Введение
Раздел 1. Аналитический обзор
1.1 Характеристика газового месторождения «Жемчужина»
1.2 Характеристика подстанции 110/6 кВ «Жемчужина» до модернизации
1.3 Цифровизация подстанций на территории газового промысла
Раздел 2. Конструкторская часть
2.1 Параметры нагрузок подстанции 110/6 кВ
2.2 Выбор мощности силовых трансформаторов
2.3 Расчет питающей ЛЭП
2.4 Выбор схемы электрических соединений подстанции после модернизации .
2.5 Схема первичных соединений на стороне низкого напряжения
2.5.1 Схема электроснабжения собственных нужд ПС 110/6 кВ
2.6 Выбор источника оперативного тока ПС 110/6 кВ
2.7 Молниезащита линий электропередач 110 кВ
2.8 Описание схемы после модернизации
Раздел 3. Технологическая часть
3.1 Расчет токов короткого замыкания
3.2 Выбор электрооборудования подстанции
3.2.1 Выбор выключателей 110 кВ
3.2.2 Выбор разъединителей 110 кВ
3.2.3 Выбор выключателей на стороне 6 кВ
3.2.4 Выбор трансформаторов тока
3.2.5 Выбор трансформаторов напряжения
3.3 Расчет релейной защиты
3.3.1 Выбор уставок дифференциальной токовой защиты
3.3.2 Выбор уставок максимальной токовой защиты вводного выключателя на
базе Орион
3.3.3 Выбор уставок максимальной токовой защиты секционного
выключателя
Раздел 4. Спецвопрос. Расчет освещения ЗРУ-6 кВ с установкой светильников
IEK ДВО
Заключение
Список литературы
Приложение
В современном мире основная проблема энергетики состоит не в том, чтобы произвести электроэнергию, а в том, чтобы доставить ее потребителю. Электроэнергию пока не научились хранить в больших количествах - ее нужно сразу передавать и использовать. А этого нельзя сделать без высоковольтных линий и подстанций.
До последнего времени подстанции играли второстепенную роль. И не только с точки зрения их места в ландшафте города, но и вообще в масштабах отрасли. Сейчас проблема подстанций оказывается в центре внимания. От совершенства их оборудования, технологий, квалификации кадров зависит безопасность города.
Текущее состояние основных фондов электросетевого комплекса Российской Федерации нельзя назвать благополучным: несмотря на то, что капитальный ремонт подстанций (ПС) и ЛЭП проводится регулярно, изношенность оборудования оценивается в среднем в 70%, а в некоторых регионах - до 80%. Такая изношенность сетей и подстанций может привести к повышению аварийности на энергообъектах. В отдельных городах до сих пор функционируют подстанции, построенные в начале-середине прошлого века, и установленное на них устаревшее оборудование также не обеспечивает желаемую надежность.
Государство (в лице сетевых компаний) взяло курс на ускоренную модернизацию отрасли. Для энергетической отрасли сегодня необходимо массовое строительство новых подстанций. Однако на практике все еще доминируют проекты модернизации или частичной реконструкции действующих ПС. Во многом это связано с дефицитом финансирования работ, образовавшимся в период кризиса. Однако, в моей выпускной работе модернизация ПС рассматривается в связи с имеющимся у газо-нефтяной отрасли финансовых средств.
Такие подстанции оснащаются самыми совершенными технологиями, включая системы контроля и учета электроэнергии, автоматизированную систему управления технологическими процессами (АСУ ТП), защиту и автоматику на базе микропроцессорной техники и др.
При модернизации подстанций производится замена воздушных и масляных выключателей на современные вакуумные или элегазовые. Это оборудование компактно, взрыво и пожаробезопасно, имеет повышенный рабочий ресурс. Указанные свойства позволяют сократить вероятность отключения потребителей, сократить сроки восстановления электропитания.
Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что энергетические объекты, а в первую очередь подстанции необходимо модернизировать.
Модернизация подстанции 110/6 кВ позволит повысить надежность электроснабжения и качество электроэнергии у потребителей, а так же снизит потери электроэнергии и как следствие затраты на эксплуатацию.
Целью ВКР является повышение надежности электроснабжения и качества электроэнергии.
В аналитическом обзоре проведен обзор развития энергосистемы нефтегазового месторождения ЯНАО. Рассмотрена характеристика подстанции 110/6 кВ «Жемчужина», а также проблема цифровизации подстанций.
