Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 5
ОПИСАНИЕ ПОДСТАНЦИИ «ГОРНЫЙ ЩИТ» 7
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 10
1.1. Расчет электрической нагрузки и выбор силовых трансформаторов 10
1.1.1. Основные потребители электрической энергии подстанции
«Горный Щит» 10
1.1.2. Расчет электрических нагрузок 11
1.1.3. Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции ... 12
1.2. Расчет токов короткого замыкания 13
1.3. Выбор коммутационных аппаратов 16
1.4. Расчет защитного заземления 23
1.5. Расчет и выбор релейной защиты трансформаторов 26
1.5.1. Расчет максимальная токовая защита и дифференциальная
токовая защита силового трансформатора 26
1.5.2. Газовая защита 28
1.6. Расчет и выбор релейной защиты комплектного
распределительного устройства 10 кВ 30
1.6.1. Земляная защита и токовая отсечка комплектного
распределительного устройства 30
1.6.2. Дуговая защита 34
1.7. Экономическая часть 37
1.7.1. Основные положения 37
1.7.2. Расчет затрат на электрооборудование 38
1.7.3. Расчет затрат на эксплуатацию оборудования 39
2.7.4. Расчет экономического эффекта и срока окупаемости 40
3 РАЗРАБОТКА УРОКА ПРАКТИЧЕСКОГО ОБУЧЕНИЯ 41
3.1. Список возможных вопросов для актуализации знаний: 42
3.2. Пример решения задачи 43
3.3. Критерии оценки деятельности обучающихся 44
3.4. Задачи для самостоятельного решения 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ 49
ПРИЛОЖЕНИЕ А
В настоящее время идет интенсивный рост промышленности, который приводит к увеличению потребления электроэнергии. Это приводит к росту производства электроэнергии и сопровождается развитием электроэнергетических систем, которое идет по пути централизации выработки электроэнергии на крупных электростанциях и интенсивного строительства линий электропередач и подстанций.
Постоянное развитие электроэнергетики приводит к тому, что необходимо улучшать качество электроснабжения и электроэнергии. Для этого необходимо строить новые энергообъекты или реконструировать старые. Проектирование подстанций электроэнергетических систем представляет собой сложный процесс выработки и принятия технических решений по составу электрооборудования, главным схемам электрических соединений, компоновкам и конструкциям распределительных устройств, измерениям, релейной защите и автоматике. Поэтому строительство нового объекта обходится намного дороже, чем реконструкция.
Реконструкция подразумевает проверку старого оборудования по новым параметрам, замена того оборудования, которое не подходит по данным параметрам или которое морально и физически устарело.
Основная цель выполнения выпускной квалификационной работы заключается в понимании и усвоении принципов проектирования, реконструкции трансформаторных подстанций, а также овладение методами расчета и анализа их установившихся режимов.
Трансформаторные подстанции служат для приема, преобразования и распределения электрической энергии.
Подстанции должны обеспечивать надёжное электроснабжение потребителей и требуемое качество электроэнергии. При этом их работа должна соответствовать требованиям наибольшей экономичности и безопасности, что относится и к условиям проектирования, и к условиям эксплуатации
Задача выбора оптимального варианта любого энергетического объекта, решается на основе сопоставления конкурентоспособных вариантов по технико-экономическим показателям, с использованием критерия минимума приведенных затрат. В их состав входят: капиталовложения, издержки на амортизацию, текущий ремонт и обслуживание, затраты на компенсацию потерь мощности и электроэнергии и вероятный ущерб от перерывов электроснабжения потребителей.
Объектом исследования является подстанция напряжением 110/10 кВ.
Предметом исследования является аппараты подстанции напряжением 110/10 кВ.
Цель: разработать проект реконструкции подстанции напряжением 110/10 кВ.
Задачи:
• разработать вариант реконструкции действующей подстанции напряжением 110/10 кВ;
• определить количество и номинальную мощность
трансформаторов;
• произвести расчет установившихся режимов;
• произвести расчет токов короткого замыкания;
• определить оборудование для стороны 110 кВ и стороны 10 кВ;
• произвести расчет релейной защиты;
• произвести расчет экономической части;
• выполнить методическую часть.
В выпускной квалификационной работе реализованы задачи:
Выполнен расчет трансформаторной мощности понизительной подстанции «Горный Щит» и выбрано оборудование: понизительные трансформаторы ТДН-16000/110/10, трансформаторы собственных нужд типа ТМ- 63. Определены токи короткого замыкания и максимальные рабочие токи в ЗРУ-110кВ. На этих основаниях подобрана защита МТЗ и ДТЗ силовых трансформаторов, а на самих трансформаторах были установлены газовые реле. Также была рассчитана дистанционная защита линии электропередач запитывающая подстанцию.
Произведен выбор следующей аппаратуры: выключатели ВРС-10 - 3150, ВБТЭ 630 И ВБТЭ1250, разъединители типа РНД(З) - 110/2000, заземлители ЗОН -110М-1УХЛ, отделители ОДЗ.1-110/1000 УХЛ, короткозамыкатели КЗ-110, трансформатор собственных нужд ТМ 63, трансформаторы тока типа ТФЗМ 110Б-1 и ТЛШ-10-2, разрядники РВС- 110МТ и РВС-15Т1. В ячейках КРУ была применена система дуговой защиты «Овод-М» и система земляной токовой защиты МРЗС-05-01. Установленное на подстанции оборудование удовлетворяет требованиям электродинамической и термической стойкости.
Выполнен расчет технико-экономической эффективности применения вакуумных выключателей по сравнению с масляными выключателями. Из-за значительной стоимости вакуумных выключателей эффективность их применения достигается только в случае сокращения больших капитальных расходов.