Введение 4
Раздел 1. Аналитический обзор 6
1.1 Описание существующей схемы подстанции 7
1.2 Обзор современных тенденций в электроснабжении 10
1.3 Комплектные распределительные устройства 11
1.4 Перспективы и способы модернизации КРУ 13
Раздел 2. Конструкторская часть 16
2.1 Расчет нагрузок подстанции 17
2.2 Расчет трансформаторов собственных нужд 23
2.3 Выбор питающих линий 25
2.4 Расчет молниезащиты подстанции 28
2.5 Расчет защитного заземления подстанции 30
2.6 Описание схемы электроснабжения подстанции после модернизации 32
Раздел 3. Технологическая часть 35
3.1 Расчет токов короткого замыкания 36
3.2 Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей 42
3.3 Расчет релейной защиты трансформатора 110/10 кВ 49
Раздел 4. Спецвопрос. Микропроцессорная защита высоковольтных ЛЭП 58
4.1 Описание микропроцессорных защит 59
4.2 Описание шкафа микропроцессорного для защиты линий ШМЗЛ 61
4.3 Расчет уставок защиты 63
Заключение 68
Список литературы 70
Основной задачей промышленной энергетики нашей страны является
повышение эффективности производства.
Для обеспечения питания электрической энергией приемников
электроэнергии необходима система электроснабжения. Она становится сложнее
по мере развития электропотребления.
Развитие и усложнение структуры систем электроснабжения, растущие
запросы к экономичности и надежности их работы в купе с изменяющейся
структурой и характером электропотребителей, обширное введение приборов
управления распределением и потреблением электрической энергии на основе
современной вычислительной техники определяют задачу подготовки
высококвалифицированных инженеров. 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 и рост использования возобновляемых
энергетических ресурсов.
Также основной проблемой является обеспечение необходимого качества
электроэнергии. Низкое качество электроэнергии ведет, помимо прочих
нежелательных явлений, к росту потерь электрической энергии в
электроприемниках и в сети. От надежного и бесперебойного электроснабжения
находится в зависимости: работа промышленных предприятий, полученная
прибыль, зависящая от объемов выпуска продукта, соблюдения условий
хранения скоропортящегося продукта.
При модернизации подстанции необходимо унифицировать
оборудование, использовать новые материалы. Для решения задач необходимо
провести перерасчет основных параметров подстанции. Расчет основных параметров подстанции должен включать в себя расчет ожидаемых
электрических нагрузок, расчет и выбор силовых трансформаторов, расчет
токов короткого замыкания и основных элементов электроснабжающей схемы
подстанции - шинопроводов, изоляторов, ограничителей перенапряжения,
электрических аппаратов и токоведущих частей, а также расчет уставок
релейных защит.
Целью проекта являлось повышение надежности электроснабжения
потребителей, увеличение продолжительности эксплуатации объекта, а также
создание условий для подключения новых абонентов.
В результате проведенного аналитического обзора была проанализирована
ситуация на подстанции, изучено ее нынешнее оборудование и поставлены
задачи на модернизацию. Перед проведением расчетов и выбором нового
оборудования были изучены современные достижения в электротехнической
промышленности.
В ходе модернизации были выполнены расчеты нагрузок подстанции,
проверены нынешние трансформаторы на перегрузку. Было принято решение
заменить нынешние трансформаторы как неудовлетворяющие нуждам, и
заменить устаревшие элементы системы «отделитель – короткозамыкатель» на
новые элегазовые выключатели ВГТ-110 на стороне 110 кВ. Для защиты от
перенапряжений в ОРУ-110 кВ, возникающих от внешних или внутренних
коммутаций, используются нелинейные ограничители перенапряжений ОПН-110
и ОПНН-110 в нейтрали силового трансформатора, установленные вместо РВС-
110. Для повышения защищенности подстанции установлены РНДЗ-110 на
линиях 110 кВ и в ремонтной перемычке.
Для измерения необходимых значений устройствами (РЗиА, счѐтчики,
вольтметры, амперметры и другие устройства) предназначены измерительные
трансформаторы напряжения и тока НАМИ-110 (трансформатор напряжения
антирезонансный с естественным охлаждением воздуха и масла) и ТФНД-110
(трансформаторы тока элегазовые с фарфорой изоляцией), соответственно,
которые снижают первичные значения напряжения и тока до удобных для
измерения.
Во всех отходящих линиях распределительных устройств установлены
выкатные вакуумные выключатели фирмы Таврида Электрик. Все ограничители
перенапряжения ОПН-10 и ОПН-110 также этой фирмы Для питания потребителей самой подстанции (вентиляция, обогрев и
освещение помещений, питание шкафов ЗРУ, РЗиА, ЩСН, АИИСКУЭиТМ)
используется трансформатор собственных нужд типа ТСЗ-250/10 – сухие в
защитном кожухе трансформаторы напряжением 10/0,4 кВ. Кроме того, для
подстанции рассчитали молниезащиту.
В разделе спецвопроса было подробно изучено применение
микропроцессорной релейной защиты ОРИОН-РТЗ завода для защиты линии
электропередач и рассчитаны уставки для ее работы.
