Введение 5
Раздел 1. Аналитический обзор 7
1.1 Анализ состояния современной энергетики 8
1.2 Анализ деятельности подстанции «Кировская» сетевой компании ПАО
«Нижновэнерго» 11
1.3 Характеристика подстанции «Кировская» до реконструкции 12
1.4 Внедрение микропроцессорной релейной защиты 14
1.4.1 Варианты РЗА силовых трансформаторов 110/6 кВ 15
1.4.2 Устройство релейной защиты по сети 6-10 кВ 16
Раздел 2. Конструкторская часть 20
2.1 Расчет баланса нагрузок 21
2.2 Выбор мощности силовых трансформаторов 21
2.3 Схема электроснабжения собственных нужд подстанции 23
2.4 Выбор трансформаторов собственных нужд 24
2.5 Выбор источника оперативного тока 26
2.6 Выбор оборудования для открытого распределительного устройства
110 кВ 27
2.7 Описание схемы после реконструкции 31
2.8 Расчет освещения ОПУ подстанции 32
2.9 Заземление ОПУ 36
Раздел 3. Технологическая часть 40
3.1 Расчет токов короткого замыкания 41
3.2 Расчет и выбор оборудования подстанции 44
3.3 Выбор устройств релейной защиты и автоматики силового
трансформатора 50
3.4 Расчет уставок релейной защиты и автоматики для силового
трансформатора 52
Раздел 4. Спецвопрос. Схема реализации АВР с интеллектуальным реле Zelio
Logic 58
4.1 Варианты бесперебойных источников питания 59
4.2 Разработка функциональной схемы блока управления АВР 63
Заключение 68
Список литературы 69
Электроэнергетика - отрасль энергетики, включающая в себя производство, передачу и сбыт электроэнергии. Электроэнергетика является наиболее важной отраслью энергетики, что объясняется такими преимуществами электроэнергии перед энергией других видов, как относительная лёгкость передачи на большие расстояния, распределения между потребителями, а также преобразования в другие виды энергии (механическую, тепловую, химическую, световую и др.). Отличительной чертой электрической энергии является практическая одновременность её генерирования и потребления, так как электрический ток распространяется по сетям со скоростью, близкой к скорости света.
Для обеспечения питания электрической энергией приемников электроэнергии необходима система электроснабжения. Она становится сложнее по мере развития электропотребления.
Большая часть электроэнергии потребляет промышленность. Посредством электрической энергии приводятся в движение множество станков и механизмов, освещаются помещения, осуществляется автоматическое регулирование технологическими процессами и др. Экономия энергетических ресурсов обязана реализовываться путем: перехода на энергосберегающие технологии производства; совершенствование энергетического оборудования, реконструкция старого оборудования; снижение всех видов энергетических потерь.
Низкое качество электроэнергии ведет, помимо прочих нежелательных явлений, к росту потерь электрической энергии в электроприемниках и в сети. Поэтому оборудование находящееся в сетевых компаниях необходимо регулярно обслуживать и обновлять.
Используемые в настоящее время электромеханические реле не позволяют широко внедрять телемеханику и телеметрию в системы электроснабжения. Цифровые реле обладают многими замечательными свойствами, в том числе непрерывной самодиагностикой, памятью, высокой точностью, малыми габаритами при больших функциональных возможностях. Однако и для самых современных цифровых защит сохраняется необходимость выбора характеристик и параметров срабатывания, чтобы затем установить на реле соответствующие «установки» по току, по времени, по напряжению и так далее.
В работе рассмотрены вопросы реконструкции подстанции 110/6 кВ «Кировская» в городе Нижний Новгород. По результатам расчета электрических нагрузок, а также с учетом надежности питания разработана однолинейная схема подстанции.
Согласно условиям реконструкции, была произведена замена существующих трансформаторов мощностью 32000 кВА на трансформаторы ТРДНФ 40000/63000 кВА с форсированием мощности с последующим расчётом, выбором основного электрооборудования подстанции. Выбраны схема первичных соединений на стороне низкого напряжения и схема электроснабжения собственных нужд подстанции. Для операторного пункта управления рассчитаны освещение со светодиодными светильниками марки Smartbuy, а также заземление, в котором использованы 8 вертикальных электродов.
В технологической части рассчитаны токи трехфазного короткого замыкания на шинах открытого распределительного устройства напряжением 110 кВ и распределительных устройств закрытого типа напряжением 6 кВ. Произведен выбор коммутационных аппаратов: выключателей напряжением 110 кВ типа ВЭБ-110/40-2500 кВ, разъединителей напряжением 110 кВ типа SGF 123 фирмы АВВ, выключателей напряжением 6 кВ типа VAH фирмы Schneider Electric. Произведен расчет релейной защиты силового трансформатора. В качестве устройств релейной защиты и автоматики применены микропроцессорные устройства защиты трансформатора 110/6 кВ марки «Экра».
В разделе спецвопрос выполнен обзор типовых схем реализации АВР, составлена структурная и функциональная схема работы блока управления АВР с интеллектуальным реле Zelio Logic.
