Тема: Модернизация электрической части понизительной подстанции «Бабстово» 35/10 кВ Еврейской АО
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.
📋 Содержание
Введение 4
1 Анализ схемы и технического состояния оборудования подстанции 8
1.1 Техническая характеристика подстанции 8
1.2 Разработка предложений по модернизации подстанции 13
2 Расчёт электрических нагрузок и токов короткого замыкания 17
2.1 Расчёт электрических нагрузок 17
2.2 Расчёт токов короткого замыкания 20
3 Выбор и проверка проводников и электрических аппаратов 30
3.1 Проверка проводников на подстанции 30
3.2 Выбор и проверка коммутационных и защитных аппаратов 32
3.3 Проверка измерительных трансформаторов тока и напряжения 40
3.4 Проверка ограничителей перенапряжения 43
4 Проверка силовых трансформаторов 48
5 Модернизация релейной защиты и автоматики подстанции 50
Заключение 56
Список используемых источников 60
📖 Введение
Основные цели модернизации подстанций включают в себя улучшение технических характеристик и функциональности подстанций, а также повышение их общей производительности, надёжности и безопасности.
Одной из ключевых задач модернизации является повышение энергетической эффективности трансформаторных подстанций, что в свою очередь способствует сокращению потерь электроэнергии в процессе их передачи и распределения.
Другим важным аспектом данной модернизации является обеспечение современных технологических решений, таких как автоматизация управления, учёта, контроля и распределения электроэнергии, а также удаленные мониторинг и диагностика оборудования.
Повышение надежности работы понижающих трансформаторных подстанций также можно выделить среди основных целей модернизации. Это достигается путем замены устаревшего оборудования, улучшения системы контроля и предотвращения возможных отказов.
Кроме того, модернизация направлена на соблюдение современных стандартов безопасности и экологических требований, что важно для устойчивого и ответственного функционирования систем электроснабжения потребителей в современном мире.
Как правило, наиболее важные подстанции энергосистемы расположены в стратегических точках сети (узлах), где требуется переход от высокого напряжения к более низкому, подходящему для использования потребителями. Таким образом, в данном случае понизительные подстанции также выполняют функции регулирования напряжения, обеспечивая стабильность и эффективность работы электросистемы.
Кроме того, понизительные подстанции энергосистемы выполняют важные функции в поддержании качества электроснабжения. Они способны компенсировать реактивную мощность, что влияет на уровень напряжения и эффективность передачи электроэнергии. Также подстанции играют роль в управлении нагрузкой и балансировке электрической мощности в различных частях энергосистемы.
Однако вместе с тем известно, что на понизительных трансформаторных подстанциях возникает множество аварий и проблем, которые связаны с использованием устаревшего и неэффективного оборудования. Такое оборудование требует модернизации, то есть замены на новые и современные модификации и марки оборудования, разработанные на основе научно - технического прогресса.
Таким образом, актуальность замены устаревшего оборудования на трансформаторных подстанциях связана с несколькими важнейшими факторами, влияющими на надежность, эффективность и безопасность работы энергосистемы. Во-первых, научно-технологический прогресс в области электроэнергетики приводит к появлению более современных и эффективных технологий в производстве оборудования. Замена устаревшего оборудования позволяет внедрить новые технологии, повышающие эффективность передачи электроэнергии, снижающие потери энергии и улучшающие общую производительность энергосистемы.
Во-вторых, старое оборудование подвержено износу и повышенному риску отказов, что может привести к простоям и нарушениям в электроснабжении.
В связи с этим, замена устаревшего оборудования позволяет снизить вероятность аварий и обеспечить более надежную работу подстанции и всей энергосистемы.
Третий аспект связан с соблюдением современных стандартов безопасности и экологической устойчивости. Новое современное оборудование трансформаторных подстанций, как правило, соответствуют более строгим нормам и требованиям к экологической безопасности, что важно для соблюдения законодательства и минимизации негативного воздействия объектов энергетики на окружающую среду.
Следовательно, замена устаревшего оборудования на
трансформаторных подстанциях не только повышает надежность и эффективность энергосистемы, но также соответствует современным требованиям научно-технологического прогресса, безопасности и экологической ответственности.
