Помощь студентам в учебе
РЕКОНСТРУКЦИЯ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ КТП 6-10 КВ
|
АННОТАЦИЯ 2
Введение 6
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ 8
1.1 Комплектная трансформаторная подстанция КТП-177 8
1.2 Сравнение отечественных и передовых зарубежных ячеек КСО 9
2 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РЕКОНСТРУКЦИИ КТП-177 14
2.1 Оборудование для РУ-10кВ 14
2.2 Оборудование для РУ-0,4кВ 18
3 РАСЧЕТ РАБОЧИХ И АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОА РАБОТЫ КТП-177 21
3.1 Расчет токов короткого замыкания 21
3.2 . Расчет рабочих токов 22
4 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ КТП-177 24
4.1 Выбор трансформаторов тока 24
4.2 Выбор трансформаторов напряжения 27
4.3 Выбор разъединителей 28
4.4 Выбор выключателя 30
4.5 Выбор шин 10кВ 31
5 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ КТП-177 36
5.1 Структурная схема КТП-177 36
5.2 Устройства телемеханики, установленные в КТП-177 37
6 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АСУ КТП-177 40
6.1 Функциональная схема АСУ КТП-177 40
6.2 Мониторинг и управление ячейками КРУ-10кВ 41
6.3 Тепловой контроль и сигнализация 43
7 РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ 46
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 49
8.1 Краткое описание производственного участка 49
8.2 Анализ вредных и опасных производственных факторов 49
8.3 Выбор нормативных значений факторов рабочей среды 50
8.4 Охрана труда 51
8.5 Эргономика и производственная эстетика 53
8.6 Противопожарная и взрывобезопасность 54
8.7 Экологическая безопасность 55
8.8 Обеспечение безопасности при угрозе чрезвычайных ситуаций 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 60
Введение 6
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ 8
1.1 Комплектная трансформаторная подстанция КТП-177 8
1.2 Сравнение отечественных и передовых зарубежных ячеек КСО 9
2 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РЕКОНСТРУКЦИИ КТП-177 14
2.1 Оборудование для РУ-10кВ 14
2.2 Оборудование для РУ-0,4кВ 18
3 РАСЧЕТ РАБОЧИХ И АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОА РАБОТЫ КТП-177 21
3.1 Расчет токов короткого замыкания 21
3.2 . Расчет рабочих токов 22
4 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ КТП-177 24
4.1 Выбор трансформаторов тока 24
4.2 Выбор трансформаторов напряжения 27
4.3 Выбор разъединителей 28
4.4 Выбор выключателя 30
4.5 Выбор шин 10кВ 31
5 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ КТП-177 36
5.1 Структурная схема КТП-177 36
5.2 Устройства телемеханики, установленные в КТП-177 37
6 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АСУ КТП-177 40
6.1 Функциональная схема АСУ КТП-177 40
6.2 Мониторинг и управление ячейками КРУ-10кВ 41
6.3 Тепловой контроль и сигнализация 43
7 РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ 46
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 49
8.1 Краткое описание производственного участка 49
8.2 Анализ вредных и опасных производственных факторов 49
8.3 Выбор нормативных значений факторов рабочей среды 50
8.4 Охрана труда 51
8.5 Эргономика и производственная эстетика 53
8.6 Противопожарная и взрывобезопасность 54
8.7 Экологическая безопасность 55
8.8 Обеспечение безопасности при угрозе чрезвычайных ситуаций 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 60
Современное электроснабжение жилого сектора характеризуется значительным ростом электрической нагрузки и высокими требованиями к надежности передачи электроэнергии. Большинство электрических сетей давно уже выработали свой ресурс и работают на пределе своих возможностей.
