Помощь студентам в учебе
Модернизация подстанции 35/10 кВ «Тлянче-Тамак» в Тукаевском районе
|
Введение 5
Раздел 1. Аналитический обзор 7
1.1 Анализ существующей подстанции 8
1.2 Оборудование подстанции 9
Раздел 2. Конструкторская часть 10
21 Определение электрических нагрузок по группам приемников
электроэнергии
2.2 Расчет реактивной мощности 22
2.3 Расчет собственных нужд 23
2.4 Выбор сечения провода 35 кВ и проверка шин 10 кВ 25
Раздел 3. Технологическая часть 28
3.1 Расчет токов короткого замыкания 29
3.2 Выбор защитного и коммутационного оборудования 33
3.2.1 Выбор высоковольтных выключателей 35 кВ 33
3.2.2 Выбор трансформаторов тока 35 кВ 37
3.2.3 Выбор выключателей 10 кВ 38
3.2.4 Выбор трансформаторов тока 10 кВ 40
3.2.5 Выбор ограничителей перенапряжения 40
3.2.6 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 41
3.3 Релейная защиты силового трансформатора 43
3.3.1 Расчет дифференциальной защиты 45
3.3.2 Токовая отсечка 53
3.3.3 Максимально-токовая защита для ВН 54
3.3.4 Максимально-токовая защита для НН 55
3.3.5 Расчет уставок защиты от перегрузки 57
3.3.6 Газовая защита 57
3.3.7 Защита трансформаторов собственных нужд 58
3.4 Расчет освещения 59
3.4.1 Расчет наружного освещения 59
3.4.1 Расчет освещения ЗРУ 10 кВ 61
3.5 Расчет заземляющего устройства подстанции 64
3.6 Молниезащита подстанции 68
Раздел 4. Спецвопрос. Автоматический ввод резерва 70
4.1 Автоматический ввод резерва 71
4.2 Организация АВР в высоковольтных цепях 72
4.3 АВР 0,4 кВ 75
Заключение 78
Список литературы
Раздел 1. Аналитический обзор 7
1.1 Анализ существующей подстанции 8
1.2 Оборудование подстанции 9
Раздел 2. Конструкторская часть 10
21 Определение электрических нагрузок по группам приемников
электроэнергии
2.2 Расчет реактивной мощности 22
2.3 Расчет собственных нужд 23
2.4 Выбор сечения провода 35 кВ и проверка шин 10 кВ 25
Раздел 3. Технологическая часть 28
3.1 Расчет токов короткого замыкания 29
3.2 Выбор защитного и коммутационного оборудования 33
3.2.1 Выбор высоковольтных выключателей 35 кВ 33
3.2.2 Выбор трансформаторов тока 35 кВ 37
3.2.3 Выбор выключателей 10 кВ 38
3.2.4 Выбор трансформаторов тока 10 кВ 40
3.2.5 Выбор ограничителей перенапряжения 40
3.2.6 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 41
3.3 Релейная защиты силового трансформатора 43
3.3.1 Расчет дифференциальной защиты 45
3.3.2 Токовая отсечка 53
3.3.3 Максимально-токовая защита для ВН 54
3.3.4 Максимально-токовая защита для НН 55
3.3.5 Расчет уставок защиты от перегрузки 57
3.3.6 Газовая защита 57
3.3.7 Защита трансформаторов собственных нужд 58
3.4 Расчет освещения 59
3.4.1 Расчет наружного освещения 59
3.4.1 Расчет освещения ЗРУ 10 кВ 61
3.5 Расчет заземляющего устройства подстанции 64
3.6 Молниезащита подстанции 68
Раздел 4. Спецвопрос. Автоматический ввод резерва 70
4.1 Автоматический ввод резерва 71
4.2 Организация АВР в высоковольтных цепях 72
4.3 АВР 0,4 кВ 75
Заключение 78
Список литературы
С момента изобретения электрической лампочки и других первых эл.приборов, которые внесли значительные вклад в производстве, а так же сформировали свой строй жизни общества, прошло много времени. За это время было изобретено большое количество промышленного, бытового оборудования, эл.машин и других устройств. Всё это является потребителем электроэнергии. Для большинства электропотребителей требуется надежное, бесперебойное и качественное электроснабжение.
