Аннотация 2
Введение 4
1 Общее описание подстанции и электрооборудования, анализ исходных
данных по электроснабжению потребителей подстанции 6
1.1 Общее описание подстанции и электрооборудования 6
1.2 Анализ исходных данных по электроснабжению потребителей
подстанции 7
2 Проектирование электрической части подстанции 9
2.1 Расчет электрических нагрузок, выбор силовых трансформаторов 9
2.2 Определение токов КЗ 12
2.3 Выбор основного электрооборудования 16
3 Выбор устройств релейной защиты и автоматики 27
3.1 Защита трансформаторов 27
3.2 Защита фидеров 34
3.3 АВР питания потребителей 36
4 Расчет заземления и молниезащиты 39
Заключение 45
Список используемых источников 47
В настоящее время понизительные электрические подстанции (ПС) переменного тока являются ключевыми объектами электроэнергетических систем. ПС обеспечивают преобразование величины напряжения передаваемой электроэнергии с высоких значений, оптимальных для передачи на дальние расстояния до значений напряжения, используемого для распределительной сети питания расположенных в данном регионе потребителей электроэнергии.
Актуальность темы: проектирование электрической части ПС
необходимо для их ввода в эксплуатацию. С учетом постоянного развития энергосистем, непрерывно строятся и новые понизительные ПС переменного тока. ПС класса напряжения 110/10 кВ являются одними из наиболее распространенных в энергосистеме, обеспечивая питания крупных промышленных, городских и сельских электрических сетей. Это обуславливает актуальность темы работы.
Объект исследования: ПС 110/10 кВ «МДФ».
Предмет исследования: электрическая часть подстанции.
Цель работы: проектирование электрической части ПС с применением современного электрооборудования (ЭО) и технических решений.
Задачи работы:
• проанализировать исходные данные по электроснабжению потребителей;
• определить электрические нагрузки ПС, токи КЗ;
• выбрать и проверить основное ЭО;
• выбрать устройства релейной защиты и автоматики (РЗА);
• рассчитать заземление и молниезащиту.
Электрическая часть современных понизительных подстанций переменного тока проектируется с учетом следующих технических решений и требований [15]:
• микропроцессорная РЗА. Это позволяет обеспечить требуемую надежность, селективность и быстродействие РЗА, а также проводить эффективный мониторинг режимов работы РЗА с передачей данных в общую цифровую сеть;
• энергоэффективные трансформаторы собственных нужд (СН). Это позволяет снизить общие затраты электроэнергии в системе СН;
• использование современных типов высоковольтных выключателей (вакуумные, элегазовые). Это обеспечивает быструю коммутацию и гашение дуги, высокую надежность и долговечность коммутационных аппаратов;
• электронно-оптические трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН). Это позволяет повысить точность и надежность измерений, исключить искажение данных при переходных процессах и коротких замыканиях;
• в системе измерений применяются универсальные цифровые измерительные приборы. Это обеспечивает эффективную передачу данных в общую цифровую сеть, удобство и эргономичность пользования;
• использование ячеек комплектных распределительных устройств
(КРУ), это упрощает работы по ремонту и обслуживанию
оборудования, ускоряет монтаж и замену оборудования, повышает безопасность пользования.
При проектировании электрической части ПС 110/10 кВ «МДФ» данные требования будут учтены, что обеспечит надежное электроснабжение потребителей и работу ПС в целом.
