Введение 4
Раздел 1. Аналитический обзор 6
1.1 Анализ существующей схемы электроснабжения подстанции 7
1.2 Требования и задачи реконструкции подстанции 10
1.3 Организационные мероприятия по обеспечению безопасного проведения
работ в электроустановках 17
1.4 Достижения в электротехнической промышленности 26
Раздел 2. Конструкторская часть 28
2.1 Расчет электрических нагрузок подстанции 29
2.2 Выбор трансформаторов собственных нужд 34
2.3 Выбор питающих линий на стороне ВН 36
2.4 Расчет молниезащиты подстанции 38
2.5 Расчет заземляющих устройств подстанции 41
2.6 Описание принятой схемы ПС №15 35/10 кВ 42
Раздел 3. Технологическая часть 45
3.1 Расчет токов короткого замыкания 46
3.2 Выбор электрооборудования подстанции 49
3.3 Расчет уставок дифференциальной защиты трансформатора 51
3.4 Расчет уставок секционного и вводного выключателей 10 кВ 56
3.6 Расчет уставок максимальной токовой защиты трансформатора 58
3.7 Расчет уставок отходящей линии 10 кВ 60
Раздел 4. Спецвопрос. Применение блоков БЭМП для защиты ПС 35/10 кВ 63
4.1 Микропроцессорное устройство БЭМП 64
4.2 Питание оперативных цепей 68
Заключение 70
Список литературы 72
В настоящее время наша жизнь без электрической энергии невообразима. Электроэнергетика ворвалась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос, наш быт. Такое широкое распространение выражается ее специфическими свойствами: возможностью преобразовываться практически во все другие виды энергии (тепловую, механическую, звуковую, световую и т.п.); способностью сравнительно просто передаваться на значительные расстояния в больших количествах; огромными скоростями протекания электромагнитных процессов; способностью к дроблению энергии и образованию ее параметр (изменение напряжения, частоты).
Система электроснабжения (СЭС) - это совокупность электроустановок электрических станций (генерирующих мощностей), электрических сетей (включая подстанции и линии электропередачи различных типов и напряжений) и приемников электроэнергии, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования, распределения и потребления электрической энергии.
Ключевым потребителем электроэнергии остается промышленность, хотя ее удельный вес в общем полезном потреблении электроэнергии существенно снижается. Электрическая энергия в промышленности применяется для приведения в действие различных механизмов и непосредственно в технологических процессах. В настоящее время коэффициент электрификации силового привода в промышленности составляет 80%. При этом около 1/3 электроэнергии расходуется непосредственно на технологические нужды. Отрасли, зачастую не использующие электроэнергию напрямую для своих технологических процессов являются крупнейшими потребителями электроэнергии.
Для удовлетворения усиливающего спроса на электроэнергию нужно либо осуществлять реконструкцию подстанций, либо строить новые подстанции. Реконструкция подстанций является более экономичным вариантом.
Своевременность проведения реконструкции подстанций также обусловлена физически и морально устаревшим парком оборудования, неудовлетворительным состоянием зданий и сооружений, эксплуатация которых ведет к риску аварий на подстанции. К тому же, несовременное оборудование требует больших затрат на осуществление ремонтов и сохранение его в рабочем состоянии.
Если производится реконструкция подстанции, то по согласованию с заказчиком в объект вносятся необходимые конструктивные и технологические изменения: замена выключателей, наладка устройств системы релейной защиты и автоматики (РЗА) и другие работы.
Реконструкция подстанции производится в два этапа. До оснащения оборудованием, на объекте завершаются все инженерно-технические работы:
• Подготовка коммуникационных траншей для прокладки контура заземления, силовых и контрольных кабелей
• Закладка крепежных элементов по утвержденной технологии
• Монтаж электромонтажных сетей, освещения и вентиляции
• Отделочные работы
Своевременно осуществляются мероприятия по защите систем и оборудования от существенного перепада температуры, влажности, попадания грунтовых вод и загрязнений.
Целью работы являлось повышение надежности электроснабжения потребителей, увеличение продолжительности эксплуатации объекта, а также создание условий для подключения новых абонентов.
Подстанция имеет распределительное устройство 35 кВ, открытую часть с установкой силовых трансформаторов, закрытое распределительное устройство 10 кВ. На схеме используются отделители, короткозамыкатели, маслонаполненные кабели, - все оборудование уже устарело. В работе проделан расчет изменившихся электрических нагрузок методом суточных диаграмм и сделан вывод, что силовые трансформаторы подстанции типа ТДНС-16000/35 не будут перегружаться и их можно оставить без замены.
Надежность схемы электроснабжения подстанции после реконструкции повышена за счет использования поворотных разъединителей типа РНДЗ-35, замены короткозамыкателей и отделителей на элегазовый выключатель типа ВГБ-35, применены нелинейные ограничители перенапряжения - в сети 35 кВ, в нейтрали трансформаторов силовых- ОПНН-35 и на выводах трансформатора с низкой стороны ОПН-35.
В ЗРУ-10 кВ вместо линейных разъединителей применен секционный вакуумный выключатель типа BB/TEL с АВР.
Предполагается установка защитной аппаратуры - устройств РЗА.
В работе выполнена замена трансформаторов собственных нужд - масляных малой мощности на сухие ТСКС-40/145/10-УЗ мощностью 40 кВА каждый.
ТСН подключаются к выводам силовых трансформаторов и питают щиты собственных нужд подстанции: отопление, вентиляция, приводы выключателей и разъединителей и т.п.
В технологической части работы рассчитаны токи короткого замыкания, выбрано современное отечественное оборудование и выполнен расчет релейной защиты силового трансформатора и отходящих линий ЗРУ-10 кВ.
Для защиты обслуживающего персонала выполнен расчет заземления подстанции по контуру. Общее сопротивление заземлителей 0,5 Ом, для снижения напряжения прикосновения дополнительно рассчитана выносная сетка заземления.
В качестве специального вопроса рассмотрено применение микропроцессорного блока БЭМП для релейной защиты ПС 35/10 кВ.