Существующая трансформаторная подстанция находящееся в жилом районе машзавода уже отработала свой ресурс;
- имеет высокую степень износа электрооборудования;
- конструкция ТП уже устарела и не соответствует современным нормам;
- не безопасна в эксплуатации;
- не обеспечивает возможность дальнейшего роста сети;
- имеет высокие потери;
- качество электроэнергии недопустимо низкое;
- отсутствуют реально действующие защиты;
Трансформаторная подстанция КТП находятся в аварийном или предава- рийном состоянии. Оборудование эксплуатируется в недопустимых режимах и требует скорейшей реконструкции, увеличение мощностей, замены силового и распределительного оборудования.
КТП предназначена для понижения высокого 6кВ напряжения частотой 50Гц и распределения электроэнергии по сети 0,4кВ. Реконструкция ТП позволит нарастить дополнительные мощности за счет применения последних технологий в техническом перевооружении распределительного и коммутационного оборудования. Замена электрооборудования 6кВ на 10 кВ позволит повысит отказоустойчивость электроснабжения потребителей.
Трансформаторная подстанция, на которой будет производится реконструкция оборудования сможет обеспечить:
- бесперебойное электропитание потребителей;
- увеличение пропускной способности;
- наличие возможности новых технологических подключений;
- повышение надежности за счет реконструкции релейной защиты и автоматики;
- учет потребления электроэнергии;
- диспетчеризацию;
- снижение потерь электроэнергии за счет применения энергоэффективного электрооборудования;
- снижение эксплуатационных расходов за счет уменьшения аварийных ситуаций.
Реконструированная подстанция должна удовлетворять следующим требованиям: экономичности и надёжности, безотказности и удобства эксплуатации, обеспечение надлежащих уровней напряжения и д.р.
Целью выпускной квалификационной работы является сокращение времени поиска повреждений оборудования КТП-177В рамках поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- расчет режимов, выбор вида и типа защит элементов системы электроснабжения КТП-177;
- выбор оборудования для КТП-177;
- разработка структурной схемы электроснабжения КТП-177;
- разработка функциональной схемы КТП-177;
- оценка технико-экономических показателей проекта;
- охрана труда при эксплуатации КТП-177.
Объект – трансформаторная подстанция КТП-177.
Предмет – электрооборудование трансформаторной подстанции КТП-177.
.
Существующая трансформаторная подстанция находящееся в жилом районе машзавода уже отработала свой ресурс;
- имеет высокую степень износа электрооборудования;
- конструкция ТП уже устарела и не соответствует современным нормам;
- не безопасна в эксплуатации;
- не обеспечивает возможность дальнейшего роста сети;
- имеет высокие потери;
- качество электроэнергии недопустимо низкое;
- отсутствуют реально действующие защиты;
Трансформаторная подстанция КТП находятся в аварийном или предава- рийном состоянии. Оборудование эксплуатируется в недопустимых режимах и требует скорейшей реконструкции, увеличение мощностей, замены силового и распределительного оборудования.
КТП предназначена для понижения высокого 6кВ напряжения частотой 50Гц и распределения электроэнергии по сети 0,4кВ. Реконструкция ТП позволит нарастить дополнительные мощности за счет применения последних технологий в техническом перевооружении распределительного и коммутационного оборудования. Замена электрооборудования 6кВ на 10 кВ позволит повысит отказоустойчивость электроснабжения потребителей.
Трансформаторная подстанция, на которой будет производится реконструкция оборудования сможет обеспечить:
- бесперебойное электропитание потребителей;
- увеличение пропускной способности;
- наличие возможности новых технологических подключений;
- повышение надежности за счет реконструкции релейной защиты и автоматики;
- учет потребления электроэнергии;
- диспетчеризацию;
- снижение потерь электроэнергии за счет применения энергоэффективного электрооборудования;
- снижение эксплуатационных расходов за счет уменьшения аварийных ситуаций.
Реконструированная подстанция должна удовлетворять следующим требованиям: экономичности и надёжности, безотказности и удобства эксплуатации, обеспечение надлежащих уровней напряжения и д.р.