В конструкторской части ВКР проведен расчет баланса нагрузок на подстанции 110/6 кВ. Выбраны силовые трансформаторы ТРДН мощностью 40 МВА вместо ранее установленные 25 МВА. Проведен расчет питающих ЛЭП. Выбраны трансформаторы собственных нужд и источники оперативного тока по которым составлена схема питания подстанции после модернизации. Распределительное устройство типа ЗРУ-6 кВ выполнено с использованием ячеек заводского исполнения КРУ СЭЩ-63 с вакуумными выключателями ВВУ- СЭЩ производства ЗАО «ГК «Электрощит» - ТМ Самара». Рассчитана молниезащита с тросовыми молниеотводами на линии 110 кВ.
В технологической части произведен расчет токов короткого замыкания. Выбраны современные коммутационные оборудования: выключатели
элегазовые 110 кВ типа LTB-145D1/В с пружинным приводом, разъединители 110 кВ типа SGF-^р, ограничители перенапряжений серии EXLIM Q132- ЕН123, трансформаторы напряжения типа ЗНОГ-М-110. Выбранное современное электротехническое оборудование для всех ступеней напряжения проверено на воздействие токов короткого замыкания. Произведен расчет релейной защиты трансформатора ТРДН 40 МВА, вводных и секционных выключателей на микропроцессорном блоке «Орион».
В разделе спецвопрос рассчитано освещение помещения ЗРУ-6 кВ со светодиодными светильниками марки IEK ДВО мощностью 36 Вт. Выбраны кабели для освещения марки ВВГ 2х2,5.
1. http://www.proektant.org/arh/948.html - Расчет и проектирование схем электроснабжения
2. http://snipov.net/c_4652_snip_105669.html - РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования.
3. Правила устройства электроустановок, 7-е изд. М., Энергосервис, 2009.
4. Методические указания по расчету и испытаниям жесткой ошиновки ОРУ 110-500 кВ, М., 2005.
5. Кудрин Б.И. Организация промышленного электроремонта в условиях модернизации и инноваций // Электрооборудование : эксплуатация и ремонт.- 2011.-№9.-С.27-34.
6. Белкин Г.С. Перспективные виды трансформаторного оборудования // Г лавный энергетик. -2008. -№5. -С.30-32.
7. Зюзин А.Ф., Поконов Н.З., Антонов М.В. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок. - М.:Высшая школа,2006.-415 с.
8. Апоплонский С.М., Куклев Ю.В. Надежность и эффективность электрических аппаратов: Учеб.пособие. - СПб.: Лань, 2011. - 448с.
9. Андреев В. А. Релейная защита и автоматика систем лектроснабжения.-М.: Высшая школа, 2008.-639 с.
10. https://www.twirpx.com/file/417788/ - Крюков В. И. Обслуживание и ремонт электрооборудования подстанций и распределительных устройств.- М.: Издат. «Высшая школа» - 312с.
11. Быстрицкий Г.Ф. Основы энергетики: Учебник. - М.: КНОРУС, 2011.352 с.
12. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках. - М.: Энергоатомиздат, 2014. - 448 с.
13. https://www.twirpx.com/file/1785918/ - Утегулов Б.Б., Говорун В.Ф., Говорун О.В. Переходные процессы в электроэнергетических системах, - Учеб-
ное пособие. — Павлодар: ЭКО, 2007. — 552 с. — Под ред. Б.Б.Утегулова. ISBN 9965-08-222-7.
14. Еремин В.Г., Сафронов В.В., Схиладзе А.Г., Харламов Г.А. Безопасность жизнедеятельности в энергетике: Учеб. высш.учеб.заведений. - М.: Издат.центр «Академия», 2010. - 400 с.
15. Коптев А.А. Справочник молодого электромонтажника по кабельным сетям.-М.: Высшая школа,2007.-208с.
16. Коробов Г.В., Картавцев В.В., Черемисинова Н.А. Электроснабжение. Курсовое проектирование: Учеб.пособие. - СПб.: Лань, 2011. - 192 с.
17. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. - М.: Форум: ИНФРА-М, 2010. - 214 с.
18. Гамазин С.И., Кудрин Б.И., Цырук С.А. Справочник по
электроснабжению и оборудованию промышленных предприятий и
общественных зданий.- М.: МЭИ, 2010 .
19. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К., Терехова М.В. Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник.- М.: Издательство стандартов, 2009.325с.
20. Утегулов Б.Б., Косогоров А.П., Падруль Н.М. Монтаж
электрооборудования электрических сетей. Учебное пособие. 2015. - 409 с.
21. http://booksee.org/book/637127 - Справочник по проектированию электроэнергетических систем./Под ред. С.С.Рокотяна и И.М.Шапиро. Третье издание переработанное и дополненное. М.:Энергоатомиздат.
22. http://rudocs.exdat.com/docs/index-99190.html?page=12 - Основные положения по проектированию подстанций.