📄Работа №199090
Тема: Разработка релейной защиты и автоматики тупиковой подстанции 110/10
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Электроэнергетика
Объем:
123 листов
Год:
2023
Просмотров:
51
4650
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 8
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
РАЙОНА 9
1.2 Структура и перечень основного оборудования 11
1.3 Анализ условий работы силовых трансформаторов 110 кВ 14
1.4. Расчет режима максимальных нагрузок существующей сети 17
2 ВЫБОР ВАРИАНТА РАЗВИТИЯ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
СЕТИ 20
2.1 Выбор структурной схемы электростанции ЭС-2 20
2.2 Выбор трансформаторов на электростанции ЭС-2 21
2.3 Выбор трансформаторов на подстанциях 6 и 7 22
2.4 Выбор конфигурации сети 23
2.5. Выбор сечений проводов линий электропередач 23
3. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ
СЕТИ 25
4 ВЫБОР ОСНОВНОГО СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ПРОЕКТИРУЕМОЙ ПОДСТАНЦИИ № 6 34
4.1 Состав нагрузки проектируемой подстанции 6 34
4.2. Выбор силовых трансформаторов 10/0,4 35
5 ВЫБОР ИСТОЧНИКОВ ОПЕРАТИВНОГО ТОКА 36
5.1 Выбор источников оперативного тока 36
5.1.1 Определение мощности ТСН на п/ст-6 37
5.3. Определение мощности ТСН на РП 38
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 39
6.1 Расчет токов КЗ в максимальном режиме 39
6.2 Расчет токов КЗ в минимальном режиме 41
7 ВЫБОР КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ 43
7.1 Выбор коммутационной аппаратуры на стороне 110 кВ
подстанции 43
7.2 Выбор вводных выключателей 10 кВ подстанции 45
7.3 Выбор секционных выключателей 10 кВ подстанции 47
7.4 Выбор выключателей 10 кВ кабельных линий подстанции 48
7.5 Выбор вводных выключателей 10 кВ РП 48
7.6 Выбор и проверка секционных выключателей РП 50
7.7 Выбор выключателя ячейки электродвигателя 10 кВ 50
7.8 Выбор выключателя 10 кВ трансформатора РП 50
8 ВЫБОР УСТРОЙСТВ РЗИА ПОДСТАНЦИИ 6 52
8.1 Фирма изготовитель 52
8.2 Ячейка кабельной линии 10 кВ п/ст-6 53
8.3 Ячейка электродвигателя 10 кВ п/ст-6 53
8.4 Ячейка трансформатора 10/0,4 кВ п/ст-6 54
8.5 Ячейка вводного выключателя РУ 10 кВ п/ст-6 55
8.6 Ячейка секционного выключателя РУ 10 кВ п/ст-6 56
8.7 Ячейка трансформатора напряжения 10 кВ п/ст-6 57
8.8 Дополнительные терминалы 58
8.9 ЛЭП 110 кВ 58
8.10 Трансформатор 110 кВ п/ст-6 58
9 РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРЫ ЦИФРОВОЙ ПОДСТАНЦИИ,
ВЫБОР ОСНОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ АСУ ТП 60
10 РАСЧЕТ УСТАВОК РЗИА ЯЧЕЙКИ 10 КВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ .. 68
11 РАСЧЕТ УСТАВОК РЗИА ЯЧЕЕК СЕКЦИОННОГО И ВВОДНОГО
ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ РУ 10 КВ 80
12 РАСЧЕТ УСТАВОК РЗИА ДЗТ ТРАНСФОРМАТОРА 110 КВ
П/СТ-6 96
13 РАСЧЕТ УСТАВОК РЗИА ЛЭП 110 КВ 103
14 СЕЛЕКТИВНОЕ ВЫЯВЛЕНИЕ ВОЗДУШНОЙ ЛЭП 6-10 КВ С
ОДНОФАЗНЫМ ЗАМЫКАНИЕМ НА ЗЕМЛЮ 109
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 120
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 122
ВВЕДЕНИЕ 8
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
РАЙОНА 9
1.2 Структура и перечень основного оборудования 11
1.3 Анализ условий работы силовых трансформаторов 110 кВ 14
1.4. Расчет режима максимальных нагрузок существующей сети 17
2 ВЫБОР ВАРИАНТА РАЗВИТИЯ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
СЕТИ 20
2.1 Выбор структурной схемы электростанции ЭС-2 20
2.2 Выбор трансформаторов на электростанции ЭС-2 21
2.3 Выбор трансформаторов на подстанциях 6 и 7 22
2.4 Выбор конфигурации сети 23
2.5. Выбор сечений проводов линий электропередач 23
3. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ
СЕТИ 25
4 ВЫБОР ОСНОВНОГО СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ПРОЕКТИРУЕМОЙ ПОДСТАНЦИИ № 6 34
