ВВЕДЕНИЕ 8
1 РАЗРАБОТКА ГЛАВНОЙ СХЕМЫ ПОДСТАНЦИИ
1.1 Выбор схем распределительных устройств на высшем и низшем
напряжении проектируемой подстанции 9
1.1.1 Выбор схемы распределительного устройства 220 кВ 9
1.1.2 Выбор схемы распределительного устройства 10 кВ 9
1.2 Выбор силовых трансформаторов на подстанции 9
2.1 Выбор трансформаторов 220/10 кВ 9
2.2 Выбор силовых трансформаторов 10/0,4 кВ 10
1.3 Выбор проводов воздушных ЛЭП 220 кВ 11
1.4 Обоснование режимов заземления нейтрали 12
1.5 Выбор силовых трансформаторов на подстанции 10/0,4 кВ 15
1.6 Выбор трансформаторов собственных нужд 15
1.7 Расчет токов короткого замыкания 18
1.7.1 Сравнительный расчет токов короткого замыкания
вручную и по ТоКо 18
1.7.2 Расчет токов короткого замыкания максимального режима 22
1.7.3 Расчет токов короткого замыкания минимального режима 25
1.8 Выбор и проверка оборудования подстанции
1.8.1 Оборудование распределительного устройства 220 кВ 26
1.8.2 Оборудование распределительного устройства 10 кВ 30
1.9 Выбор оборудования 10 кВ подстанции 10/0,4 кВ 33
1.10 Выбор оперативного тока 34
1.11 Выбор предохранителей 34
1.12 Проверка кабельной линии 10 кВ на термическую стойкость 35
1.13 Выбор ограничителей перенапряжения нелинейных 35
2 ВЫБОР И РАСЧЁТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ПОДСТАНЦИИ 220/10 кВ... 37
2.1 Защита электродвигателя 37
2.2 Защита силового трансформатора ТМГ-1000/10 У1 45
2.3 Защита кабельной линии 51
2.4 Защита секционного выключателя 57
2.5 Защита вводного выключателя 61
2.6 Защита трансформатора напряжения 66
2.7 Защита силового трансформатора ТРДН-40000/220 У1 67
2.8 Проверка на допустимую погрешность обмоток трансформаторов
тока для подключения релейной защиты 78
3 ОЦЕНКА НАДЁЖНОСТИ СХЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО
УСТРОЙСТВА 220 КВ 80
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 84
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
В настоящее время в отечественной электроэнергетике можно выделить две характерные особенности.
Одна из них связана с развитием отрасли, заключающейся в воде новых генерирующих мощностей на основе единичных агрегатов небольшой мощности (малая и распределённая генерация), средней мощности (парогазовые установки городских ТЭЦ), агрегатов большой мощности (прежде всего на атомных станциях). При этом происходит значительное усложнение электрических сетей, утяжеление их эксплуатационных режимов, установка и использование современного основного оборудования, коммутационных и измерительных аппаратов.
В то же время в большинстве энергосистем значительная доля оборудования электрических сетей (до 60-70%) выработало свой нормативный ресурс, находится в эксплуатации до 40 лет и более. Это в значительной степени относится и к релейной защите и автоматике (РЗА), где основную долю составляют устаревшие (как физически, так и морально) устройства на основе электромеханических и полупроводниковых реле.
Таким образом, в современных условиях ещё более ответственными становятся вопросы эксплуатации, автоматики управления и релейной защиты в электроэнергетических системах. Давно назрела необходимость массовой реконструкции и строительства новых подстанций с применением устройств РЗА на основе современной микропроцессорной базе, желательно отечественного производителя. Поэтому выбранная тема выпускной квалификационной работы является актуальной.
На разработанной узловой подстанции «Юпитер» приняты к установке два трансформатора с расщепленной обмоткой типа ТРДН-40000/220/10.
Распределительное устройство 220 кВ выполнено по схеме «шестиугольника». Распределительное устройство 10 кВ выполнено по схеме «две системы шин, секционированные выключателем» с использованием ячеек КРУ типа КУ-10Ц, которые комплектуются вакуумными выключатели типа ВР1-10 и ВР2-10, трансформаторами тока типа ТЛО-10, трансформаторами напряжения типа ЗНОЛ.06-СЭШ-10.
На подстанции принят постоянный оперативный ток. Для питания системы собственных нужд выбраны к установке два масляных герметичных (без расширительных баков) трансформатора типа ТМГ-630/10-У1, подключенных к разным секциям РУ 10 кВ.
Исполнение всех выбранных к установке устройств РЗА выполнено на микропроцессорной элементной базе отечественного производителя - фирмы «Чебоксарский электроаппаратный завод». Это позволит унифицировать эксплуатацию и обслуживание всего комплекса РЗА.
Таким образом, используемое на подстанции оборудование, выполненные расчёты и принятые на их основе решения позволят обеспечить надёжное электроснабжение потребителя в соответствии с современными нормами и требованиями.