Выполнено проектирование электрической части ПС 110/10 кВ. Решены задачи:
• проанализированы исходные данные по электроснабжению потребителей, по определено, что ввиду наличия потребителей первой и второй категории, на ПС необходимо установить два силовых трансформатора, согласно требованиям ПУЭ;
• определены электрические нагрузки ПС. Расчетная полная нагрузка (по результатам контрольных замеров зимних максимумов нагрузок потребителей и с учетом необходимого резерва мощности) составила 34150,3 кВА;
• выбраны силовые трансформаторы ТРДН-25000/110, необходимое число 2 шт;
• определены токи КЗ (для выбора и проверки электрооборудования по местам установки, расчета уставок РЗА);
• выбрано и проверено основное ЭО: выключатели ВРС-110/2500. BB/TEL-10/2500 и BB/TEL-10/630; разъединители РНДЗ-110/1000 и РВ-10/400; оптические трансформаторы тока ТТЭО-110/200, ТТЭО- 10/2500 и ТТЭО-10/300; оптические трансформаторы напряжения ТНЭО-110 и ТНЭО-10; ОПНп-110 и ОПНп-10; ТСН марки ТМГ12- 100/10; ячейки КРУ К-132/2500 и К-132/630
• выбраны устройства РЗА: терминалы Сириус-Т (защита
трансформаторов), Сириус-2Л-02 (защита фидеров 10 кВ), Сириус- АВР (автоматический ввод резерва питания на шинах 10 кВ);
• рассчитаны заземление и молниезащита. Тип заземления - контурное, тип молниезащиты - двойной тросовой молниетвод.
Электрическая часть ПС спроектирована с учетом следующих технических решений и требований:
• микропроцессорная РЗА. Это позволяет обеспечить требуемую надежность, селективность и быстродействие РЗА, а также проводить эффективный мониторинг режимов работы РЗА с передачей данных в общую цифровую сеть;
• энергоэффективные трансформаторы собственных нужд (СН). Это позволяет снизить общие затраты электроэнергии в системе СН [8];
• использование современных типов высоковольтных выключателей (вакуумные, элегазовые). Это обеспечивает быструю коммутацию и гашение дуги, высокую надежность и долговечность коммутационных аппаратов;
• электронно-оптические трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН). Это позволяет повысить точность и надежность измерений, исключить искажение данных при переходных процессах и коротких замыканиях;
• в системе измерений применяются универсальные цифровые измерительные приборы. Это обеспечивает эффективную передачу данных в общую цифровую сеть, удобство и эргономичность пользования;
• использование ячеек КРУ, это упрощает работы по ремонту и
обслуживанию оборудование, ускоряет монтаж и замену
оборудования, повышает безопасность пользования.
Предлагаемый проект электрической части ПС обеспечит ее надежную работу и электроснабжение потребителей согласно всем актуальным требованиям.
1. Андреев В. А. Релейная защита систем электроснабжения в примерах и задачах. М.: Высшая школа, 2019. 256 с.
2. ГОСТ 14209-85. Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов. М.: Энергия, 2022. 41 с.
3. Дубинский Г.Н. Наладка устройств электроснабжения напряжением свыше 1000 В. М.: Солон-Пресс, 2019. 416 с.
4. Копылов И.П. Справочник по электрическим машинам. М.: Энергоатомиздат, 2020. 337 с.
5. Кудрин Б.И. Электроснабжение потребителей и режимы: Учебное пособие. М.: МЭИ, 2020. 412 с.
6. Кудрин Б. И. Электроснабжение. М.: Academia, 2019. 352 с.
7. Куско А. Сети электроснабжения. Методы и средства обеспечения качества энергии. - М.: Додэка XXI, 2021. 336 с.
8. Можаева С.В. Экономика энергетического производства. СПб.: Лань, 2020. 208 с.
9. Охрана труда в энергетике: Учебник для техникумов / под ред. Князевского Б.А. М.: Энергия, 2019. 376 с.
10. Правила устройства электроустановок, издание 7. М.: Энергия, 2023. 648 с.
11. Проектно-техническая документация: ПС 110/10 кВ «МДФ». - 2023.
115 с.
12. РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания. М.: Энергия, 2023. 69 с.
13. Сибикин, Ю. Д., Сибикин М.Ю. Электроснабжение: Учебное пособие. М.: РадиоСофт, 2019. 328 с.
14. Смирнов А. Д., Антипов К. М. Справочная книжка энергетика. М.: Энергия, 2020. 553 с.
15. СТО 56947007-29.240.10.248-2017. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока 35 - 750 кВ. М. : Энергия, 2023. 135 с.
... всего 20 источников