Аннотация 2
Введение 4
1 Обоснование необходимости реконструкции подстанции 6
2 Расчет электрических нагрузок 13
3 Выбор схем РУ подстанции 22
4 Выбор числа и мощности трансформаторов 26
5 Расчет токов короткого замыкания 29
5.1 Составление расчетной схемы и схемы замещения 29
5.2 Расчет токов короткого замыкания до точки К1 33
5.3 Расчет токов короткого замыкания до точки К2 34
5.4 Расчет токов короткого замыкания до точки К3 36
5.5 Расчет токов короткого замыкания на СШ 0,4 кВ трансформаторов
собственных нужд 38
6 Расчет токов максимального режима в РУ подстанции 42
7 Выбор электрооборудования подстанции 43
7.1 Выбор выключателей 43
7.2 Выбор разъединителей 46
7.3 Выбор измерительных трансформаторов тока 48
7.4 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 51
8 Молниезащита и заземление подстанции 53
9 Релейная защита подстанции 61
10 Экономическая часть 65
10.1 Расчет капиталовложений на внедрение проекта 65
10.2 Расчет годовых эксплуатационных издержек 65
Заключение 68
Список используемой литературы и используемых источников 70
В настоящее время электроэнергетика является одной из важнейших отраслей промышленности, обеспечивающей энергетическую безопасность и развитие экономики страны. В связи с увеличением потребления электроэнергии и ростом нагрузок на электрические сети, реконструкция и модернизация подстанций становится необходимой задачей.
«Филиал ПАО «Россети Центра» - «Костромаэнерго» — крупнейшая электросетевая организация Костромской области, занимающая лидирующее положение на рынке услуг по передаче электрической энергии до конечного потребителя. Предприятие системно повышает уровень безопасности функционирования электросетевого комплекса региона, строит и модернизирует энергообъекты, совершенствует систему управления, реализует социальные программы» [10].
«В филиале ПАО «Россети Центра» — «Костромаэнерго» приступили к реализации проектов инвестпрограммы — подстанции 110/35/10 кВ «Солигалич» [10].
Объектом исследования является понизительная подстанция 110/35/10 кВ «Солигалич».
Предметом исследования является электрическая часть понизительной подстанции 110/35/10 кВ «Солигалич».
Целью работы является повышение надежности и эффективности работы подстанции 110/35/10 кВ «Солигалич», улучшение качества электроснабжения в регионе путем проведения комплекса мероприятий по замене устаревшего оборудования на новое. Данные мероприятия позволят снизить риск возникновения аварийных ситуаций и улучшить устойчивость подстанции к атмосферным воздействиям.
В соответствии с поставленной целью поставлены задачи:
- обосновать необходимость реконструкции подстанции;
- рассчитать электрические нагрузки;
- выбрать схемы РУ подстанции;
- выбрать число и мощности трансформаторов;
- рассчитать токи короткого замыкания и токи максимального режима в РУ подстанции;
- выбрать электрооборудование подстанции;
- разработать молниезащиту и заземление подстанции;
- рассчитать релейную защиту подстанции;
- рассчитать капиталовложения на внедрение проекта и годовые эксплуатационные издержки...
В выпускной квалификационной работе разработан проект реконструкции подстанции 110/35/10 кВ «Солигалич».
Обоснована необходимость реконструкции подстанции. Приведены общие сведения о подстанции 110/35/10 кВ «Солигалич» и обоснована необходимость ее реконструкции.
Проведен расчет электрических нагрузок и построены графики нагрузки подстанции.
Выбраны схемы распределительных устройств подстанции.
Выбраны силовые трансформаторы подстанции. Принято решение о замене существующих трансформаторов ПС 110/35/10 кВ «Солигалич» двух трансформаторов ТДТН-10000/110/35/10 У1 на аналогичные по мощности, даны их технические характеристики.
Рассчитаны токи КЗ.
Определены максимальные рабочие токи.
Проведена замена старого оборудования на новое, что улучшило качество электроснабжения в регионе и увеличило надежность работы подстанции. Выбрано электрооборудование на подстанции. В РУ 110 кВ выбраны к установке элегазовые выключатели ВГТ-110-Ш-40/2500 У1, разъединители РГП СЭЩ-110/1250-40УХЛ1, трансформаторы тока ТФНД- 110Б-300/5-0,5/10Р/10Р УХЛ1.
В РУ 35 кВ выбраны к установке элегазовые выключатели ВГТ- УЭТМ®-35-50/3150 У1, разъединители РГП СЭЩ-1(2)-35/1000-40УХЛ1, трансформаторы тока ТФНД-35М-200/5-0,5/10Р УХЛ1.
