Помощь студентам в учебе
Реконструкция электроснабжения ПС «Мамадыш» в связи с вводом в эксплуатацию
|
Введение
Раздел 1. Аналитический обзор
1.1 Краткая характеристика Агрофирмы Мутигуллина
1.2 Анализ состояния электроснабжения ПС Мамадыш
1.3 Задачи реконструкции Раздел 2. Конструкторская часть
2.1 Расчет нагрузок Агрофирмы Мутигуллина
2.2 Расчет распределительной сети ВЛ-35
2.3 Расчет нагрузок подстанции Мамадыш
2.4 Расчет собственных нужд подстанции
2.5 описание схемы электроснабжения после реконструкции Раздел 3. Технологическая часть
3.1 Расчет токов короткого замыкания
3.2 Выбор электрооборудования
3.2.1 Выбор электрооборудования на стороне ВН
3.2.2 Выбор электрооборудования на стороне СН
3.2.3 Выбор электрооборудования на стороне НН
3.3 Релейная защита отходящих линий 35 кВ
3.4 Заземление КРУ-35 кВ
Раздел 4. Спецвопрос. Молниезащиты подстанции Мамадыш
4.1 Стержневая молниезащита подстанции
4.2 Молниезащита линий электропередач СН Заключение
Список литературы Приложение
Раздел 1. Аналитический обзор
1.1 Краткая характеристика Агрофирмы Мутигуллина
1.2 Анализ состояния электроснабжения ПС Мамадыш
1.3 Задачи реконструкции Раздел 2. Конструкторская часть
2.1 Расчет нагрузок Агрофирмы Мутигуллина
2.2 Расчет распределительной сети ВЛ-35
2.3 Расчет нагрузок подстанции Мамадыш
2.4 Расчет собственных нужд подстанции
2.5 описание схемы электроснабжения после реконструкции Раздел 3. Технологическая часть
3.1 Расчет токов короткого замыкания
3.2 Выбор электрооборудования
3.2.1 Выбор электрооборудования на стороне ВН
3.2.2 Выбор электрооборудования на стороне СН
3.2.3 Выбор электрооборудования на стороне НН
3.3 Релейная защита отходящих линий 35 кВ
3.4 Заземление КРУ-35 кВ
Раздел 4. Спецвопрос. Молниезащиты подстанции Мамадыш
4.1 Стержневая молниезащита подстанции
4.2 Молниезащита линий электропередач СН Заключение
Список литературы Приложение
Непрерывное развитие современных энергоснабжающих сетей - это прямое следствие неуклонно растущего спроса на электроэнергию. Спрос имеет разносторонний характер. Он сформирован интересами производственно - промышленного комплекса, а также потребностями инфраструктуры, относящейся к жилищно-коммунальному хозяйству больших городов и других населенных пунктов. Можно выделить сразу несколько причин, приводящих к росту потребностей населения и предприятий в электрической энергии. Среди них:
• численный рост населения;
• увеличение количества энергоемких технологий;
• появление большого количества потребителей электрического тока,
которые, делая проще повседневный быт человека, способствуют прямому увеличению расхода электроэнергии.
Электроснабжение производственных и жилых объектов - это сфера человеческой деятельности, которая остро реагирует на изменение благосостояния основной массы населения. И если этот показатель в последние десятилетия значительно вырос, то вместе с ним вырос и спрос на электроэнергию.
Например, в связи с тем, что стандартная трансформаторная подстанция обладает определенной расчетной мощностью, присоединение к ней дополнительных потребителей с течением времени становится задачей практически неосуществимой. Это приводит к тому, что энергоснабжающие организации не могут в полном объеме обеспечить потребности своих клиентов, а их многочисленные потребители начинают испытывать дефицит электроэнергии. Проблема - налицо, и для ее решения следует принимать как можно более эффективные меры. Как правило, значительно снизить дефицит электроэнергии позволяет строительство новых (дополнительных) подстанций или реконструкция подстанций, которые уже длительное время находятся в эксплуатации.
На фоне высокой плотности застройки городских территорий наблюдается острый дефицит земельных участков, которые можно было бы отвести под строительство новых объектов электроснабжения. Поэтому реконструкция подстанций в таких условиях является оптимальным решением для проблемы, связанной с существующим дефицитом электроэнергии. К тому же есть еще одна причина, позволяющая признать реконструкцию вполне оправданным мероприятием. Она заключается в сильном износе оборудования, используемого в составе действующих электрических подстанций.
