Введение 8
1 Теоретическая часть 10
1.1 Обзор методов расчета нагрузки подстанции 10
1.1.1 Графики электрических нагрузок 10
1.1.2 Метод коэффициента одновременности 11
1.1.3 Вероятностно-статический метод 12
1.2 Выбор схем подстанции 110/3 5/10 кВ 12
1.2.1 Указания по применению блочных схем 12
1.2.2 Указания по применению мостиковых схем, схем «заход-выход»
и «треугольник» 13
1.3 Обоснование необходимости реконструкции подстанции 15
2 Аналитическая часть. Характеристика ПС 110/35/10 кВ «Копьево» 17
2.1 Общие сведения 17
2.2 Перечень установленного оборудования 18
2.3 Анализ загруженности подстанции «Копьево» 25
2.3.1 Надежность работы подстанции 25
2.3.2 Загруженность подстанции 27
2.3.3 Объемы реконструкции подстанции 32
3 Практическая часть. Реконструкция подстанции 110/35/10 кВ «Копьево»... 33
3.1 Расчёт нагрузки на шинах подстанции 33
3.2 Выбор и проверка силовых трансформаторов 35
3.3 Расчёт потерь электроэнергии в трансформаторах 36
3.4 Расчет рабочих токов и токов короткого замыкания 37
3.5 Выбор оборудования для подстанции 110/35/10 кВ «Копьево» 48
3.5.1 Оборудование на стороне ПОкВ 48
3.5.2 Оборудование на стороне 35кВ 54
3.5.3 Оборудование стороне 10 кВ 60
3.5.4 Выбор схемы собственных нужд 69
3.6 Выбор защит на подстанции 70
3.6.1 Газовая защита 71
3.6.2 Дифференциальной защиты 72
3.6.3 Максимальная токовая защита 72
3.7 Укрупненный расчет показателей стоимости реконструкции подстанции
«Копьево» 73
3.7.1 Локальные сметы 73
Заключение 75
Список сокращений 76
Список использованных источников 77
Приложение А Однолинейная схема подстанции до реконструкции 80
Приложение Б Укрупненный расчет показателей стоимости реконструкции подстанции
Энергосистема - это объединение электрических и тепловых сетей, электростанций, потребителей, которые связанны общими режимами производства, распределения и потребления электрической энергии и тепла. Часть энергосистемы, состоящая из электростанций, электрических сетей (линии электропередачи и преобразовательные подстанции) и установок потребителей, образует электрическую систему.
Перед эксплуатирующими и обслуживающими организациями электрической системы стоит главная цель: бесперебойное электроснабжение потребителей качественной электроэнергией.
К выполнению этой цели необходимо подходить комплексно, например:
• строить новые трансформаторные подстанции с установкой более мощных трансформаторов и современного оборудования;
• проводить замену деревянных опор на железобетонные;
• проводить замену голого провода на самонесущий изолированный провод;
• проводить замену кабельных линий на кабельные линии с изоляцией из сшитого полиэтилена, что почти в 2 раза увеличивает срок их службы и пр.
Все эти мероприятия помогают увеличить срок службы электрических сетей, уменьшить потери в линиях электропередач и выполнить обязательства перед потребителями.
Особое внимание, уделяемое подстанциям, из всего многообразия энергосистемы объясняется тем, что уменьшение нагрузок на электростанциях можно компенсировать остановкой некоторого числа энергоблоков. ЛЭП при уменьшении нагрузок работают в более щадящем режиме, а снижение нагрузок на подстанциях вызывает увеличение потерь энергии в трансформаторах и автотрансформаторах, при неизменном потреблении энергии на собственные нужды, так как освещение и обогрев подстанции не зависят от мощности потребителей.
В данной выпускной квалификационной работе рассмотрен вопрос реконструкции подстанции 110/35/10 кВ «Копьево». Решение этого вопроса заключается в том, чтобы после реконструкции подстанция имела наилучшие технико-экономические показатели, то есть при минимальных затратах денежных средств, оборудования и материалов она обеспечивала требуемую надежность электроснабжения и качество электроэнергии. Кроме того, при проектировании задача по электроснабжению решается комплексно, с учетом перспективы развития потребителей.
Целью данной выпускной квалификационной работы является установка нового оборудования, отвечающего требованиям изменившегося режима работы.
Задачи работы:
- установка трансформаторов меньшей мощности;
- выбор новой аппаратуры релейной защиты и автоматики;
- установка распределительного устройства более современной серии и специально разработанной для него быстродействующей селективной световой дуговой защиты;
- замена морально и физически устаревших масляных выключателей на вакуумные.
Целью реконструкции подстанции 110/35/10 кВ «Копьево» филиала ПАО "МРСК-Сибири" «Хакасэнерго» является улучшение её функционирования и надежности электроснабжения.
В работе определяется расчетная нагрузка, проверяется число и мощность силовых трансформаторов, решается вопрос о замене устаревших масляных выключателей на более надежные и современные вакуумные.
Приведен расчет электрических нагрузок, расчет токов короткого замыкания и на его основе сделан выбор электрооборудования подстанции.
Реконструкция подстанции выполнена в следующем объеме: установлены трансформаторы меньшей мощности, заменены морально и физически устаревшие масляные выключатели 35кВ, 10 кВ на вакуумные, разъединители, трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, так же отделители и короткозамыкатели заменены на вакуумные выключатели ПОкВ, разрядники заменены на ограничители перенапряжения.
Все оборудование, вновь устанавливаемое и существующее ныне выпускаемое, проверено на устойчивость при токах короткого замыкания. Проведен выбор и расчет релейной защиты подстанции.
В разделе укрупненный расчет показателей стоимости реконструкции подстанции представлены локальный сметный расчет реконструкции.