В экономическом плане электроэнергия — это товар, который имеет свои характеристики:
-электроэнергия расходует сама себя на транспортировку от производителя к потребителю;
-электроэнергия не хранится на складах в промышленных объемах;
-характеристики потребителя влияют на качество получаемой им электроэнергии.
В данное время энергетика является бурно развивающейся производственной системой, для получения, распределения, преобразования между городами и промышленными объектами всех видов энергии.
Электрическая подстанция - это электроустановка для преобразования электроэнергии по напряжению. Основным элементом подстанции является силовой трансформатор, который непосредственно преобразует электроэнергию. С помощью регулировочного устройства переключателя напряжения трансформатора можно регулировать напряжение на шинах подстанции в заданных пределах. Для защиты трансформаторов от токов короткого замыкания или внутренних повреждений используют электромеханические реле или терминалы защит, которые в свою очередь обесточивают поврежденные участки.
Также, на подстанции устанавливаются коммутационные и защитные аппараты: разъединители, выключатели, предохранители, рубильники. Для обеспечения работы самой подстанции устанавливаются трансформаторы собственных нужд. Для компенсации потребления реактивной мощности и с целью повышения напряжения на шинах подстанции и повышения частоты во внешней сети могут применяться батареи статических конденсаторов или другие аналогичные компенсирующие устройства.
Для измерений и обеспечения работы устройств релейной защиты и автоматики используются измерительные трансформаторы тока и напряжения. Для питания цепей управления, сигнализации и защиты используют различные источники оперативного тока. Для защиты электрооборудования от перенапряжений используют вентильные разрядники или ограничители перенапряжений. С помощью молниезащиты электрооборудование защищается от прямых попаданий молнии. При строительстве подстанции сооружают контур заземления, для защиты будущего электроперсонала от прикосновений к нетоковедущим частям, которые случайно могут оказаться под напряжением
В экономическом плане электроэнергия — это товар, который имеет свои характеристики:
-электроэнергия расходует сама себя на транспортировку от производителя к потребителю;
-электроэнергия не хранится на складах в промышленных объемах;
-характеристики потребителя влияют на качество получаемой им электроэнергии.
В данное время энергетика является бурно развивающейся производственной системой, для получения, распределения, преобразования между городами и промышленными объектами всех видов энергии.
Электрическая подстанция - это электроустановка для преобразования электроэнергии по напряжению. Основным элементом подстанции является силовой трансформатор, который непосредственно преобразует электроэнергию. С помощью регулировочного устройства переключателя напряжения трансформатора можно регулировать напряжение на шинах подстанции в заданных пределах. Для защиты трансформаторов от токов короткого замыкания или внутренних повреждений используют электромеханические реле или терминалы защит, которые в свою очередь обесточивают поврежденные участки.
Также, на подстанции устанавливаются коммутационные и защитные аппараты: разъединители, выключатели, предохранители, рубильники. Для обеспечения работы самой подстанции устанавливаются трансформаторы собственных нужд. Для компенсации потребления реактивной мощности и с целью повышения напряжения на шинах подстанции и повышения частоты во внешней сети могут применяться батареи статических конденсаторов или другие аналогичные компенсирующие устройства.
Для измерений и обеспечения работы устройств релейной защиты и автоматики используются измерительные трансформаторы тока и напряжения. Для питания цепей управления, сигнализации и защиты используют различные источники оперативного тока. Для защиты электрооборудования от перенапряжений используют вентильные разрядники или ограничители перенапряжений. С помощью молниезащиты электрооборудование защищается от прямых попаданий молнии. При строительстве подстанции сооружают контур заземления, для защиты будущего электроперсонала от прикосновений к нетоковедущим частям, которые случайно могут оказаться под напряжением
Данная тема выпускной квалификационной работы является актуальной, так эксплуатируемое оборудование большинства подстанции, включая «Тлянче- Тамак» требует замены из-за морального устаревания и износа. Так же большое количество фирм стало переходить на выпуск микропроцессорной продукции. Так как такие переходы не меняю основы, а лишь дополняют возможности реализации защит их применение становится всё более актуальным в сфере цифровых подстанций.