Результаты грамотного подхода к реконструкции электрических подстанций:
• повышение общего качества электроснабжения;
• увеличение надежности оборудования, используемого в составе действующих электрических подстанций;
• разработка передовых проектировочных решений, позволяющих ввести в строй оборудование, которое по своим качествам и рабочим характеристикам соответствует общемировым техническим стандартам;
• увеличение экономической эффективности оборудования, задействованного в работу, которое возникает по причине снижения прямых эксплуатационных затрат;
• увеличение ремонтопригодности используемого оборудования;
• внедрение передовых методик эксплуатации энергоснабжающего оборудования;
• обеспечение требований экологической безопасности и многое другое.
Как видим, если проектирование подстанций, подлежащих ремонту и восстановлению, осуществить на высоком профессиональном уровне, то реконструируемый объект не только надолго останется «в строю», но и значительно улучшит свои рабочие характеристики.
• численный рост населения;
• увеличение количества энергоемких технологий;
• появление большого количества потребителей электрического тока,
которые, делая проще повседневный быт человека, способствуют прямому увеличению расхода электроэнергии.
Электроснабжение производственных и жилых объектов - это сфера человеческой деятельности, которая остро реагирует на изменение благосостояния основной массы населения. И если этот показатель в последние десятилетия значительно вырос, то вместе с ним вырос и спрос на электроэнергию.
Например, в связи с тем, что стандартная трансформаторная подстанция обладает определенной расчетной мощностью, присоединение к ней дополнительных потребителей с течением времени становится задачей практически неосуществимой. Это приводит к тому, что энергоснабжающие организации не могут в полном объеме обеспечить потребности своих клиентов, а их многочисленные потребители начинают испытывать дефицит электроэнергии. Проблема - налицо, и для ее решения следует принимать как можно более эффективные меры. Как правило, значительно снизить дефицит электроэнергии позволяет строительство новых (дополнительных) подстанций или реконструкция подстанций, которые уже длительное время находятся в эксплуатации.
На фоне высокой плотности застройки городских территорий наблюдается острый дефицит земельных участков, которые можно было бы отвести под строительство новых объектов электроснабжения. Поэтому реконструкция подстанций в таких условиях является оптимальным решением для проблемы, связанной с существующим дефицитом электроэнергии. К тому же есть еще одна причина, позволяющая признать реконструкцию вполне оправданным мероприятием. Она заключается в сильном износе оборудования, используемого в составе действующих электрических подстанций.
Результаты грамотного подхода к реконструкции электрических подстанций:
• повышение общего качества электроснабжения;
• увеличение надежности оборудования, используемого в составе действующих электрических подстанций;
• разработка передовых проектировочных решений, позволяющих ввести в строй оборудование, которое по своим качествам и рабочим характеристикам соответствует общемировым техническим стандартам;
• увеличение экономической эффективности оборудования, задействованного в работу, которое возникает по причине снижения прямых эксплуатационных затрат;
• увеличение ремонтопригодности используемого оборудования;
• внедрение передовых методик эксплуатации энергоснабжающего оборудования;
• обеспечение требований экологической безопасности и многое другое.
Как видим, если проектирование подстанций, подлежащих ремонту и восстановлению, осуществить на высоком профессиональном уровне, то реконструируемый объект не только надолго останется «в строю», но и значительно улучшит свои рабочие характеристики.
Целью выпускной работы являлось повышение надёжности электроснабжения потребителей энергии от подстанции Мамадыш.
Подстанция «Мамадыш» по территориальному расположению относится к филиалу ОАО «Сетевые компании» Елабужские электрические сети. Подстанция «Мамадыш» является проходной. Высокое напряжение к подстанции подводится по двум ВЛ-110 кВ: Костенеево-Мамадыш и Кирмени- Мамадыш.
ВЛ 110 кВ Костенеево - Мамадыш подведена к 1 секции рабочей шины, ВЛ 110 кВ Кирмени - Мамадыш ко 2-ой секции. От 2-ой секции отходит ВЛ 110 кВ Мамадыш - Юкачи. Таким образом, на высокой стороне имеем три высоковольтных присоединения.
На подстанции два силовых трансформатора мощностью по 16 МВА: один- двухобмоточный, второй - трёхобмоточный. Первый находится в работе постоянно, второй включается по мере необходимости. Обмотка 35 кВ - заземлена, в настоящее время не эксплуатируется.