Распределительное устройство РУ 10 кВ выполняем комплектным (КРУ) со шкафами типа КСО-202 У3 с выключателями ВВ/ТББ-10, трансформаторами тока ТЛК-10.
Для защиты оборудования подстанции от перенапряжений выбираем следующие ограничители перенапряжения: для РУ 110 кВ ОПН-П-110/60/850 УХЛ1, ОПН-П-110/88/850 УХЛ1, для РУ 35 кВ ОПН-П-35/40,5/600 УХЛ1.
На ОРУ 110 кВ принимаются к установке трансформаторы напряжения ЗНОГ-110-У1. Для РУ 35 кВ принимаются к установке трансформаторы напряжения ЗНОМ-35, для РУ 10 кВ - НТМИ-10.
Рассчитано заземление электроустановок и молниезащита подстанции. Молниезащита подстанции выполняется четырьмя молниеотводами СМ-25. Разработанная молниезащита будет защищать подстанцию 110/35/10 кВ «Солигалич» от поражения электрическим током.
Заземление подстанции выполняется при помощи 44-х вертикальных заземлителей длиной пять метров, а также горизонтального заземлителя. Всю территорию подстанции, по которой возможно передвижение рабочего персонала, необходимо засыпать гравием с толщиной 20 см.
Определено оборудование релейной защиты подстанции.
В экономической части проекта рассчитаны капиталовложения на внедрение проекта и годовые эксплуатационные издержки.
В ходе проведения работ были решены актуальные проблемы, связанные с устаревшим оборудованием и низкой надежностью электроснабжения в регионе. Результаты работы могут быть использованы в дальнейшей модернизации подстанций и повышении качества электроснабжения.
Таким образом, выполнение данной ВКР позволило решить актуальные проблемы в области электроснабжения, повысить надежность и эффективность работы подстанции, а также снизить риск возникновения аварийных ситуаций.
1. Быстрицкий Г. Ф., Кудрин Б. И. Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов. М. : Академия, 2003. 176 с.
2. Высоковольтные выключатели напряжением 10-220 кВ.
Высоковольтное оборудование. Каталог продукции. 2009. 12 с.
3. Гайсаров Р. В., Лисовская И. Т. Выбор электрической аппаратуры, токоведущих частей и изоляторов: учеб. пособие для вузов. Челябинск : ЮУрГУ, 2002. 59 с.
4. ГОСТ 14209-85 Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки (с Изменением N 1) // Консультант плюс: справочно-правовая система.
5. ГОСТ 28249-93 Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ // Консультант плюс: справочно-правовая система.
6. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений: РД 34.21.122-2003 утв. Министерством энергетики РФ 15.06.03 : ввод. в действие с 01.01.04. М. : ЭНАС, 2003. 37 с.
7. Карапетян И. Г., Файбисович Д. Л., Шапиро И. М. Справочник по проектированию электрических сетей. 4-е изд., перераб. и доп. М. : ЭНАС, 2012. 376 с.
8. Крючков И. П., Неклепаев Б. Н., Старшинов В. А. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования: учеб. пособие для вузов. 2-е изд., стер. М. : Академия, 2006. 416 с.
9. Неклепаев Б. Н., Крючков И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций. 4-е изд., перераб. и доп. М. : Энергоатомиздат, 1989. 608 с.
10. Общие сведения о ПАО «Россети Центр» - «Костромаэнерго» URL: https://www.mrsk- 1.ru/about/branches/kostromaenergo/about/ (Дата обращения 09.03.2023)
11. Правила устройства электроустановок: утв. М-вом энергетики РФ 14 апреля 2006 : ввод. в действие с 01.01.09. 7-е изд., перераб. и доп. Н. : Сибирское Университетское Издательство, 2009. 512 с.
12. РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания по расчёту токов короткого замыкания и выбору электрооборудования // Консультант плюс: справочно-правовая система.
13. РД 34.20.116-93 Методические указания по защите вторичных цепей эл. станций и ПС от импульсных помех // Консультант плюс: справочно-правовая система.
14. РД 34.35.310-97 Общие технологические требования к микропроцессорным устройствам защиты и автоматики энергосистем // Консультант плюс: справочно-правовая система.
15. Рожкова Л. Д., Чиркова Т. В., Карнеева Л. К. Электрооборудование электрических станций и подстанций: учебное пособие. М. : Academia, 2009. 448 с...33