Реферат
Введение 7
1 Теоретическая часть 9
1.1 Общая характеристика подстанции «Абакан-районная» 9
1.2 Описание схемы электрических соединений ОРУ-110 и
существующего оборудования 10
2 Аналитическая часть 14
2.1 Обоснование реконструкции схемы электрических соединений
ОРУ-110 кВ 14
2.2 Обзор конструкций выключателей 110 кВ. Достоинства
и недостатки. Сравнительная характеристика 15
2.3 Обзор конструкций разъединителей 110 кВ. Достоинства
и недостатки. Сравнительная характеристика 20
2.4 Обзор конструкций трансформаторов тока и напряжения 110 кВ.
Достоинства и недостатки. Сравнительная характеристика 24
2.5 Компактные блочно-модульные конструкции 36
3 Практическая часть 40
3.1 Расчет электрических нагрузок. Определение токов нормального
и утяжеленного режимов 40
3.2 Расчет токов КЗ на шинах подстанции 41
3.3 Выбор оборудования ОРУ-110 кВ 47
Заключение 52
Список использованных источников 53
Приложение А 56
Исследования показывают, что есть реальная перспектива повышения уровня электрификации различных производственных и непроизводственных объектов. Многообразие факторов, которые необходимо учитывать при проектировании электроснабжения предприятий разных отраслей промышленности, повышает требования к разрабатываемым схемам и оборудованию в плане надежности, безопасности, удобству эксплуатации и экономичности.
Система электроснабжения является одной из ключевых систем различных промышленных предприятий и электрических подстанций. Она предназначена для обеспечения электропитания различного оборудования - высоковольтных и низковольтных агрегатов и установок, потребляющих электроэнергию. Качественное обеспечение электроэнергией, передаваемой от подстанций к потребителям возможно за счет высоких показателей надежности, экономичности и эффективности в целом, которые зависят, в свою очередь, от категории отдельных потребителей этих подстанций.
Модернизация и строительство станций и подстанций практически во всех сегментах рынка проводится на основе принципов комплексного подхода - от проекта до ввода в эксплуатацию. Применяются комплекты укрупненных функциональных блоков полной заводской готовности. Путем агрегатирования соответствующих разновидностей таких блоков, реализуются все требуемые типы ОРУ станций и подстанций.
Спроектированная электрическая подстанция должна отвечать современному развитию науки и техники и опираться на самые актуальные технические разработки. Иначе, в результате применения ненадежного и не зарекомендовавшего себя электрооборудования на практике, а также нерациональная конфигурация схемы подстанции, она может потерять свою устойчивость к различным факторам, способным спровоцировать аварию на объекте. При этом требуемое качество электроэнергии, естественно, обеспечено не будет.
Поэтому правильная организация и эксплуатация электрических подстанций, а также четкое соблюдение техники безопасности в совокупности с протекающими процессами передачи и распределения электроэнергии будет способствовать безопасному и эффективному функционированию подстанции и процветанию предприятия электрических сетей, в ведении которого находится этот объект.
Объект исследования - ПС 220 кВ «Абакан-районная».
Предмет исследования - методы и методики выбора электрооборудования, расчета токов КЗ и электрических нагрузок.
Методы исследования. Используется комплекс общих методов системного анализа и обобщения нормативных, научных и практических материалов, формально-логический, структурно-функциональный методы исследования.
Целью ВКР является реконструкция ОРУ-110 с заменой разъединителей и их установкой на новых местах для увеличения расстояний от систем шин.
Задачи ВКР, которые необходимы для достижения цели:
• дать общую характеристику подстанции «Абакан-районная», описать схему электрических соединений ОРУ-110 и существующего оборудования;
• обосновать реконструкцию схемы соединений ОРУ-110 кВ;
• произвести обзор конструкций выключателей, разъединителей, измерительных трансформаторов напряжением 110 кВ и дать их сравнительную характеристику;
• рассчитать токи нормального и утяжеленного режима путем определения электрических нагрузок отходящих присоединений;
• рассчитать токи короткого замыкания и выбрать оборудование ОРУ- 110 кВ на подстанции.
Практическая значимость работы обусловлена необходимостью замены физически и морально устаревшего оборудования ОРУ-110 кВ ПС 220 кВ « Абакан-районная», что обеспечит более надежное электроснабжение питающихся от него потребителей. Данное исследование будет актуально не только в решении проблемы надежного и бесперебойного электроснабжения потребителей подстанции, подобные технологические и конструктивные решения могут быть применены для проектирования электроснабжения и реконструкции схем питания электроэнергией различных электрических подстанций.
Область применения - результаты работы могут быть внедрены на подстанциях и ОРУ аналогичного типа в рамках реконструкции данных объектов.
Подстанция 220 кВ Абакан-Районная обеспечивает электроэнергией ряд подстанций напряжением 110 кВ, а также угольные разрезы и шахты Хакасии. Существующая схема ее включает в себя следующие основные структурные единицы: ОРУ-220 кВ, ОРУ-110 кВ, ЗРУ-10 кВ, два автотрансформатора по 200 MBA.
Все перечисленные недостатки, несмотря на известные достоинства основного оборудования ОРУ-110 кВ обуславливают его замену на более современные типы устройств, лучших во многих отношениях по своим техническим характеристикам.
В 2009 году ФСК частично модернизировала ПС Абакан-районная в части напряжения 220 кВ. Надежность работы системы учета электроэнергии и устройств релейной защиты и автоматики также повысилась в результате технического переоснащения. Однако в 2020 году назрела необходимость замены основного оборудования ОРУ-110 кВ, что связано с устаревшими морально и физически элементами ОРУ.
Анализ преимуществ, технических характеристик современного оборудования подстанций на 110 кВ, что наиболее приемлемыми и перспективными типами выступают элегазовые выключатели ВГТ-110, разъединители типа РГП-110, элегазовые (со смесью газов) трансформаторы тока и напряжения соответственно ТОГФ-110 и ЗНОГ-110.
Проверка выбранных выключателей, разъединителей, измерительных трансформаторов показала, что они удовлетворяют всем критериям выбора, в том числе токам КЗ, рассчитанным в работе.
Таким образом, установка нового оборудования на ПС 220 кВ Абакан- районная на ОРУ-110 кВ обеспечит более надежное электроснабжение питающихся от него потребителей, а результаты работы могут быть внедрены на подстанциях и ОРУ аналогичного типа в рамках реконструкции данных объектов.
