Тема: Реконструкция электрической части подстанции 35/6 кВ

Согласно заданию и тематике работы, необходимо детально рассмотреть вопрос, связанный с реконструкцией электрической части понизительной подстанции 35/6 кВ энергосистемы.
При этом в качестве объекта исследования в работе рассматривается одна из понизительных подстанций региона 35/6 кВ ЗНС-1 Ульяновской области г. Старая Майна, для которой разработаны мероприятия по её реконструкции в связи с увеличением нагрузки её потребителей и кардинальным изменением схемных решений.
Сегодня в производственных условиях Российской Федерации наблюдается непрерывное увеличение потребления электроэнергии и повышение требований к надёжности электроснабжения ответственных потребителей.
Поэтому реконструкция электрической части подстанции 35/6 кВ 35/6 кВ ЗНС-1 Ульяновской области г. Старая Майна призвана обеспечить соответствие новым нагрузкам и установленным стандартам в области энергетической эффективности.
Известно, что нормативная база в Российской Федерации устанавливает комплекс регламентов, ориентированных на надёжность, безопасность, бесперебойность и стабильность функционирования подобного рода объектов, а также предусматривает строгие критерии энергосбережения и ответственности за возможные нарушения основных положений нормативно-правовых документов [20].
Таким образом, основная техническая задача реконструкции схем электрических соединений и модернизации оборудования подстанций энергосистемы заключается в повышении параметров надёжности, экономичности и безопасности для стабильного электроснабжения потребителей, что позволяет избежать внезапных остановок технологического процесса для промышленных потребителей, недопустимого перерыва в электроснабжении для ответственных групп коммунальных потребителей, и, таким образом, существенно снизить убытки от незапланированных простоев, а также повысить параметры безопасности и надёжности энергосистемы.
Актуальность работы определяются тем, что модернизация и реконструкция подстанции 35/6 кВ 35/6 кВ ЗНС-1 Ульяновской области г. Старая Майна способна значительно повысить общую эффективность, показатели надёжности, безопасности и экономичности всей энергосистемы областного уровня, а также существенно уменьшить расходы на обслуживание электрооборудования, перетоки реактивных мощностей и потери активной электроэнергии в электрической сети региона.
Практическая ценность работы заключается в улучшении качества электроэнергии и сокращении аварийных отключений вследствие внедрения мероприятий по реконструкции схемы подстанции, что положительно скажется на экономических результатах, сроках изготовления конечной продукции и конкурентоспособности промышленных потребителей предприятий, получающих непосредственное питание от реконструируемой подстанции 35/6 кВ «ЗНС-1» Ульяновской области г. Старая Майна.
«Основная цель работы заключается в разработке, обосновании и реализации технических и организационных мероприятий по реконструкции электрической части подстанции» [15] 35/6 кВ ЗНС-1 Ульяновской области г. Старая Майна, способных обеспечить надлежащее качество и надёжность электроснабжения потребителей при минимальных рисках аварий и сбоев.
«Объектом исследования служит понизительная трансформаторная подстанция 35/6 кВ ЗНС-1 Ульяновской области г. Старая Майна.
Предметом исследования является комплекс технических решений, включающий способы и методы повышения надёжности, энергоэффективности, безопасности, экономичности и технологической гибкости электрической части подстанции 35/6 кВ ЗНС-1 Ульяновской области г. Старая Майна, вследствие внедрения мероприятий по её реконструкции» [15].
Основные методы исследования, применяемые в работе, базируются на расчётах установившихся режимов, аналитических способах определения нагрузок и моделировании нормальных и аварийных процессов, позволяющем прогнозировать влияние на оборудование, технических параметров нормативных условий и ненормальных режимов работы системы.
Таким образом, разделы работы охватывают весь спектр вопросов: от обоснования необходимости реконструкции подстанции, до детального выбора технических решений, что позволяет получить конечный результат реконструкции подстанции 35/6 кВ ЗНС-1 Ульяновской области г. Старая Майна.
Структура работы позволяет сформировать комплексное решение по проведению реконструкции электрической части подстанции, отвечающее современным требованиям надежности.

