Введение 4
Раздел 1. Аналитический обзор 5
1.1 Краткое описание подстанции до модернизации 6
1.2 Обзор современных тенденций в электроснабжении 9
1.3 Комплектные распределительные устройства 14
Раздел 2. Конструкторская часть 17
2.1 Расчет мощности силовых трансформаторов 18
2.2 Выбор питающей линии 23
2.3 Расчет трансформаторов собственных нужд 24
2.4 Выбор жесткой ошиновки ОРУ - 110 кВ 26
2.5 Молниезащита подстанции 31
2.6 Описание схемы подстанции после модернизации 34
Раздел 3. Технологическая часть 36
3.1 Расчет токов короткого замыкания 37
3.2 Выбор электрооборудования подстанции 44
3.3 Расчет релейной защиты трансформатора 110/10 кВ 47
Раздел 4. Спецвопрос АСКУЭ на микропроцессорной технике 55
4.1 Принципы построения и работы автоматизированных систем контроля
и учета электроэнергии 56
4.2 Устройство и работа АСКУЭ-СФЕРА 59
4.3 Счетчик АЛЬФА А1800 63
Заключение 67
Список литературы
Основной задачей промышленной энергетики нашей страны является повышение эффективности производства.
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.
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. От надежного и бесперебойного электроснабжения находится в зависимости: работа промышленных предприятий, полученная прибыль, зависящая от объемов выпуска продукта, соблюдения условий хранения скоропортящегося продукта.
При модернизации подстанции необходимо унифицировать оборудование, использовать новые материалы. Для решения задач необходимо провести перерасчет основных параметров подстанции. Расчет основных параметров подстанции должен включать в себя расчет ожидаемых электрических нагрузок, расчет и выбор силовых трансформаторов, расчет токов короткого замыкания и основных элементов электроснабжающей схемы подстанции - шинопроводов, изоляторов, ограничителей перенапряжения, электрических аппаратов и токоведущих частей, а также расчет уставок релейных защит.
Современные тенденции развития науки и техники ведут к уменьшению габаритов всего, что производится, и энергетика не стала исключением. С применением в производстве новых высокотехнологичных материалов, стало возможным уменьшение габаритов оборудования.
В целом модернизация и реконструкция электрических подстанций ведет к сокращению участия человека в производстве, передаче и потреблении электроэнергии.
Целью выпускной квалификационной работы является повышение мощности подстанции и замена устаревшего электрооборудования новым современным.
В аналитическом обзоре выпускной работы выполнен анализ существующей схемы электроснабжения подстанции, проанализированы задачи и возможности модернизации и определены задачи квалификационной работы.
В ходе модернизации в ОРУ-110 выполнена замена пары отделитель - короткозамыкатель высоковольтным элегазовым выключателем типа ВГТ-110. Для защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений установлены нелинейные ограничители напряжения ОПН -110. В ОРУ - 110 кВ
установлены блоки разъединителей с заземляющими ножами типа РНДЗ-110, высокочастотные заградители ВЧЗ и измерительные трансформаторы тока ТФЗМ-110 Б и напряжения НКФ - 110.
На подстанции установлены два силовых двухобмоточных трансформатора с расщеплённой вторичной обмоткой большей мощности по 25 МВА каждый и регулированием напряжения под нагрузкой РПН. Схема соединения обмоток трансформаторов - звезда с нейтралью/ треугольник- треугольник. В нейтраль первичной обмотки трансформатора для ограничения токов однофазных коротких замыканий устанавливаем ограничитель напряжения - ОПНН-110 кВ.
В ЗРУ -10 кВ надежность схемы на стороне напряжения 10 кВ повышается за счет применения шкафов КРУ - 10 кВ, позволяющих производить быструю замену выкатной части ячейки для ремонта выключателя. Распределительное устройство ЗРУ-10 кВ имеет 4 секции. Между секциями 1-2 и 3-4 установлены АВР, оборудованные двумя секционными вакуумными выключателями. Питание 1 и 3 секции 10 кВ осуществляется от трансформатора 1Т, а питание 2 и 4 секции - от Т2. Все вводные вакуумные выключатели 10 кВ и секционные выключатели типа ВБЭ -10/31,5-2500. В технологической части выпускной работы проведен расчет токов короткого замыкания и по результатам выбрано современное защитное и измерительное оборудование, рассчитаны токи уставок релейной защиты силовых трансформаторов подстанции.
В рамках спецвопроса рассмотрена система АСКУЭ, основанная на микропроцессорной технике, ее функции и принцип работы. Так же рассмотрен предлагаемый к внедрению в данную систему новейший счетчик ЕвроАЛЬФА А1800.
