Введение 5
Раздел 1. Аналитический обзор 6
1.1 Краткие сведения о подстанции 7
1.2 Достижения в электротехнической промышленности 9
1.3 Релейная защита ПС 11
1.4 Составление плана и задач реконструкции 15
Раздел 2. Конструкторская часть 17
2.1 Расчет электрических нагрузок подстанции 18
2.2 Определение потерь электроэнергии в трансформаторах 20
2.3 Выбор трансформаторов собственных нужд 21
2.4 Расчет заземляющего устройства подстанции «Нефтепровод» 23
2.5 Молниезащита 28
2.6 Описание принятого плана подстанции 29
Раздел 3. Технологическая часть 31
3.1 Расчет токов короткого замыкания 32
3.2 Выбор выключателей высокого напряжения 37
3.3 Выбор разъединителей 40
3.4 Выбор ячеек ЗРУ - 10 кВ 41
3.5 Трансформаторы тока 42
3.6. Трансформаторы напряжения 44
3.7 Выбор гибкого токопровода 46
3.8. Выбор шинопровода 48
3.9 Выбор изоляторов 51
3.10 Расчет уставок релейной защиты 51
3.10.1 Расчет уставок ДЗТ 51
3.10.2 Расчет уставки защиты от перегрузки 3.10.3 Расчет уставок МТЗ и ТО 56
3.11 Описание принятой схемы подстанции 57
Раздел 4. Спецвопрос. Применение дугогасящих катушек РУОМ-10 58
4.1 Краткое описание дугогасящих катушек РУОМ 59
4.2 Дугогасящие катушки 61
4.3 Расчет емкостных токов 61
4.4 Выбор мощности и места установки дугогасящих катушек 63
Заключение 65
Список литературы 67
Основной задачей энергетики нашей страны является повышение эффективности и снижение потерь. Для обеспечения питания электрической энергией приемников электроэнергии необходима система электроснабжения. Она становится сложнее по мере развития электропотребления. Развитие и усложнение структуры систем электроснабжения, растущие запросы к экономичности и надежности их работы в купе с изменяющейся структурой и характером электропотребителей, обширное введение приборов управления распределением и потреблением электрической энергии на основе современной вычислительной техники определяют задачу подготовки
высококвалифицированных инженеров. Посредством электрической энергии приводятся в движение множество станков и механизмов, освещаются помещения, осуществляется автоматическое регулирование технологическими процессами и др. Экономия энергетических ресурсов обязана реализовываться путем: перехода на энергосберегающие технологии производства;
совершенствование энергетического оборудования, реконструкция старого оборудования; снижение всех видов энергетических потерь и рост использования возобновляемых энергетических ресурсов. Также основной проблемой является обеспечение необходимого качества электроэнергии. Низкое качество электроэнергии ведет, помимо прочих нежелательных явлений, к росту потерь электрической энергии в электроприемниках и в сети. Используемые на сегодня электромеханические реле не позволяют широко внедрять телемеханику и телеметрию в системы электроснабжения. Цифровые реле обладают многими замечательными свойствами, в том числе непрерывной самодиагностикой, памятью, высокой точностью, малыми габаритами при больших функциональных возможностях. Однако и для самых современных цифровых защит сохраняется необходимость выбора характеристик и параметров срабатывания, чтобы затем установить на реле соответствующие «установки» по току, по времени, по напряжению и так далее
В результате расчета нагрузок подстанции к установке приняты два трансформатора ТРДН-25000/110. Коэффициент загрузки трансформаторов составляет 0,3, что обеспечивает достаточный запас для дальнейшего увеличения нагрузок подстанции.
Выполнен расчет нагрузок собственных нужд подстанции. К установке выбраны 2 трансформатора ТМГ-160/10/0,4. Коэффициент загрузки ТСН составляет 0,45, что позволяет им работать без перегрузки в аварийном режиме.
Заземляющее устройство подстанции «Нефтепровод» состоит из 45 горизонтальных и вертикальных заземлителей. Горизонтальный заземлитель (стальные полосы) прокладывается на расстояние 0,8 - 1 м от фундаментов или оснований оборудования. Вокруг заземляющего устройства, вынесенного за территорию подстанции, для выравнивания потенциала укладывается один выравнивающий проводник на расстоянии 1 м в направлении от его границ на глубине 1 м.
Молниезащита подстанции «Нефтепровод» выполнена двумя стержневыми молниеотводами М1 высотой 36 м и М2 высотой 10,7 м, установленными следующим образом: М1 на опоре 110 кВ; М2 на опоре 0,4 кВ. М2 необходим для защиты радиомачты. Расстояние между молниеотводами 44 м, зона защиты молниеотводов на высоте 6 м составляет 44,2 м и 6,27 м для М1 и М2 соответственно.
На стороне 110 кВ устанавливается элегазовый выключатель ВГТ- 110/1000. На вводе СШ-10 кВ в ЗРУ-10 устанавливаются выключатели ВБКЭ-10- 20/1600. Защита отходящих линий осуществляется выключателями ВБКЭ-10- 20/630. Выбранные аппараты защиты, токопроводы и сборные шины проверены на устойчивость к токам короткого замыкания. Вместо устаревших разъединителей ОД-110 к установке выбраны РГ-110 c электродвигательным приводом ПД-14. Соединения в ОРУ-110 кВ выполняются гибким токопроводом АС-150. Для подключения устройств релейной защиты и контрольно-
измерительных приборов и аппаратов применяются трансформаторы тока ТШЛ- 10, ТПЛ-10 и ТФЗМ-110, а также антирезонансные трансформаторы напряжения НАМИ-10 и НАМИ-110.
Релейная защита и автоматика подстанции выполнена на основе терминала «Сириус-2В». Для трансформатора 110/10 кВ предусматриваются следующие виды защит: продольная дифференциальная защита, МТЗ, ТО, защита от перегрузки и газовая защита. По данным о токах КЗ подстанции составлена карта уставок терминала «Сириус-2В».
Поскольку емкостный ток отходящих линий подстанции превышает 10 А, для улучшения условий гашения дуги в выключателях на ПС 110/10 кВ «Нефтепровод» устанавливаются дугогасящие катушки РУОМ. Плавное регулирование тока РУОМ в широком диапазоне обеспечивается насыщением участков магнитопровода, на которых расположены секции обмотки, с помощью встроенного тиристорного преобразователя, угол открытия которого
управляется регулятором САНК в соответствии с заданным текущим значением емкостного тока замыкания на землю. К установке выбраны две ДГК РУОМ- 190/10, подключаемые через нейтраллеры ФМЗО-400/10.