4.1 Состав нагрузки проектируемой подстанции 6 34
4.2. Выбор силовых трансформаторов 10/0,4 35
5 ВЫБОР ИСТОЧНИКОВ ОПЕРАТИВНОГО ТОКА 36
5.1 Выбор источников оперативного тока 36
5.1.1 Определение мощности ТСН на п/ст-6 37
5.3. Определение мощности ТСН на РП 38
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 39
6.1 Расчет токов КЗ в максимальном режиме 39
6.2 Расчет токов КЗ в минимальном режиме 41
7 ВЫБОР КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ 43
7.1 Выбор коммутационной аппаратуры на стороне 110 кВ
подстанции 43
7.2 Выбор вводных выключателей 10 кВ подстанции 45
7.3 Выбор секционных выключателей 10 кВ подстанции 47
7.4 Выбор выключателей 10 кВ кабельных линий подстанции 48
7.5 Выбор вводных выключателей 10 кВ РП 48
7.6 Выбор и проверка секционных выключателей РП 50
7.7 Выбор выключателя ячейки электродвигателя 10 кВ 50
7.8 Выбор выключателя 10 кВ трансформатора РП 50
8 ВЫБОР УСТРОЙСТВ РЗИА ПОДСТАНЦИИ 6 52
8.1 Фирма изготовитель 52
8.2 Ячейка кабельной линии 10 кВ п/ст-6 53
8.3 Ячейка электродвигателя 10 кВ п/ст-6 53
8.4 Ячейка трансформатора 10/0,4 кВ п/ст-6 54
8.5 Ячейка вводного выключателя РУ 10 кВ п/ст-6 55
8.6 Ячейка секционного выключателя РУ 10 кВ п/ст-6 56
8.7 Ячейка трансформатора напряжения 10 кВ п/ст-6 57
8.8 Дополнительные терминалы 58
8.9 ЛЭП 110 кВ 58
8.10 Трансформатор 110 кВ п/ст-6 58
9 РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРЫ ЦИФРОВОЙ ПОДСТАНЦИИ,
ВЫБОР ОСНОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ АСУ ТП 60
10 РАСЧЕТ УСТАВОК РЗИА ЯЧЕЙКИ 10 КВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ .. 68
11 РАСЧЕТ УСТАВОК РЗИА ЯЧЕЕК СЕКЦИОННОГО И ВВОДНОГО
ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ РУ 10 КВ 80
12 РАСЧЕТ УСТАВОК РЗИА ДЗТ ТРАНСФОРМАТОРА 110 КВ
П/СТ-6 96
13 РАСЧЕТ УСТАВОК РЗИА ЛЭП 110 КВ 103
14 СЕЛЕКТИВНОЕ ВЫЯВЛЕНИЕ ВОЗДУШНОЙ ЛЭП 6-10 КВ С
ОДНОФАЗНЫМ ЗАМЫКАНИЕМ НА ЗЕМЛЮ 109
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 120
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 122
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе представлен комплексный проект развития электрической сети района с детальной разработкой релейной защиты и автоматики для тупиковой подстанции 110/10 кВ. Актуальность исследования обусловлена необходимостью интеграции новых генерирующих мощностей и потребителей в существующую сеть, что требует модернизации оборудования и обеспечения надежности, селективности и быстродействия защит в изменяющихся режимах работы. Основными результатами стали технико-экономическое обоснование развития сети, включающее замену трансформаторов на подстанциях на более мощные (ТРДН-40000/110, ТРДН-63000/110), выбор сечений проводов ВЛ (АС-240/32, АС-70/11) и подключение новых объектов, а также полный расчет токов короткого замыкания и разработка комплекса релейной защиты для подстанции, включая защиты силовых трансформаторов, линий 10 кВ и секций шин. Научная значимость заключается в системном подходе к моделированию и анализу установившихся и послеаварийных режимов, а практическая — в создании готового проектного решения, соответствующего требованиям ПУЭ и стандартов ПАО «ФСК ЕЭС». Теоретической основой работы послужили нормативные документы, такие как Правила устройства электроустановок, а также отраслевые стандарты организации ОАО «ФСК ЕЭС» по проектированию подстанций и типовым схемам РУ.
📖 Введение
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.
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.
✅ Заключение
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.
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.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.