Подстанции играют важную роль в системе электроснабжения, способствуя эффективной передаче и распределению электроэнергии от электростанций к конечным потребителям. Они играют важную роль в соединении высоковольтных линий электропередачи и низковольтных распределительных сетей, регулируя и контролируя уровни напряжения для обеспечения безопасного и надежного электроснабжения. Подстанции выступают в качестве важнейших инфраструктурных компонентов энергосистемы, обеспечивая эффективное и надежное электроснабжение потребителей при сохранении стабильности и безопасности системы.
Проектирование подстанций, сетей и систем начинается с создания описаний еще не существующих объектов, предназначенных для выработки, передачи и распределения электроэнергии. Эти описания являются графическим и текстовым содержанием проекта - набора документов, необходимых для установки нового оборудования и объектов.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была изучена и проверена районная электрическая сеть. В результате проверки возникла необходимость в замене некоторых трансформаторов на более мощные, а именно ТДН-10000/110 на ТРДН-40000/110 и ТМТН-6300/110 на ТДТН-40000/110.
К сети были подключены новые потребители (подстанции п/ст 6 и п/ст 7) и электростанция ЭС-2. Подключение линий: п/ст 4 - ЭС-2, п/ст 5 - ЭС-2 одноцепными, п/ст 2 - п/ст 6, п/ст 2 - п/ст 7 двухцепными.
На проектируемых подстанциях было выбрано число и мощность трансформаторов: два ТРДН-63000/110 на п/ст 6, два ТРДН-40000/110 на п/ст 7, блочные трансформаторы ТДЦ-63000/110 на ЭС-2, а также трансформаторы ТРДЦН-63000/110 на ГРУ ЭС-2.
Подобрано сечение ЛЭП: одноцепная линия п/ст 4 - ЭС-2 выполнена проводом АС-240/32, одноцепная линия п/ст 5 - ЭС-2 выполнена проводом АС-240/32, двухцепные линии п/ст 2 - п/ст 6 с проводом АС-240/32 и п/ст 2 - п/ст 7 с проводом АС-70/11.
Проанализирована работа сети в режиме максимальных, минимальных нагрузок и послеаварийных режимах работы. В результате чего была выявлена необходимость замены провода линии п/ст 41 - п/ст 4сн на АС-70/11, линии п/ст 4сн - п/ст 42 проводом АС-95/16, линии п/ст 41 - п/ст 42 проводом АС- 70/11. Также выявлена необходимость в установке двух быстродействующих компенсирующих устройства БСК-110-75 УХЛ1 на п/ст 4.
Были рассчитаны токи КЗ на сторонах ВН и НН подстанции 6, за трансформаторами собственных нужд и потребителей 10/0,4, в максимальном и минимальном режимах.
Были выбраны выключатели на стороне 110 кВ - элегазовые баковые с пружинным приводом, на стороне 10 кВ - вакуумные.
На проектируемой подстанции были выбраны следующие устройства РЗиА и автоматики: • для защиты электродвигателя 10 кВ - «БЭМП РУ-ЭД»;
• для защиты трансформатора 10/0,4 кВ - «БЭМП РУ-ТТ2»;
• для защиты кабельной линии РП 10 кВ - «БЭМП РУ-ОЛ»;
• для защиты секционного выключателя на РП - «БЭМП РУ-СВ»;
• для защиты секционного выключателя на п/ст-6 - «БЭМП РУ-СВ»;
• для защиты вводного выключателя на РП - «БЭМП РУ-ВВ»;
• для защиты вводного выключателя на п/ст-6 - «БЭМП РУ-ВВ»;
• для основной, резервной защиты силового трансформатора, а также автоматики РПН - шкаф «ШМЗТ3-63»;
На существующей подстанции были выбраны устройства защиты:
• для резервной защиты ЛЭП 110 кВ - шкаф «ШМЗЛ-64».
Для каждого устройства РЗиА были рассчитаны уставки защит.
Была разработана архитектура цифровой подстанции выбрано оборудование АСУ ТП фирмы «ЧЭАЗ»:
• шкафы ШПДС с двумя полевыми преобразователями дискретных сигналов БЭМП РУ-УСО4;
• контроллеры с функцией УСО - БЭМП РУ-УСО4;
• шкаф серверного оборудования с двумя серверами АСУ ТП (основной и резервный);
• шкаф сетевых коммутаторов с двумя коммутаторами;
• автоматизированное рабочее место (АРМ).
Сравнивая рассмотренные способы выявления присоединенных воздушных ЛЭП 6-10 кВ с однофазным замыканием на землю можно сделать вывод что проблема выявления ОЗЗ на присоединении фактически решена. Устройства производства фирмы Антракс, если и имеют недостатки, то совсем несущественные. Минимальные затраты при внедрении устройств ИКЗ Антракс, а также высокая достоверность выявления ОЗЗ слихвой компенсируют эксплуатационные издержки.