Целью выпускной квалификационной работы является сокращение времени поиска повреждений оборудования КТП-177В рамках поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- расчет режимов, выбор вида и типа защит элементов системы электроснабжения КТП-177;
- выбор оборудования для КТП-177;
- разработка структурной схемы электроснабжения КТП-177;
- разработка функциональной схемы КТП-177;
- оценка технико-экономических показателей проекта;
- охрана труда при эксплуатации КТП-177.
Объект – трансформаторная подстанция КТП-177.
Предмет – электрооборудование трансформаторной подстанции КТП-177.
.
В выпускной квалификационной работе произведена реконструкция трансформаторной подстанции КТП-177 напряжением 6/0,4 кВ на трансформаторную подстанцию 10/0,4кВ.
Произвели замену в РУ-10кВ вместо установленных выкатных ячеек КСО386 6кВ устанавливаются цифровые КРУ-10кВ серии «Волга, с вакуумными выключателями, на выкатном элементе, с заземлителем, для защиты оборудования устанавливается микропроцессорный блоком релейной защиты и автоматики, система многоканального бесконтактного температурного контроля и индикатор высокого напряжения.
В РУ-0,4кВ вместо ЩО-01 устанавливаются панели распределительного щита серии ЩО-05 укомплектованные автоматическими выключателями с электромагнитным приводом, коммутационной и защитной аппаратурой с тремя трансформаторами тока, тремя амперметрами и одним вольтметром.
Все процессы информационного обмена между элементами подстанции, а также управление работой подстанции осуществляются в цифровом виде на основе стандартов серии МЭК 61850.
Расчитаны токи короткого замыкания для аварийных и рабочих режимов работы оборудования и выбраны для защиты оборудования РУ-10кВ от токов короткого замыкания трансформаторы тока ТЛК-10 У3 и трансформаторы напряжения ЗНОЛ – СЭЩ – 10 У3. Выбранно электрооборудование для РУ-10кВ:
- вакуумный выключатель BB/TEL – 10;
- разъединителя РВ – 10 / 400 У3;
- для ввода в РУ – 10 кВ кабель марки АСБ-95;
- для секции шин 10 кВ сборная шина из алюминия размером 40×35;
- маслянный трансформатор ТМ-630-10/0,4кВ.
Разработана структурная и функциональная схема КТП-177 состоящая из двух уровней: первый уровень КТП, второй уровен АСДУ. Выбранно электрооборудование телемеханники: контроллер TSP-200, блок питания, коммутаторы и маршрутизаторы производства «MOXA», GSM модемы и роутеры производства «Радиофид», конверторы интерфейсов производства «ICP DAS», блоки релейной защиты SEPAM, счётчик электрической энергии из серии Меркурий.
Экономический эффект от реконструкции КТП-177 заключается в:
- первичном анализе действий цифровых защит и изменение уставок цифровых защит в режиме реального времени без необходимости выезда на подстанцию оперативного персонала;
- сокращении времени поиска и устранения неисправностей в среднем с 35 часов до 29 часов;
- увеличении производительности труда на 10,5 %;
- снижении себестоимости ремонта на 2,4 %.
Экономический эффект от реконструкции подстанции и внедрения системыАСУ КТП может быть лишь косвенным, так как внедренные средства автоматизации это не прямой источник дохода, а вспомогательный, так как является средством организации получения прибыли, и помогает минимизировать затраты на устранение аварийных ситуаций.
Капитальные затрат на создание АСУ КТП составили 7 350 000 рублей.
Срок окупаемости реконструкции КТП-177 будет равен 2,1 года, следовательно, реконструкция КТП будет эффективна.
В разделе безопасность жизнедеятельности проведен анализ вредных и производственных факторов, влияющих на электромонтера ОВБ при работах в электроустановке. Разработаны мероприятия по обеспечению безопасного выполнения работ на оборудовании и разработаны мероприятия организации рабочего места во время производства работ на КТП. Рассмотрены способы локализации аварий на оборудовании КТП при угрозе возникновения пожара и чрезвычайных ситуациях.