В деревне Нижняя Ошма Р. Мутигуллин возродил животноводческий комплекс для крупного рогатого скота на 6000 голов. При разработке реконструкции и проектировании новых коровников учитывалось, что для молочного скота более совершенной и перспективной формой содержания животных является беспривязно-боксовая. В проекте выполнен расчет электрических нагрузок Агрофирмы, для питания животноводческого комплекса установлена трансформаторная подстанция с двумя силовыми трансформаторами типа ТМ-630/35. Питание к Агрофирме планируется завести с подстанции Мамадыш.
Пересчитав электрические нагрузки подстанции и учитывая перспективы развития района, предлагается установить на подстанции Мамадыш два трёхобмоточных трансформатора ТДТН-16000/110/35/10 и организовать распределительное устройство КРУ-35.
В процессе реконструкции на подстанции заменили пару отделитель - короткозамыкатель на выключатель элегазовый типа ВГТ-110.
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 силовых трансформаторов.
Для контроля напряжения в секциях рабочей шины используются измерительные трансформаторы типа НАМИ - 110. Трансформаторы
включаются через шинные разъединители с заземляющими ножами ЗОН. Схемы соединения обмоток измерительных трансформаторов: звезда с
нейтралью, звезда с нейтралью и разомкнутый треугольник.
Измерительные трансформаторы тока типа ТВТ -110, установленные во вводах силовых трансформаторов, используются для подключения релейной защиты в каждой фазе трёхфазной сети. Номинальные токи обмоток трансформаторов тока 300/5 А.
К обмотке нижнего напряжения силового трансформатора подключены трансформаторы собственных нужд типа ТМ-250/10. ТСН расположены в шкафах РУ-10. Масляные трансформаторы ТСН подключены к секциям сборочных шин 10 кВ через выкатные вакуумные выключатели. В ЗРУ-10 кВ установлены шкафы типа КРУ «Волга» со сборочной шиной секционированной на две части. Между секциями сборочной шины 10 кВ установлен АВР, состоящий из двух секционных вакуумных выкатных выключателей.
На подстанции построено комплектное распредустройство КРУ-35 кВ. В КРУ-35 установлены шкафы типа КРУ К-405 производства Чебоксарского электромеханического завода со сборочной шиной, разделённой на две секции. Между секциями находится АВР, состоящий из вакуумного выключателя и линейного разъединителя. Отходящие линии КРУ-35 кВ защищены вакуумными выключателями. На каждой секции шин установлены ограничители напряжения ОПН-35 и измерительные трансформаторы типа НАМИ-35.
всех отходящих линиях распределительных устройств установлены выкатные вакуумные выключатели. Все ограничители перенапряжения ОПН-10 и ОПН-35 фирмы Таврида Электрик.
В технологической части проекта выполнен расчет токов короткого замыкания, по результатам расчетов выбрано современное коммутационное и измерительное электрооборудование. Для вновь установленного КРУ-35 кВ выполнен расчет релейной защиты отходящих линий: максимальная токовая защита, токовая отсечка и защита от минимального напряжения.
Для комплектного распредустройства КРУ-35 кВ выполнено заземление по контуру вертикальными электродами и горизонтальной стальной полосою. Общее сопротивление заземления согласно ПУЭ не превышает 10 Ом.
В качестве спецвопроса выполнен расчет молниезащит подстанции. Для защиты от прямых ударов молнии приняты 6 стержневых молниеотводов высотой 16 м. Зона защиты построена на высоте 7 м. Для защиты отходящих линий ВЛ-35 принята тросовая защита. Трос закреплён на опоре на высоте 12 м. Высота подвеса проводов 10,5 м. Ширина зоны защиты 6,9 м. Ширина расположения ВЛ35 кВ при расстоянии между фазами 2,5 м равна 5 м, что меньше расчетной зоны защиты троса.
Подстанция «Мамадыш» по территориальному расположению относится к филиалу ОАО «Сетевые компании» Елабужские электрические сети. Подстанция «Мамадыш» является проходной. Высокое напряжение к подстанции подводится по двум ВЛ-110 кВ: Костенеево-Мамадыш и Кирмени- Мамадыш.
