Введение 5
РАЗДЕЛ 1. Аналитический обзор 6
1.1 Характеристика подстанции 110/6 кВ Альметьевского района 8
1.2 Описание схемы электроснабжения подстанции до модернизации 12
1.3 Характеристика потребителей электроэнергии получаемых от
подстанции 15
1.4 Задачи модернизации подстанции 17
РАЗДЕЛ 2. Конструкторская часть 20
2.1 Проверка мощности трансформаторов и определение коэффициента
загрузки 21
2.2 Расчет потерь мощности и энергии в силовых трансформаторах 24
2.3 Описание схемы электроснабжения подстанции после модернизации..26
2.4 Компенсация реактивной мощности 29
2.5 Схема электроснабжения собственных нужд подстанции 29
2.6 Выбор трансформаторов собственных нужд подстанции 30
2.7 Расчет и выбор заземляющих устройств 32
2.7.1 Защита электрических установок от перенапряжений 32
2.7.2 Расчет заземления и молниезащиты подстанции 35
РАЗДЕЛ 3. Технологическая часть 42
3.1 Расчет токов короткого замыкания 43
3.2 Выбор электрооборудования и аппаратов 49
3.2.1 Выбор выключателей на 6 кВ 49
3.2.2 Выбор выключателей на 110 кВ 51
3.2.3 Выбор ограничителей перенапряжения 52
3.2.4 Выбор разъединителя на стороне 110 кВ
3.3 Выбор устройств релейной защиты и автоматики для силового трансформатора 54
3.3.1 Расчет уставок релейной защиты и автоматики для силового
трансформатора 56
3.3.2 Выбор дифференциальной отсечки 59
3.3.3 Расчет уставок релейной защиты на стороне НН1 (НН2) 61
3.3.4 Выбор уставок максимальной токовой защиты секционного
выключателя 6 кВ 61
3.3.5 Выбор уставок максимальной токовой защиты вводного
выключателя на базе Сириус-2В 62
РАЗДЕЛ 4. Спецвопрос. Внедрение микропроцессорного тиристорного
возбудительного устройства синхронного двигателя 64
4.1 Выбор тиристорного возбудительного устройства синхронного двигателя
с микропроцессорным блоком управления 65
Заключение 72
Список литературы 73
В настоящее время нельзя представить себе жизнь и деятельность современного человека без применения электричества. Основное достоинство электрической энергии - относительная простота производства, передачи, дробления и преобразования.
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приемники электроэнергии. Основными требованиями, которым должна удовлетворять всякая система электроснабжения, являются: надежность электроснабжения, хорошее
качество электроэнергии, безопасность и экономичность всех элементов системы.
Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов и строительством электрических станций.
В настоящее время большинство потребителей получает электрическую энергию от энергосистем. В то же время, на ряде предприятий сооружаются и собственные электростанции, что обуславливается рядом причин:
- необходимостью резервного питания для ответственных потребителей;
- большой удаленностью некоторых предприятий от энергосистем.
Нефтяная и газовая промышленности, являясь основными
производителями и поставщиками энергоресурсов, в то же время относятся к крупным потребителям электроэнергии.
Наиболее энергоемкими являются технологические процессы добычи и транспорта углеводородного сырья, в связи с чем вопросам снижения их энергоемкости уделяется особое внимание.
Промышленное потребление электроэнергии предприятиями нефтегазодобывающего комплекса достигает 60-65 % от общего
регионального потребления.
Кроме того, большая часть электрооборудования установлено более 25 лет назад и срок его службы подходит к концу или уже вышел, что оказывает влияние на его технические показатели. Поэтому одна из главных проблем, затронутых в данной работе, - это прогнозирование и анализ нагрузок на подстанциях и, как результат, замена электрооборудования на более модернизированное.
Для повышения надежности электроснабжения предприятий на современных подстанциях применяют по возможности более простые схемы соединения с установкой только необходимого электрооборудования в сочетании со средствами автоматизации. Кроме этого, автоматизация позволяет перевести большинство подстанций на работу без постоянного дежурного персонала, что уменьшает эксплуатационные расходы и способствует сокращению числа аварий по вине персонала.
Средства автоматизации подстанции выбираются на основании технико - экономических расчетов с учетом стоимости аппаратуры управления и связи, затрат на обслуживание, экономического ущерба, возникающего в производственных установках при перерывах электроснабжения. Из приведенных факторов наиболее существенным может оказаться ущерб от перерывов электроснабжения при недостаточно быстром восстановлении питания приемников.
Основной целью данной ВКР является повышение надежности электроснабжения технологического оборудования подстанции 110/6 кВ за счёт замены электрооборудования на более усовершенствованное.
В данной ВКР рассмотрена модернизация морально и физически изношенного электрооборудования системы электроснабжения понизительной подстанции 110/6 кВ Альметьевского района, которая является элементом в механизме электроснабжения завода ООО «Татбурнефть». Основные аспекты модернизации электрооборудования ПС являются:
- замена масляных выключателей 6 кВ на вакуумные выключатели 6 кВ;
- замена масляных выключателей 110 кВ на элегазовые выключатели 110 кВ;
- замена вентильных разрядников 110 кВ на ограничители перенапряжения 110 кВ;
- модернизация тиристорного возбудительного устройства синхронного двигателя на микропроцессорном блоке.
Осуществлен расчет и выбор нового электрооборудования. Предлагаемые решения замены выключателей обеспечат бесперебойную работу электрооборудования, установка ограничителей перенапряжения обеспечит надежность электроснабжения, а также обеспечит надежную защиту от перенапряжений. Замена перечисленных электрооборудований позволит заметно снизить капиталовложения и эксплуатационные расходы, а также решить традиционные для отрасли задачи снижения энергозатрат. Рассчитаны заземление и молниезащита подстанции.
Рассчитана релейная защита силового трансформатора ТРДН с высокой и низкой стороны на базе микропроцессора Сириус.
В качестве спецвопроса рассмотрено внедрение установки микропроцессорного блока тиристорного возбуждения электродвигателя, которая позволит сократить трудозатраты, а также значительно повысит надежность работы электроприводов с синхронными двигателями.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