Купить

В результате выполнения работы проведена разработка и внедрение комплекса технических и организационных мероприятий по реконструкции электрической части подстанции 35/6 кВ на примере подстанции энергосистемы «ЗНС-1» Ульяновской области г. Старая Майна.
Установлено, что мероприятия по реконструкции подстанции обусловлены увеличением нагрузки потребителей и кардинальным изменением схемных решений.
Также было установлено, что на подстанции 35/6 кВ установлен один силовой трансформатор марки 2500/35 и применены следующие схемы, которые требуют кардинальных изменений, что подчеркивает необходимость реконструкции схем питания и распределения электроэнергии на всех уровнях напряжения объекта исследования.
Полученные результаты подчеркивают необходимость пересмотра и реконструкции существующих схем электрических соединений подстанции, что позволит учесть рост энергопотребления и повысить устойчивость работы ПС 35/6 кВ «ЗНС-1» в условиях изменяющихся эксплуатационных требований.
Такой подход не только обеспечивает надежное электроснабжение промышленных объектов, получающих питание от подстанции 35/6 кВ «ЗНС- 1», но и способствует оптимизации работы энергосистемы региона, что является важным аспектом стратегической модернизации промышленно-энергетического комплекса в целом.
Также проведённый анализ оборудования распределительных устройств 35 кВ и 6 кВ подстанции выявил наличие ряда устаревших коммутационных и защитных средств, которые требуют замены на современные модификации, способные обеспечить более высокие показатели надежности, безопасности и экономической эффективности работы подстанции 35/6 кВ.
Разработан комплекс мероприятий, направленных на повышение надежности и резервирования системы электроснабжения.
В рамках этих мероприятий предлагается:
- внедрение второго силового трансформатора 35/6 кВ;
- для обеспечения стабильной работы схемы, планируется прокладка и ввод в эксплуатацию новой воздушной линии напряжения 35 кВ;
- предусматривается разделение сборных шин в распределительных устройствах 35 кВ и 6 кВ подстанции на две самостоятельные секции;
- на стороне 35 кВ выбрана к применению схема 35-4Н «Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии», которая реализуется посредством применения двух блоков с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий;
- аналогичный подход применяется на стороне 6 кВ, где внедрение схемы 6-9 «Одна рабочая, секционированная выключателем, система сборных шин» обеспечивает необходимое и достаточное резервирование для поддержания стабильности электроснабжения потребителей.
Получены результаты расчётов максимальной нагрузки подстанции:
- отдельных присоединений 6 кВ;
- сборных шин 6 кВ;
- суммарной нагрузки подстанции.
При расчёте нагрузки подстанции применялся рекомендованный метод коэффициента спроса.
Полученные результаты расчёта электрических нагрузок используются для выбора и проверки технических решений на подстанции 35/6 кВ в результате проведения её реконструкции.
В результате проведенных расчетов установлено, что для обеспечения надежного электроснабжения потребителей после реконструкции подстанции 35/6 кВ «ЗНС-1» Ульяновской области целесообразно установить два силовых трансформатора ТМН-6300/35.
При этом уже эксплуатируемый трансформатор такого же типа и мощности сохраняется в работе, а в систему интегрируется новый трансформатор ТМН-6300/35 в качестве второго источника питания.
Расчётным путём установлено, что выбранные силовые трансформаторы соответствуют условиям проверки по расчётной нагрузке потребителей ПС-35/6 кВ «ЗНС-1» Ульяновской области вследствие увеличения её нагрузки, а также отвечают условиям проверки по всем критериям нагрузочной способности.
Получены расчётные значения токов КЗ на выводах силового трансформатора подстанции 35/6 кВ «ЗНС-1» Ульяновской области в максимальном режиме работы.
В работе на стороне 35 кВ подстанции 35/6 кВ «ЗНС-1» Ульяновской области осуществлено:
- проверено сечение провода воздушной линии марки АС-95/16 для питания первого силового трансформатора марки ТМН-6300/35, который был установлен на подстанции до реконструкции её схемы;
- выбрано сечение провода воздушной линии марки АС-95/16 для питания второго силового трансформатора марки ТМН-6300/35, который был установлен на подстанции после проведения реконструкции её схемы.