ВЛ 110 кВ Костенеево - Мамадыш подведена к 1 секции рабочей шины, ВЛ 110 кВ Кирмени - Мамадыш ко 2-ой секции. От 2-ой секции отходит ВЛ 110 кВ Мамадыш - Юкачи. Таким образом, на высокой стороне имеем три высоковольтных присоединения.
На подстанции два силовых трансформатора мощностью по 16 МВА: один- двухобмоточный, второй - трёхобмоточный. Первый находится в работе постоянно, второй включается по мере необходимости. Обмотка 35 кВ - заземлена, в настоящее время не эксплуатируется.
В деревне Нижняя Ошма Р. Мутигуллин возродил животноводческий комплекс для крупного рогатого скота на 6000 голов. При разработке реконструкции и проектировании новых коровников учитывалось, что для молочного скота более совершенной и перспективной формой содержания животных является беспривязно-боксовая. В проекте выполнен расчет электрических нагрузок Агрофирмы, для питания животноводческого комплекса установлена трансформаторная подстанция с двумя силовыми трансформаторами типа ТМ-630/35. Питание к Агрофирме планируется завести с подстанции Мамадыш.
Пересчитав электрические нагрузки подстанции и учитывая перспективы развития района, предлагается установить на подстанции Мамадыш два трёхобмоточных трансформатора ТДТН-16000/110/35/10 и организовать распределительное устройство КРУ-35.
В процессе реконструкции на подстанции заменили пару отделитель - короткозамыкатель на выключатель элегазовый типа ВГТ-110.
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 силовых трансформаторов.
Для контроля напряжения в секциях рабочей шины используются измерительные трансформаторы типа НАМИ - 110. Трансформаторы
включаются через шинные разъединители с заземляющими ножами ЗОН. Схемы соединения обмоток измерительных трансформаторов: звезда с
нейтралью, звезда с нейтралью и разомкнутый треугольник.
Измерительные трансформаторы тока типа ТВТ -110, установленные во вводах силовых трансформаторов, используются для подключения релейной защиты в каждой фазе трёхфазной сети. Номинальные токи обмоток трансформаторов тока 300/5 А.
К обмотке нижнего напряжения силового трансформатора подключены трансформаторы собственных нужд типа ТМ-250/10. ТСН расположены в шкафах РУ-10. Масляные трансформаторы ТСН подключены к секциям сборочных шин 10 кВ через выкатные вакуумные выключатели. В ЗРУ-10 кВ установлены шкафы типа КРУ «Волга» со сборочной шиной секционированной на две части. Между секциями сборочной шины 10 кВ установлен АВР, состоящий из двух секционных вакуумных выкатных выключателей.
На подстанции построено комплектное распредустройство КРУ-35 кВ. В КРУ-35 установлены шкафы типа КРУ К-405 производства Чебоксарского электромеханического завода со сборочной шиной, разделённой на две секции. Между секциями находится АВР, состоящий из вакуумного выключателя и линейного разъединителя. Отходящие линии КРУ-35 кВ защищены вакуумными выключателями. На каждой секции шин установлены ограничители напряжения ОПН-35 и измерительные трансформаторы типа НАМИ-35.
всех отходящих линиях распределительных устройств установлены выкатные вакуумные выключатели. Все ограничители перенапряжения ОПН-10 и ОПН-35 фирмы Таврида Электрик.
В технологической части проекта выполнен расчет токов короткого замыкания, по результатам расчетов выбрано современное коммутационное и измерительное электрооборудование. Для вновь установленного КРУ-35 кВ выполнен расчет релейной защиты отходящих линий: максимальная токовая защита, токовая отсечка и защита от минимального напряжения.
Для комплектного распредустройства КРУ-35 кВ выполнено заземление по контуру вертикальными электродами и горизонтальной стальной полосою. Общее сопротивление заземления согласно ПУЭ не превышает 10 Ом.
В качестве спецвопроса выполнен расчет молниезащит подстанции. Для защиты от прямых ударов молнии приняты 6 стержневых молниеотводов высотой 16 м. Зона защиты построена на высоте 7 м. Для защиты отходящих линий ВЛ-35 принята тросовая защита. Трос закреплён на опоре на высоте 12 м. Высота подвеса проводов 10,5 м. Ширина зоны защиты 6,9 м. Ширина расположения ВЛ35 кВ при расстоянии между фазами 2,5 м равна 5 м, что меньше расчетной зоны защиты троса.