Введение 5
Раздел 1. Аналитический обзор 8
1.1 Анализ существующей схемы электроснабжения подстанции
«Мамадыш» 8
1.2 Задачи реконструкции 12
1.3 Достижения в электротехнической промышленности 13
Раздел 2. Конструкторская часть 20
2.1 Проверка мощности силовых трансформаторов 20
2.2 Выбор питающих линий 28
2.3 Выбор трансформаторов собственных нужд 30
2.4 Выбор жесткой ошиновки ОРУ-110 кВ 34
2.5 Описание схемы электроснабжения подстанции после
реконструкции 40
Раздел 3. Технологическая часть 45
3.1 Расчет токов короткого замыкания 45
3.2 Выбор электрооборудования 55
3.3 Дифференциальная токовая защита трансформаторов 61
Раздел 4. Спецвопрос. Высоковольтные вводы силовых
трансформаторов 72
4.1 Классификация высоковольтных вводов силовых
трансформаторов 72
4.2 Анализ причин ухудшения состояния внутренней изоляции 74
4.3 Основные методы контроля технического состояния вводов 76
Заключение 79
Список литературы 81
Приложения должны быть в работе, но в данный момент отсутствуют
В настоящее время на фоне экономического подъема наблюдается неизменный рост потребления энергоресурсов современным обществом, бизнесом, производством. Рост крупных городов также ведет к увеличению потребления электроэнергии и, как следствие этих факторов, - к ее дефициту. Основными этапами решения этой проблемы является следующее:
- наращивание генерирующих мощностей;
- наращивание мощностей распределительных электрических сетей (в том числе проектирование подстанций);
- сооружение новых и реконструкция устаревших электрических сетей и подстанций.
В электроэнергетике, как и во многих других отраслях, остро стоит вопрос о модернизации сетей и подстанций. Оборудование, установленное 25-30 лет назад, выработало свой ресурс почти на 100%. Нынешняя его работоспособность, во многом сохраняется за счет того, что оборудование было изготовлено с многократным запасом по прочности. Высоковольтные выключатели исчерпали свой коммутационный ресурс. Запасных частей, которые подлежат замене при средних и расширенных текущих ремонтах сегодня, практически никто не выпускает.
Современным рынком представлены лишь аналоги запчастей, выпускаемые кооперативами, но о качестве таких запчастей, разумеется нет и речи. Резинотехнические изделия (РТИ), за годы работы теряют эластичность, из-за многократных температурных расширений, на уплотнительных кольцах и прокладках присутствует остаточная деформация. В процессе обслуживания, РТИ, нередко изготавливаются на подстанциях самим ремонтным персоналом, с помощью подручных приспособлений; конечно, такие комплектующие не могут обеспечить герметичность узлов.
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 дипломного проекта являлось снижение затрат на обслуживание электрооборудования, повышение качества передаваемой электроэнергии и надёжности электроснабжения.
Схема включения открытого распределительного устройства ОРУ-110 кВ - одна рабочая и обходная система шин. Рабочая шина секционирована на две секции и соединяется с помощью секционного выключателя и шинного разъединителя.
ВЛ 110 кВ Костенеево - Мамадыш подведена к 1 секции рабочей шины, ВЛ 110 кВ Кирмени - Мамадыш ко 2-ой секции. От 2-ой секции отходит ВЛ 110 кВ Мамадыш - Юкачи. Таким образом, на высокой стороне имеем три высоковольтных присоединения.
К каждой секции рабочей шины подключены силовые трансформаторы. К 1-ой секции рабочей шины подключается трансформатор Т-1 типа ТДТН-16000/110 - трёхобмоточный трёхфазный трансформатор с напряжениями обмоток 110, 35 и 10 кВ и регулированием напряжения в первичной обмотке РПН. Ко 2-ой секции рабочей шины подключен двухобмоточный трёхфазный трансформатор Т-2 типа ТДН- 16000/110 с напряжениями обмоток 110 и 10 кВ и регулированием напряжения под нагрузкой РПН. Силовые трансформаторы подключаются к рабочей шине через элегазовый выключатель и разъединители.
Система шин ОРУ-110 кВ выполнена из алюминиевых шин, укрепленных на жесткой ошиновке.
Для защиты от перенапряжений в ОРУ-110 кВ, возникающих от внешних или внутренних коммутаций, используются нелинейные ограничители перенапряжений ОПН-110 и ОПНН-110 в нейтрали силового трансформатора.
Дополнительно к ЗРУ-10 кВ установлены шкафы для РУ-35 кВ. Во всех отходящих линиях распределительных устройств установлены выкатные вакуумные выключатели фирмы Таврида Электрик. Все ограничители перенапряжения ОПН-10 и ОПН-35 также этой фирмы.
Для обеспечения собственных нужд подстанции установлены два ТСН типа ТСЗ-250/10 - сухие в защитном кожухе трансформаторы напряжением 10/0,4 кВ.
В технологической части проекта выполнен расчет токов короткого замыкания, по результатам расчетов токов кз выбрано защитное электрооборудование, рассчитана релейная защита силовых трансформаторов и отходящих линий.
В качестве спецвопроса проанализированы конструкции
высоковольтных вводов силовых трансформаторов, причины ухудшения состояния изоляции силовых вводов и методы контроля изоляции.