Данные аспекты обуславливают актуальность настоящей работы [20].
Основной целью работы является повышение показателей надёжности, экономичности и безопасности на трансформаторной подстанции «Бабстово» 35/10 кВ Еврейской АО РФ, решаемая путём модернизации оборудования РУ напряжением 35 кВ и 10 кВ, а также системы РЗиА подстанции.
Объектом исследования является основное электрооборудование РУ-35 кВ и РУ-10 кВ ПС-35/10 кВ «Бабстово».
Предметом исследования выступают показатели надёжности, экономичности, безаварийности, безопасности, бесперебойности
электроснабжения потребителей оборудования РУ и системы РЗиА, а также всей подстанции в целом.
Для достижения цели работы, необходимо решить основные задачи:
- провести анализ распределительных устройств и коммутационных аппаратов подстанции переменного тока 35/10 кВ «Бабстово»;
- на основании результатов анализа исходной схемы главных электрических соединений подстанции, выявить устаревшее электрооборудование, которое нуждается в замене в связи с потерей надёжности и несоответствием основных нормативных параметров установленным нормативным показателям;
- данное оборудование необходимо заменить на современное, лишённое приведённых выше недостатков. Для решения данной задачи, необходимо провести технический выбор и проверку новых коммутационных аппаратов, предлагаемых для установки в распределительных устройствах 35 кВ и 10 кВ подстанции переменного тока 35/10 кВ «Бабстово»;
- рассмотреть проверку прочего оборудования и проводников, не нуждающихся в модернизации;
- провести соответствующие проверки силовых трансформаторов, установленных на понизительной подстанции переменного тока 35/10 кВ «Бабстово»;
- выбрать новую систему РЗиА для применения на рассматриваемой подстанции.
Таким образом, в результате внедрения мероприятий по модернизации оборудования распределительных устройств и системы РЗиА на объекте исследования, ожидается повышение параметров и характеристик надёжности, экономичности, безаварийности, безопасности, бесперебойности электроснабжения потребителей трансформаторной подстанции «Бабстово» 35/10 кВ Еврейской АО.
✅ Заключение
Данная проблема в работе решена путём модернизации оборудования РУ напряжением 35 кВ и 10 кВ, а также системы РЗиА подстанции.
Приведена характеристика схемы электрических соединений и текущего состояния оборудования понизительной подстанции 35/10 кВ «Бабстово».
В результате проведённого анализа, установлены следующие факты:
- схемы главных электрических соединений РУ-35 кВ и РУ-10 кВ на подстанции полностью соответствуют всем требованиям нормативных документов и не требуют реконструкции;
- во всех РУ подстанции находятся морально и физически устаревшие аппараты (выключатели с масляной изоляцией), которые выработали свой ресурс и требуют замены на современные аналоги (с учётом научно-технического прогресса в сфере электроэнергетики);
- система РЗиА подстанции основана на устаревших релейных элементах типа РТ-40, РТ-80 и РТМ, которые устарели, износились и не выполняют поставленные задачи по обеспечению надёжности электрических соединений.
Таким образом, для решения поставленных задач, предлагается:
- заменить в ОРУ-35 кВ устаревшие масляные баковые выключатели марки С-35/630 на современные вакуумные или элегазоввые выключатели отечественного производства;
- заменить в РУ-10 кВ устаревшие масляные горшковые выключатели марки ВМГ-10/630 и их приводы типа ПП-67, на более современные, вакуумные выключатели с электромагнитными приводами, без замены ячеек (частичная модернизация);
- провести полную модернизацию системы РЗиА подстанции, полностью демонтируя устаревшие релейные элементы;
- с учётом рассчитанных значений перспективной нагрузки, предложено проверить силовые трансформаторы марки ТМ-4000/35 на допустимую перегрузку.
В работе рассчитаны значения максимальных перспективных расчётных нагрузок ПС-Бабстово» 35/10 кВ, включая:
- отдельные нагрузки потребителей РУ-10 кВ;
- суммарную нагрузку всей подстанции на шинах 35 кВ.