КТП-177 относится к категории В2 по пожарной безопасности, не имеет обслуживающего персонала поэтому установка автоматической пожарной сигнализации и пожаротушения не требуется.
Выявлено что киосковые трансформаторные подстанции не представляют угрозы для животного и окружающего мира.
Произвели замену в РУ-10кВ вместо установленных выкатных ячеек КСО386 6кВ устанавливаются цифровые КРУ-10кВ серии «Волга, с вакуумными выключателями, на выкатном элементе, с заземлителем, для защиты оборудования устанавливается микропроцессорный блоком релейной защиты и автоматики, система многоканального бесконтактного температурного контроля и индикатор высокого напряжения.
В РУ-0,4кВ вместо ЩО-01 устанавливаются панели распределительного щита серии ЩО-05 укомплектованные автоматическими выключателями с электромагнитным приводом, коммутационной и защитной аппаратурой с тремя трансформаторами тока, тремя амперметрами и одним вольтметром.
Все процессы информационного обмена между элементами подстанции, а также управление работой подстанции осуществляются в цифровом виде на основе стандартов серии МЭК 61850.
Расчитаны токи короткого замыкания для аварийных и рабочих режимов работы оборудования и выбраны для защиты оборудования РУ-10кВ от токов короткого замыкания трансформаторы тока ТЛК-10 У3 и трансформаторы напряжения ЗНОЛ – СЭЩ – 10 У3. Выбранно электрооборудование для РУ-10кВ:
- вакуумный выключатель BB/TEL – 10;
- разъединителя РВ – 10 / 400 У3;
- для ввода в РУ – 10 кВ кабель марки АСБ-95;
- для секции шин 10 кВ сборная шина из алюминия размером 40×35;
- маслянный трансформатор ТМ-630-10/0,4кВ.
Разработана структурная и функциональная схема КТП-177 состоящая из двух уровней: первый уровень КТП, второй уровен АСДУ. Выбранно электрооборудование телемеханники: контроллер TSP-200, блок питания, коммутаторы и маршрутизаторы производства «MOXA», GSM модемы и роутеры производства «Радиофид», конверторы интерфейсов производства «ICP DAS», блоки релейной защиты SEPAM, счётчик электрической энергии из серии Меркурий.
Экономический эффект от реконструкции КТП-177 заключается в:
- первичном анализе действий цифровых защит и изменение уставок цифровых защит в режиме реального времени без необходимости выезда на подстанцию оперативного персонала;
- сокращении времени поиска и устранения неисправностей в среднем с 35 часов до 29 часов;
- увеличении производительности труда на 10,5 %;
- снижении себестоимости ремонта на 2,4 %.
Экономический эффект от реконструкции подстанции и внедрения системыАСУ КТП может быть лишь косвенным, так как внедренные средства автоматизации это не прямой источник дохода, а вспомогательный, так как является средством организации получения прибыли, и помогает минимизировать затраты на устранение аварийных ситуаций.
Капитальные затрат на создание АСУ КТП составили 7 350 000 рублей.
Срок окупаемости реконструкции КТП-177 будет равен 2,1 года, следовательно, реконструкция КТП будет эффективна.
В разделе безопасность жизнедеятельности проведен анализ вредных и производственных факторов, влияющих на электромонтера ОВБ при работах в электроустановке. Разработаны мероприятия по обеспечению безопасного выполнения работ на оборудовании и разработаны мероприятия организации рабочего места во время производства работ на КТП. Рассмотрены способы локализации аварий на оборудовании КТП при угрозе возникновения пожара и чрезвычайных ситуациях.
КТП-177 относится к категории В2 по пожарной безопасности, не имеет обслуживающего персонала поэтому установка автоматической пожарной сигнализации и пожаротушения не требуется.
Выявлено что киосковые трансформаторные подстанции не представляют угрозы для животного и окружающего мира.
