Введение 4
Раздел 1. Аналитический обзор 6
1.1 Краткие сведения о производственной деятельности предприятия 7
1.2 Описание существующей схемы ГПП 12
1.3 Обзор современного высоковольтного силового оборудования 14
Раздел 2. Конструкторская часть 21
2.1 Расчет электрических нагрузок ГПП 22
2.2 Расчет трансформаторов собственных нужд 25
2.3 Выбор жесткой ошиновки ОРУ - 110 кВ 27
2.4 Расчет защитного заземления 31
2.5 Описание схемы после реконструкции 34
Раздел 3. Технологическая часть 37
3.1 Расчеты токов короткого замыкания 38
3.2 Выбор защитного и коммутационного оборудования подстанции 43
3.3 Расчет уставок секционного выключателя 6 кВ 47
Раздел 4. Спецвопрос. Функциональные блоки защиты и автоматики распределительных сетей серии SPAC800 50
4.1 Назначение устройств защиты и автоматики серии SPAC800 51
4.2 Регулятор напряжения SPAU341 C 68
4.3 Расчет уставок дифференциальной защиты трансформатора 110/6 кВ 60
Заключение 66
Список литературы
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии, к которым относят электродвигатели различных механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приемники электроэнергии. Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных механизмов и строительством электрических станций.
В данное время энергоснабжение осуществляется по единой энергетической системе. Энергетической системой называют совокупность электростанций, подстанций и приемников электроэнергии,связанных между собой линиями электрической сети. Единая энергетическая система, представляет собой высоко автоматизированный комплекс, объединенный общим режимом работ и единым централизованным диспетчерским и автоматическим управлением.
В современном мире главной задачей специалистов осуществляющих проектирование и эксплуатацию современных систем электроснабжения промышленных предприятий, является правильное определение электрических нагрузок, рациональная передача и распределение электроэнергии, обеспечение необходимой категории надежности электроснабжения, качества и экономии электроэнергии и материальных ресурсов.
В настоящее время большинство потребителей получает электроэнергию от энергосистем, в то же время на ряде предприятий продолжается сооружение и собственных ТЭЦ. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий.
Рационально выполненная современная система электроснабжения промышленного предприятия должна удовлетворять ряду требований: экономичности и надежности, безопасности и удобства эксплуатации, обеспечения надлежащего качества электроэнергии. Должны также предусматриваться кратчайшие сроки выполнения строительно-монтажных работ и необходимая гибкость системы, обеспечивающая возможность расширения при развитии предприятия без существенного усложнения и удорожания первоначального варианта. При этом по возможности должны применяться решения, требующие минимальных расходов цветных металлов и электроэнергии.
Данная квалификационная работа посвящена реконструкции подстанции ГПП-1 110/6 кВ ЗАО «Златоустовский электрометаллургический завод». Проведение реконструкции позволит повысить качество электроснабжения потребителей подстанции, снизить затраты на обслуживание оборудования и повысит надежность системы электроснабжения в целом.
В аналитическом разделе проведен обзор подстанции, поставлены задачи реконструкции и рассмотрено современное высоковольтное оборудование, которое можно установить на подстанции.
В ходе реконструкции были выполнены расчеты нагрузок подстанции, проверены нынешние трансформаторы на перегрузку. Было принято решение оставить без изменений нынешние трансформаторы как удовлетворяющие нуждам. Кроме того, было принято решение заменить устаревшие разъединители 110кВ на SGF 123 c электродвигательным приводом ПДГ-9, КЗ- 110 и ОД-110кВ на вакуумный выключатель ВЭБ-110. Кроме того, была проведена замена РВС-110кВ на ОПН-110кВ, что позволит повысить надежность системы, снизить затраты на частую замену отработавших РВС. Со стороны 6кВ маломасляные выключатели, как устаревшие и бесперспективные, были заменены на вакуумные выключатели BB/TEL- 6кВ. Схему подстанции оставили прежней, как наиболее экономичную и простую .
Так же на ОРУ сооружена ремонтная перемычка между вводами 110 кВ с помощью РНД(З) - 110, для отключения оборудования при проведении ремонтных работ на линии, своевременного переключения питающих линий и общего повышения надежности.
Релейную защиту и автоматику выбрали выполненную на микропрцессорных терминалах (защиту трансформаторов 110/6 кВ на SPAD - 346 C, защиту вводов 6 кВ на SPAC 801 - 03, защиту секционного
выключателя 6 кВ на SPAC 801 - 02 и защиту отходящих линий 6 кВ на SPAC 801 - 01.
Кроме того, так же была проведена замена разъединителей на ремонтные перемычки на стороне 110 кВ. На стороне 6 кВ были установлены ОПН - 6 кВ на отходящие линии, и новые счетчики серии «Меркурий 230».
Для обеспечения собственных нужд подстанции установлены два ТСН типа ТСЗ-250/6 - сухие в защитном кожухе трансформаторы напряжением 6/0,4 кВ. Кроме того, для подстанции рассчитали защитное заземление.
В технологической части определены токи короткого замыкания, выбрано оборудование ОРУ-110 кВ и 6 кВ и сделан расчет уставок выбранного оборудования.
В рамках спецвопроса рассмотрено комплектное устройство защиты и автоматики на базе серии SPAC800, и выполнен расчет релейной защиты трансформатора 110 КВ на базе данной техники.
