Тема: Проектирование электрической части районной понизительной подстанции 110/35/10 кВ для питания потребителей Самарской области

Основные требования к проектированию трансформаторных подстанций энергосистемы в Российской Федерации включают в себя соблюдение общих принципов, таких, как «соответствие нормативам и стандартам строительства, электротехническим нормам, а также принципам безопасности. Установлено, что проектирование объектов электроэнергетики должно отвечать требованиям по безопасности персонала и окружающей среды, обеспечивая эффективное функционирование электроэнергетических систем в соответствии с регулирующими документами» [20].
Также важным аспектом проектирования трансформаторных подстанций является учет технологических и экономических факторов, а также требований по надёжности.
Разработанный проект новой подстанции должен оптимизировать использование ресурсов, обеспечивать высокую энергоэффективность и экономичность эксплуатации.
В процессе проектирования необходимо учитывать территориальные и климатические особенности местности, где будет размещена подстанция. Данный аспект включает в себя адаптацию проекта к экстремальным погодным условиям, геологическим особенностям и другим местным климатическим и топографическим факторам.
Также «важным элементом проектирования трансформаторных подстанций является также использование современных технологий и оборудования, обеспечивающих высокую степень автоматизации, надежность и управляемость системы» [20].
Соблюдение указанных требований при проектировании объектов электроэнергетики помогает сократить риски аварий, улучшить эффективность обслуживания электрооборудования и обеспечить условие бесперебойности электроснабжения.
Данные аспекты обуславливают актуальность и практическую ценность настоящей работы.
«Основной целью работы является проектирование понизительной подстанции переменного тока классов напряжений 110/35/10 кВ для питания потребителей» [11] Самарской области, с разработкой защиты силового трансформатора, выбранного для установки на подстанции.
«Объектом исследования в работе является проектируемая опорная/узловая понизительная подстанция переменного тока классов напряжений 110/35/10 кВ энергосистемы Самарской области.
Предметом исследования выступает схема электрических соединений и основное оборудование распределительных устройств, а также заземляющие устройства, молниезащита и устройства релейной защиты и автоматики» [11] силового трансформатора переменного тока классов напряжений 110/35/10 кВ энергосистемы Самарской области.
Проведён анализ исходной технической информации на проектирование подстанции.
На основе результатов анализа исходных данных, произведён расчёт технических параметров подстанции, на основании которых выбраны и проверены рациональные решения для внедрения на объекте проектирования, включающие:
- выбор мощности и количества силовых трансформаторов;
- выбор и проверку современных типов и марок распределительных устройств;
- выбор и проверку электрических аппаратов распределительных устройств;
- выбор и проверку проводников;
- выбор схемных решений;
- разработку защиты силового трансформатора, выбранного для установки на подстанции.
В результате рассмотрения специального вопроса, выбраны параметры и проведён расчёт настроек терминалов релейной защиты и автоматики (далее - РЗиА) силового трансформатора.
Разработаны вторичные схемы защиты и схемы подключения терминалов РЗиА.
Таким образом, в результате внедрения мероприятий по рациональному проектированию схемы электрических соединений и выбору оборудования распределительных устройств на объекте исследования, ожидается повышение параметров и характеристик надёжности, экономичности, бесперебойности электроснабжения и безопасности на трансформаторной подстанции 110/35/10 кВ Самарской области.
Данную гипотезу планируется подтвердить в работе на основании соответствующих расчётов.

Купить

В работе спроектирована электрическая часть районной понизительной подстанции 110/35/10 кВ для питания потребителей Самарской области.
В работе проведён анализ исходных данных на выполнение работы.
Приведена характеристика климатических, топографических, экономических и энергетических условий Самарской области.
Проведён анализ исходных данных по проектируемой понизительной опорной/узловой подстанции 110/35/10 кВ энергосистемы Самарской области.
Кратко рассмотрена структура подстанции.
Приведены исходные технические данные потребителей проектируемой подстанции 110/35/10 кВ энергосистемы Самарской области.
Основываясь на исходных представленных данных, далее в работе осуществляется решение основных поставленных задач.
Для установки на проектируемой подстанции, приняты трансформаторы ТДТН-25000/110.
Проведён расчёт минимальных и максимальных токов КЗ.
Первые используются для проверки оборудования на термическую и динамическую устойчивость, вторые - для проверки чувствительности устройств релейной защиты.
В работе рассчитаны значения тока нормального и максимального режима всех линейных присоединений и вводов распределительных устройств подстанции.
Полученные результаты расчёта токов рабочих токов нормального режима используются при выборе проводников и оборудования, а результаты расчёта максимальных токов - при их проверке в максимальном режиме.
Проведён выбор и проверка оборудования для применения на проектируемой подстанции 110/35/10 кВ для питания потребителей Самарской области.
Для питающей линии 110 кВ выбраны и подтверждены сечения проводов марки AAAC AERO-Z 177 A3F, для распределительных линий 35 кВ - кабелей марки ПвПг 3*70/16-35кВ (на всех линиях), для отходящих линий 10 кВ - кабели марки ПвПг 3*35-10кВ (на трёх линиях), ПвПг 3 240-10кВ (на одной линии), ПвПг 3*150-10кВ (на одной линии).
На основании анализа параметров и конструктивных особенностей распределительных устройств различных типов, выбраны соответствующие типы и марки РУ для применения на проектируемой ПС-110/35/10 кВ одного завода-изготовителя - ЗАО «ЗЭТО» (г. Великие Луки):
- для применения в РУ-110 кВ применяется оборудование с элегазовой изоляцией типа КРУЭ с применением ячеек марки ЯТЭ-110Л-40- 2500/У2;
- для РУ-35 кВ применяется вакуумное комплектное распределительное устройство внутреннего типа с применением ячеек марки KYN61-40.5(Z);
- для РУ-10 кВ применяется вакуумное комплектное распределительное устройство внутреннего типа с применением ячеек марки КРУ-ZETO-IO.
Установлено, что выбор оборудования от одного производителя обеспечивает более эффективную совместимость и взаимодействие между компонентами энергосистемы, что способствует более стабильной и надежной работе, облегчает процессы обновления и обслуживания, уменьшает риски возникновения конфликтов и снижает сложность интеграции и адаптации.
Также такой подход обеспечивает комплексную поддержку со стороны производителя и более эффективное решение проблем, возникающих в процессе эксплуатации оборудования.
Выбраны и проверены современные электрические аппараты для компоновки выбранных ячеек РУ подстанции.
В работе рассчитан контур заземления и молниезащита подстанции 110/35/10 кВ. Для выполнения контура заземления в работе принято число вертикальных электродов, равное 38 шт., с расстоянием между электродами 5 м, длиной вертикальных заземлителей 5 м и глубиной заложения горизонтальных электродов 0,7 м.
Молниезащита подстанции выполнена с применением шести молниеотводов.
В результате выбора рациональных схемных решений, для применения на проектируемой ПС-110/35/10 кВ, во всех РУ выбрана схема «Одна рабочая, секционированная выключателем, система шин».
При этом в РУ-110 кВ применяется 4 ввода 110 кВ (по определению опорной/узловой подстанции).
Для реализации всех заданных функций защиты силового трансформатора подстанции 110/35/10 кВ, выбран терминал защиты серии БЭ2704, который отличается высокой надежностью и эффективностью в обеспечении безопасности. Рассчитаны уставки РЗиА данного терминала.
Таким образом, все принятые в работе технические решения по проектированию схемы главных электрических соединений и выбору современного оборудования подстанции 110/35/10 кВ, подтверждены в работе.

Купить