АННОТАЦИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 10
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 11
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 14
1.1 Баланс активных мощностей 14
1.2 Баланс реактивных мощностей 16
1.3 Анализ работы трансформаторов, установленных в системе 18
2 РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СЕТИ 21
2.1 Расчет конфигурации схемы сети 21
2.2 Расчет режима максимальных нагрузок 21
2.3 Расчет режима минимальных нагрузок 26
2.4 Расчет наиболее тяжелых послеаварийных режимов 30
2.4.1 Расчет утяжеленного послеаварийного режима 33
2.5 Расчет режима для перспективных нагрузок существующей сети ... 37
2.5.1 Расчет максимального режима для перспективных нагрузок 37
2.5.2 Расчет минимального режима для перспективных нагрузок 41
3 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ 45
3.1 Разработка структурной схемы 45
3.1.1 Выбор схемы соединений основного оборудования 45
3.1.2 Выбор линий электропередач 46
3.1.3 Выбор силовых трансформаторов 47
3.1.4 Определение мощности ТСН 48
3.2 Разработка главной схемы 50
3.2.1 Выбор схем распределительных устройств 50
3.2.2 Расчет токов в нормальном и послеаварийном режиме 53
3.2.3 Расчет токов короткого замыкания 54
4 ВЫБОР И ПРОВЕРКА КОММУТАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ПС 57
4.1 Распределительное устройство высокого напряжения 57
4.1.1 Выбор и проверка выключателя 110 кВ на сторону ВН ПС 58
4.1.2 Выбор и проверка разъединителей на сторону ВН ПС 594.1.3 Выбор трансформаторов тока и напряжения на сторону ВН
ПС 59
4.2 Распределительное устройство среднего напряжения 60
4.2.1 Выбор и проверка вводного выключателя на сторону СН ПС ... 60
4.2.2 Выбор и проверка разъединителей на сторону СН ПС 60
4.2.3 Выбор и проверка секционного выключателя на сторону СН
ПС 61
4.2.4 Выбор трансформаторов тока и напряжения на сторону СН
ПС 61
4.3 Распределительное устройство низкого напряжения 61
4.3.1 Выбор и проверка разъединителей на сторону НН ПС, выбор
ячейки КРУ на сторону НН ПС 61
4.3.2 Выбор трансформаторов напряжения на сторону НН ПС 62
4.4 Выбор аккумуляторной батареи 62
5 ВЫБОР РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ 66
5.1 Выбор видов РЗА 66
5.2 Выбор типоисполнения устройств РЗА 68
5.2.1 Выбор исполнения УРЗА СВ 68
5.2.2 Выбор исполнения УРЗА ВВ 68
5.2.3 Выбор исполнения УРЗА ТН 69
5.2.4 Выбор исполнения УРЗА трансформатора ТДТН-40000/110 69
5.2.5 Выбор исполнения УРЗА ВЛ с односторонним питанием 70
5.2.6 Выбор исполнения УРЗА ВЛ с двусторонним питанием 70
5.3 Параметры уставок РЗА 71
5.3.1 Уставки РЗА объектов СН ПС 71
5.3.2 Уставки РЗА силового трансформатора 110/35/6 кВ 72
6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 73
7 ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 77
7.1 Описание территории, компоновки и конструктивной части ПС 77
7.1.1 Обоснование местоположения ПС 77
7.1.2 Основные габариты и разрывы на ОРУ 78
7.1.3 Основные требования при установке, осмотре и
обслуживании трансформаторов 82
7.1.4 Проезд на ОРУ 84
7.1.5 Правила окраски токоведущих частей 84
7.1.6 Перечень защитных средств, необходимых на ПС 85
7.1.7 Требования к устройству дверей и оснащения их замками 85
7.2 Электробезопасность 86
7.2.1 Защитное заземление 87
7.2.2 Установка заземляющих ножей и сигнализации о
повреждениях 90
7.3 Вентиляция и освещение 91
7.3.1 Вентиляция помещений АКБ 91
7.3.2 Освещение ОРУ 95
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 97
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 99
В современном мире из года в год с развитием различных сфер жизни происходит рост потребления. В связи с этим, появляется необходимость внедрения нового оборудования, увеличения мощностей подстанций с учетом надежного обеспечения потребителей. Одновременно с этим происходит износ оборудования, что негативно отражается на показателях энергоэффективности.
Поэтому в целях обеспечения энергобезопасности и надежности электроснабжения, а также увеличения мощности в данной выпускной работе будет произведена реконструкция подстанции КНС-21 110/35/6 кВ с увеличением трансформаторной мощности с 25 до 40 МВА.
Для выполнения намеченных целей необходимо будет произвести анализ всех режимов сети, в которой существует данная подстанция. Важной часть будет проверка и выбор силового и коммутационного оборудования, а также расчет параметров РЗА.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был проведен анализ режимов работы части существующей сети, который показал:
1. необходима генерация мощности из соседней системы через балансирующий узел;
2. на подстанциях КНС-21 и «Факел» требуется реконструкция трансформаторов, потому как коэффициент загрузки трансформаторов превышает допустимые значения;
3. максимальный и минимальный режимы работы сети показали, что в сети также требуется замена некоторых ЛЭП (эта замена была предложена и проанализирована в послеаварийных режимах);
4. напряжения в узлах сети во всех режимах находились в пределах допустимых значений: отклонения не превышают 10%, то есть нормируемое качество электроэнергии потребителей обеспечено.
5. перспективные режимы работы сети показали, что с ходом увеличения нагрузок в ближайшие 5 лет и с учетом предложенных и проведенных замен сеть будет работать исправно.
Далее в ходе ВКР была проведена реконструкция подстанции 110/35/6 кВ КНС-21 в целях увеличения мощности с 25 МВА до 40 МВА. Соответственно, чтобы обеспечить данный рост мощности, была проведена замена силовых трансформаторов на ТДТН-40000/110/35/6, который обеспечит надежного энергоснабжения потребителей. Была проведена проверка схем на сторонах ВН, СН и НН на соответствие рекомендациям. На стороне ВН были выбраны к установке выключатели ВГТ-УЭТМ-110, отвечающие требованиям электродинамической и термической стойкости. Нагрузка на стороне НН состоит из 2 ВЛ, для которых по длительно допустимому току было выбрано сечение 3хАС-600/72.
В части работы, посвященной релейной защите и автоматике, был произведен выбор трансформаторов тока опорных с литой изоляцией, соответствующих всем необходимым требованиям. Также были рассчитаны уставкиРЗА для элементов подстанции в соответствии с действующими нормативными техническими документами. Благодаря этому, РЗиА подстанции сможет функционировать длительной срок без перебоев.
В экономической части были приведены расчеты реконструкции подстанции с учетом затрат на демонтаж старого оборудования и установку нового, а также годовых издержек при эксплуатации.
Также был разработан специальный вопрос, посвященный безопасности жизнедеятельности в энергетике, и в частности на подстанции.