Релейная защита на основе микропроцессорных терминалов защит позволяет увеличить надежности защиты оборудования, передачу более качественной эл.энергии потребителям за счёт своих функциональных возможностей реализации защит, повышению чувствительности, снятие осциллограмм и разбор причин ненормальных режимов работы, а так же дистанционным отслеживание и управлением оборудованием.
Для достижений этих целей на подстанции были произведены следующие этапы модернизации:
- Рассчитаны потребляемые мощности подстанции на основе которых выбраны два силовых трансформатора ТМН-4000/35/10;
- Рассчитаны токи короткого замыкания на основе которых произведены расчеты по выбору эл.оборудования и уставки защит
- Произведена замена масляных выключателей 35 кВ на вакуумные марки ВР-35
- Произведена замена трансформаторов тока 35 кВ и 10 кВ на марку ТОЛ
- Произведен выбор ОПН 35 кВ и 10 кВ
- Произведена ретрофит масляных выключателей 10 кВ на вакуумные выключатели Evolis фирмы «Schneider Electric»
- В связи с увеличением мощности новых устанавливаемых силовых трансформаторов для их защиты будут применяться микропроцессорные терминалы релейной защиты Sepam T87 серии 1000
- Рассчитана дифференциальная защиты трансформаторов, а также выбор уставок для резервных защит.
- Выполнены расчеты для трансформаторов тока для проверки на 10% погрешность, расчет предельной кратности.
- Выполнены расчеты освещения ЗРУ-10 кВ, ОРУ-35 кВ.
-Для безопасности обслуживающего персонала от поражения электрическим током произведен расчет контура заземления.
В разделе спец.вопроса рассмотрен принцип АВР для напряжений 10(6) кВ на базе микропроцессорного терминала защит Sepam 80 и АВР для напряжений 0,4 кВ на базе программируемого логического контроллера Zelio.
Применяемое электрооснащение на подстанции позволит улучшить качество передачи электроэнергии, а также позволит сохранить оборудование исправным на протяжении всего срока службы.
При расчетах было использовано современное оборудование, которое соответствует требованиям «ПУЭ» и других нормативных документов, что позволяет модернизации на подстанции оставаться актуальной долгие годы.
Релейная защита на основе микропроцессорных терминалов защит позволяет увеличить надежности защиты оборудования, передачу более качественной эл.энергии потребителям за счёт своих функциональных возможностей реализации защит, повышению чувствительности, снятие осциллограмм и разбор причин ненормальных режимов работы, а так же дистанционным отслеживание и управлением оборудованием.
Для достижений этих целей на подстанции были произведены следующие этапы модернизации:
- Рассчитаны потребляемые мощности подстанции на основе которых выбраны два силовых трансформатора ТМН-4000/35/10;
- Рассчитаны токи короткого замыкания на основе которых произведены расчеты по выбору эл.оборудования и уставки защит
- Произведена замена масляных выключателей 35 кВ на вакуумные марки ВР-35
- Произведена замена трансформаторов тока 35 кВ и 10 кВ на марку ТОЛ
- Произведен выбор ОПН 35 кВ и 10 кВ
- Произведена ретрофит масляных выключателей 10 кВ на вакуумные выключатели Evolis фирмы «Schneider Electric»
- В связи с увеличением мощности новых устанавливаемых силовых трансформаторов для их защиты будут применяться микропроцессорные терминалы релейной защиты Sepam T87 серии 1000
- Рассчитана дифференциальная защиты трансформаторов, а также выбор уставок для резервных защит.
- Выполнены расчеты для трансформаторов тока для проверки на 10% погрешность, расчет предельной кратности.
- Выполнены расчеты освещения ЗРУ-10 кВ, ОРУ-35 кВ.
-Для безопасности обслуживающего персонала от поражения электрическим током произведен расчет контура заземления.
В разделе спец.вопроса рассмотрен принцип АВР для напряжений 10(6) кВ на базе микропроцессорного терминала защит Sepam 80 и АВР для напряжений 0,4 кВ на базе программируемого логического контроллера Zelio.
Применяемое электрооснащение на подстанции позволит улучшить качество передачи электроэнергии, а также позволит сохранить оборудование исправным на протяжении всего срока службы.
При расчетах было использовано современное оборудование, которое соответствует требованиям «ПУЭ» и других нормативных документов, что позволяет модернизации на подстанции оставаться актуальной долгие годы.