ВВЕДЕНИЕ 10
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ ПОДСТАНЦИИ И
УСТАНОВЛЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ 12
1.1 Схема питающей сети подстанции 12
1.2 Существующая схема подстанции 13
1.3 Характеристика силового оборудования и устройств релейной
защиты 13
1.4 Обоснование необходимости реконструкции подстанции 14
2 ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ 16
3 ВЫБОР СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ПОДСТАНЦИИ 17
4 ВЫБОР СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ РУ НА СТОРОНЕ ВН, СН И НН 20
4.1 Общие требования 20
4.2 Выбор схемы распределительного устройства на стороне ВН 220кВ 20
4.3 Выбор схемы распределительного устройства на стороне НН 10кВ..27
5 РАСЧЕТ ТОКОВ НАГРУЗКИ В НОРМАЛЬНОМ И УТЯЖЕЛЕННОМ РЕЖИМЕ 28
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 31
7 ВЫБОР КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ И ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ 35
7.1 Выбор выключателей и разъединителей на стороне высокого
напряжения (220 кВ) 35
7.2 Выбор выключателей и разъединителей на стороне среднего
напряжения (110 кВ) 38
7.3 Выбор выключателей и разъединителей на стороне низкого
напряжения (10кВ) 41
7.4 Выбор токоведущих частей и изоляторов РУ
7.4.1 Выбор токоведущих частей и изоляторов РУ на стороне ВН..43
7.4.2 Выбор токоведущих частей и изоляторов РУ на стороне СН..44
7.4.3 Выбор токоведущих частей и изоляторов РУ на стороне НН..45
7.5 Выбор конденсаторов связи и высокочастотных заградителей 220кВ 46
7.6 Выбор конденсаторов связи и высокочастотных заградителей 110кВ 48
7.7 Выбор ограничителей перенапряжения на стороне ВН, СН и НН.. ..49
8 ВЫБОР СХЕМЫ ПИТАНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД 50
8.1 Определение мощности собственных нужд 50
8.2 Выбор трансформатора собственных нужд 51
8.3 Выбор схемы собственных нужд 52
9 ВЫБОР ИСТОЧНИКА ОПЕРАТИВНОГО ТОКА 53
10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА, ПРОТИВОАВАРИЙНАЯ АВТОМАТИКА,СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ, СИГНАЛИЗАЦИИ И УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 57
10.1 Выбор трансформаторов тока, трансформаторов напряжения,
измерительных приборов, приборов контроля и учета электроэнергии 57
10.1.1 Выбор трансформаторов тока на подстанции 57
10.1.1.1 Выбор трансформаторов тока на стороне 220кВ подстанции 58
10.1.1.2 Выбор трансформаторов тока на стороне 110кВ подстанции 64
10.1.1.3 Выбор трансформаторов тока на стороне 10кВ подстанции 69
10.2 Выбор трансформаторов напряжения на подстанции 72
10.2.1 Выбор трансформаторов напряжения на стороне 220кВ подстанции 73
10.2.2 Выбор трансформаторов напряжения на стороне 110кВ подстанции 76
10.2.3 Выбор трансформаторов напряжения на стороне 10кВ подстанции 79
10.3 Выбор видов и типоисполнения терминалов релейной защиты и
автоматики для всех объектов подстанции 81
10.3.1 Выбор поколения устройств РЗиА 82
10.3.2 Выбор фирмы производителя 83
10.3.3 Выбор видов и типоисполнения РЗиА 84
10.3.3.1 Автотрансформатор 220/110/10 кВ 85
10.3.3.2 Защита ВЛ 220 и 110 кВ 94
10.3.3.3 Защита системы шин и 110кВ 102
10.3.3.4 Шиносоединительные, секционные и обходные
выключатели 110кВ 105
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 115
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 116
Приложения должны быть в работе, но в настоящий момент отсутствуют
Развитие энергетики и электрификации в значительной мере определяет уровень развития всего народного хозяйства страны. В последние десятилетия энергетическая отрасль страны испытывала значительное недофинансирование. Это привело к тому, что основная часть электростанций и подстанций морально и физически устарели и не соответствуют современным требованиям эргономичности, безопасности, надежности.
В начале XXI века в электрических сетях России началось внедрение новых технических средств для обеспечения высокой надежности и повышения качества электроснабжения: воздушных линий с изолированными проводами, однофазных кабелей высокого напряжения, вакуумных и элегазовых выключателей, оптических каналов связи, цифровых реле (терминалов) управления и защиты электроустановок.
В данном дипломном проекте рассматривается реконструкция 220/110кВ ПС «Каштак», которая находится на балансе ОАО «Челябинский металлургический комбинат» (далее ПАО «ЧМК») и предоставляется сетевой организацией - обособленное подразделение АО «Электросеть» в г. Челябинске по договору обслуживания.
Силовое оборудование, устройства релейной защиты и автоматики, измерительные приборы уже давно исчерпали свой эксплуатационный ресурс и нуждаются в замене.
Повышение надежности электроснабжения потребителей является важнейшей задачей, которая ставится в энергетике. Поэтому релейной защите и противоаварийной автоматике электроэнергетических объектов уделяется большое внимание.
С помощью устройств защиты обеспечивается постоянный контроль состояния элементов электрической сети и производится их отключение при возникновении в сети каких-либо повреждений.
Предлагаемая реконструкция подстанции позволит за счет применения более современного оборудования повысить качество и надежность электроснабжения потребителей и улучшить условия труда обслуживающего персонала.
В данном проекте был произведен анализ существующей схемы подстанции, сделан вывод о необходимости реконструкции подстанции, вызванной её моральным и техническим износом. После чего рассмотрен вариант реконструкции подстанции 220/110кВ «Каштак» с частичной заменой коммутационного оборудования, измерительной аппаратуры и токоведущих частей, а также с заменой старой релейной защиты и противоаварийной автоматики на современные микропроцессорные комплекты фирмы «Экра».
Произведен расчет уставок релейной защиты и противоаварийной автоматики.