Также рассчитаны значения тока нормального режима всех присоединений и вводов распределительных устройств подстанции.
Проведён расчёт токов трёхфазного короткого замыкания и ударного тока на шинах подстанции «Бабстово» 35/10 кВ в среднем, минимальном и максимальном положении устройства ПБВ трансформатора подстанции.
В работе на основе полученных результатов для питающей линии 35 кВ подтверждено сечение проводов марки АС-95/16, а для распределительных линий 10 кВ - кабелей марки АСБ-10 различных сечений.
Выбраны и проверены коммутационные электрические аппараты:
- с целью модернизации устаревшего оборудования, выбраны новые высоковольтные выключатели марки ВРНСМ-35-20/1600 (ООО «НТЭАЗ Электрик») для установки в РУ-35 кВ подстанции;
- с целью модернизации устаревшего оборудования, также выбраны новые высоковольтные выключатели марки ВВ/TEL 10-20/630 («Таврида Электрик») для установки в РУ-10 кВ подстанции;
- проверены на соответствие расчётным параметрам сети разъединители марки РДЗ-2-35/1000Н УХЛ1 с приводом ПР-У1, установленные в РУ-35 кВ подстанции;
- проверены на соответствие расчётным параметрам сети высоковольтные предохранители марки ПК-10, применяющиеся для защиты трансформаторов напряжения и трансформаторов собственных нужд, установленных в РУ-10 кВ подстанции.
Кроме того, в ячейках РУ-10 кВ применены специальные вставки с выкатными элементами, позволяющие провести частичную модернизацию оборудования без замены ячеек, а также отказаться от применения разъединителей.
В результате проведения расчётов по проверке измерительных трансформаторов напряжения и тока на соответствие параметрам установки на подстанции 35/10 кВ «Бабстово», получены следующие результаты:
- на стороне 10 кВ проверены на соответствие параметрам
электрической сети трансформаторы напряжения НАМИ-10;
- на стороне 10 кВ проверены на соответствие параметрам
электрической сети стационарные трансформаторы тока ТПОЛМ-10.
В результате проведения расчётов по выбору и проверке нелинейных ограничителей перенапряжения на подстанции 35/10 кВ «Бабстово», получены следующие результаты:
- на стороне 35 кВ проверены на соответствие параметрам электрической сети ограничители перенапряжений ОПН-35УХЛ1 на основе оксидно-цинковых варисторов без искровых промежутков;
- на стороне 10 кВ выбраны и проверены на соответствие параметрам электрической сети ограничители перенапряжения ОПН-КР/TEL- 10/12 УХЛ2, которые рекомендуется установить совместно с выбранными ранее вакуумными выключателями ВВ/TEL 10-20/630 («Таврида Электрик»).
Таким образом, всё выбранное и проверенное оборудование напряжением 35 кВ и 10 кВ подходит для установки на понизительной подстанции «Бабстово» 35/10 кВ.
В работе расчётным путём установлено, что силовые трансформаторы марки ТМ-4000/35, установленные на ТП «Бабстово» 35/10 кВ, отвечают требованиям максимальной загрузки в нормальном и послеаварийном режимах работы, а также условиям допустимой перегрузки в температурном режиме (с учётом их системы охлаждения).
Проведена модернизация системы РЗиА подстанции 35/10 кВ «Бабстово». Выбраны типы РЗиА для защиты силовых трансформаторов, линейных присоединений и сборных шин подстанции.
Для решения всех поставленных задач выбраны микропроцессорные блоки РЗА SMPR 155 производителя Orion Italia S.R.L., которые являются выгодным решением для защиты силовых трансформаторов, сборных шин и распределительных линий подстанции.
Установлено, что проведённая модернизация релейной защиты и автоматики подстанции 35/10 кВ позволяет повысить надежность и безопасность эксплуатации электрооборудования, а также снизить риск возникновения аварийных ситуаций.
Таким образом, все принятые в работе технические решения по модернизации схемы электрических соединений и модернизации оборудования силовых и вторичных цепей подстанции «Бабстово» 35/10 кВ, подтверждены в работе.