На стороне 6 кВ подстанции 35/6 кВ «ЗНС-1» Ульяновской области осуществлено:
- проверено сечение пяти существующих кабельных линий марки АСБ- 6 (3^50), предназначенных для питания потребителей подстанции до реконструкции её схемы;
- выбрано сечение пяти новых кабельных линий марки АСБ-6 (3x50), предназначенных для питания потребителей подстанции после проведения реконструкции её схемы.
Для установки в РУ 35 кВ подстанции 35/6 кВ «ЗНС-1» Ульяновской области, окончательно выбраны следующие электрические аппараты:
- выключатели марки ВР35НТ-35-25/1600 (вакуумные) - новые (взамен устаревших выключателей С-35/630);
- разъединители марки РГ-35/1000УХЛ1 - новые (взамен устаревших разъединителей марки РНДЗ-2-35/1000 УХЛ1).
Также для установки в РУ 35 кВ подстанции 35/6 кВ «ЗНС-1» Ульяновской области проверены на соответствие параметрам сети ранее установленные электрические аппараты:
- трансформаторы ТОЛ-35 III-IV-1 (встроенные в выключатели);
- ограничители перенапряжения марки ОПН-35/40,5/10/1000.
Также для установки в РУ 6 кВ подстанции 35/6 кВ «ЗНС-1» Ульяновской области, окончательно выбраны новые выключатели марки ВРС- 6-31,5/1000 (вакуумные), взамен устаревших горшковых масляных выключателей ВМГ-10/630.
Также для установки в РУ 6 кВ подстанции 35/6 кВ «ЗНС-1» Ульяновской области проверены на соответствие параметрам сети ранее установленные электрические аппараты:
- трансформаторы напряжения марки НАМИ-6;
- трансформаторы тока ТВЛМ-10;
- ограничители перенапряжения ОПН-П-6/6,0/10/0,6-111 УХЛ2
Также демонтированы разъединители марки РВ-10/400 (в связи с заменой ячеек типа КСО на ячейки типа КРУ, в которых роль разъединителей выполняют втычные контакты).
Все выбранные электрические аппараты для установки на сторонах 35 кВ и 6 кВ подстанции 35/6 кВ, показаны удовлетворяют требованиям выбора и проверки для установки на объекте исследования в результате проведения реконструкции.
Принятые решения способствуют повышению эксплуатационной эффективности энергосистемы, снижению потерь и минимизации затрат на техническое обслуживание, что является залогом устойчивой работы подстанции и надежного энергоснабжения производственных процессов.
Установлено, что применение микропроцессорных блоков БМРЗ-150-Е обеспечивает оперативное реагирование на аварийные ситуации, что в конечном итоге положительно сказывается на надежности передачи электроэнергии потребителям.
Для обеспечения защиты силовых трансформаторов марки ТМН- 6300/35, а также линий всех типов и классов напряжения подстанции, выбраны токовые защиты, которые реализованы на основе микропроцессорных терминалов марки БМРЗ-150-Е.
Установлено, что выбор АИИСТУЭ со счётчиками Альфа А1802RAL- GB-DW и СЭТ-4ТМ.03.М и шкафами серии ШАИИС-МТ, является обоснованным решением с точки зрения повышения надежности, точности и оперативности управления энергосистемой.
Показано, что такой комплексный подход к выбору и АИИСТУЭ позволяет обеспечить соответствие современным нормативным требованиям, а также создать условия для дальнейшей модернизации и расширения функциональных возможностей системы, что в конечном итоге способствует формированию устойчивой и высокоэффективной системы электроснабжения подстанции.
Таким образом, принятые в работе решения по реконструкции подстанции 35/6 кВ, способствуют повышению эксплуатационной эффективности энергосистемы, снижению потерь и минимизации затрат на техническое обслуживание, что является залогом устойчивой работы подстанции и надежного обеспечения электроэнергией потребителей.

Купить