-У/TEL 35/40,5 УХЛ1, ТН ЗНОМ-35-85 У1, ТТ ТВ-35;
- в ЗРУ 6 кВ - выключатели марки BB/TEL-10-12,5/630 У2, ОПН- РС/TEL 6/7,6 УХЛ1, ТН НАМИ-6УХЛ2, ТТ ТЛК-6.
На основе расчётных данных, проведён расчёт уставок основных защит силовых трансформаторов ПС-110/35/6 кВ «Головная» Уренгойских электросетей (дифференциальной защиты, защиты от перегрузки, максимальной токовой защиты).
Таким образом, установлено, что практическая реализация предложенных мероприятий по реконструкции схемы главных электрических соединений нормального режима ПС-110/35/6 кВ «Головная» с внедрением приведённых основных групп мероприятий, будет способствовать значительному повышению параметров надёжности, бесперебойности, электробезопасности и экономичности на объекте исследования.
Подобные работы
- Реконструкция электрической части подстанции 110/6 кВ «Центральная» по причине увеличения присоединенной мощности на стороне 6 кВ
Магистерская диссертация, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4980 р. Год сдачи: 2018 - Реконструкция электрической части подстанции 35/6 кВ «Кушва» с переводом на напряжение 110 кВ
Бакалаврская работа, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4275 р. Год сдачи: 2018 - Реконструкция электрической части подстанции 35/6 кВ «Кушва» с переводом на напряжение 110 кВ
Бакалаврская работа, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2018 - Реконструкция электрической части подстанции 110/10 кВ «Абатск» с применением цифровых систем релейной защиты и автоматики
Бакалаврская работа, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2023 - Реконструкция ПС 110/35/27,5 кВ Уяр Тяговая Красноярской железной дороги ОАО «РЖД»
Бакалаврская работа, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016 - Модернизация ГПП 110/10 кВ группы цехов Литейного
завода г.Наб.Челны
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2016 - ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УПРАВЛЯЕМОЙ САМОКОМПЕНСИРУЮЩЕЙСЯ
ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ В СЕЧЕНИИ «ОЭС УРАЛА -ТОМСКАЯ ЭНЕРГОСИСТЕМА»
Бакалаврская работа, прочее. Язык работы: Русский. Цена: 5200 р. Год сдачи: 2016 - ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАСКО-БЕРЁЗОВСКОЙ ГЭС НА РЕКЕ МАНА. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АСИНХРОНИЗИРОВАННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ НА ГЭС
Бакалаврская работа, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2018 - Электроснабжение цеха холодной прокатки Череповецкого металлургического комбината
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4300 р. Год сдачи: 2016