Введение
Раздел 1. Аналитический обзор
1.1 Характеристика системы электроснабжения ПС Таканыш
1.2 Задачи реконструкции
1.3 Современные технологии в электротехнике
Раздел 2. Конструкторская часть
2.1 Проверка мощности силовых трансформаторов
2.2 Проверка сечения питающих линий
2.3 Расчет мощности собственных нужд подстанции
2.4 Заземление оперативного пункта управления
2.5 Освещение ОПУ
2.6 Описание схемы электроснабжения подстанции после реконструкции
Раздел 3. Технологическая часть
3.1 Расчет токов короткого замыкания
3.2 Выбор электрооборудования
3.3 Релейная защита секционного выключателя и АВР
Раздел 4. Спецвопрос. Плавка гололёда переменным током
Заключение
Список литературы
Приложения должны быть в работе, но в данный момент отсутствуют
Электрические подстанции служат для приема, преобразования и распределения электроэнергии, выполняются на все ступени напряжения, могут быть повышающими, если находятся в непосредственной близости от электростанций и преобразуют для передачи от них в сеть электроэнергию более высокого напряжения, или понижающими (к ним относится подавляющее число подстанций, от которых осуществляется электроснабжение потребителей).
Назначение, мощность и уровни напряжения электрической подстанции определяются схемой и конфигурацией электрической сети, в которой она эксплуатируется, характером и нагрузками присоединенных потребителей электроэнергии.
Различают в основном следующие виды электрических подстанций:
• тупиковые (концевые);
• ответвительные, присоединенные к проходящим вблизи ВЛ;
• промежуточные, служащие для питания своих потребителей;
• транзитные (в большом числе случаев — узловые), предназначенные не только для питания потребителей, но и для передачи потоков мощности в смежные сети своей и соседних энергосистем;
• преобразовательные — для передачи и приема электрической мощности на постоянном токе;
• тяговые — для питания электротяговых сетей.
Конструктивно распределительные устройства электрических подстанций могут выполняться открытыми (основное оборудование располагается на открытом воздухе) или закрытыми (в городских условиях, в местах с неудовлетворительными условиями окружающей среды), по своей ведомственной принадлежности подстанции находятся в ведении энергосистем или промышленных и других потребителей электроэнергии.
В последнее время резко возрос спрос на энергопотребление. Это обусловлено разными факторами, в том числе и бурным развитием промышленного комплекса и жилищно-коммунальной инфраструктуры.
Одновременно растет и благосостояние населения, которое приобретет современную бытовую технику. Анализ энергопотребления в стране выявил, что за последние 20 лет мы не только достигли исторического максимума, но уже и превысили его.
В результате для удовлетворения возрастающего спроса на электроэнергию необходимо, либо производить реконструкцию подстанций, либо строить новые подстанции. Строительство новых подстанций весьма проблематично в связи с плотной застройкой российских городов и связано с большими затратами на приобретение земельных участков для размещения подстанции. Реконструкция подстанций является более выгодным с экономической точки зрения вариантом, а с точки зрения невозможности порой выделения участка под строительство новой подстанции - единственным вариантом.
Другая важная причина реконструкции подстанций вызвана физически и морально устаревшим парком оборудования, неудовлетворительным состоянием зданий и сооружений, при эксплуатации которого растет день ото дня риск аварий на подстанции, а значит, и нарушения снабжения ее потребителей, среди которых есть и потребители I категории. Кроме того старое оборудование требует больших затрат на проведение ремонтов и поддержание его в рабочем состоянии.
Если осуществляется реконструкция подстанции, то по согласованию с заказчиком в объект вносятся необходимые конструктивные и технологические изменения: замена выключателей, наладка устройств системы релейной защиты и автоматики (РЗА), замена щита постоянного тока и другие работы.
Реконструкция подстанции осуществляется в два этапа. До поставки оборудования на объекте завершаются все инженерно-технические работы:
• Подготовка коммуникационных траншей для прокладки контура заземления, силовых и контрольных кабелей
• закладка крепежных элементов по утвержденной технологии
• Монтаж электромонтажных сетей, освещения и вентиляции
• Отделочные работы
Дополнительно проводятся мероприятия по защите систем и оборудования от значительного перепада температуры, влажности, попадания грунтовых вод и загрязнений.
На втором этапе выполняются монтажные работы по установке всех систем и оборудования.
Целью выпускной работы являлось электроснабжения подстанции, использование современного электрооборудования и сокращение времени на профилактическое обслуживание.
Подстанция «Таканыш» по территориальному расположению относится к филиалу ОАО «Сетевые компании» Елабужские электрические сети. Подстанция «Таканыш» является узловой. Высокое напряжение к подстанции подводится по двум ВЛ-110 кВ: Нырты и Каинсар. От 2-ой секции отходит ВЛ 110 кВ Таканыш - Юкачи. Таким образом, на высокой стороне имеем три высоковольтных присоединения.
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 масляного выключателя и шинного разъединителя.
К каждой секции рабочей шины подключены силовые трансформаторы типа ТДТН-16000/110 с напряжениями обмоток 110, 35 и 10 кВ и регулированием напряжения в первичной обмотке РПН. Силовые трансформаторы подключаются к рабочей шине через отделитель ОД-110 и короткозамыкатель КЗ-110.
В процессе реконструкции на подстанции в ОРУ-110 выполнена замена пары отделитель ОД - короткозамыкатель КЗ в цепях силовых трансформаторов на элегазовый выключатель с разъединителями. Использовали поворотные разъединители типа РГП-110 кВ. Для защиты от внешних и внутренних перенапряжений установлены нелинейные ограничители напряжения ОПН - 110 в питающих линиях и ОПНН-110 в нейтралях силовых трансформаторов, а также ОПН-10 в отходящих линиях ЗРУ-10 кВ. Масляные выключатели 35 кВ и 10 кВ заменены на выключатели вакуумного типа во всех отходящих линиях ЗРУ-35 кВ, ЗРУ-10 кВ и в АВР. Кроме того, в ЗРУ-10 установлены трёхфазные измерительные трансформаторы напряжения типа НАМИ-10.
На подстанции установлены два силовых трёхобмоточных трансформатора с напряжениями 110/35/10 кВ мощностью по 16 МВА каждый и регулированием напряжения под нагрузкой РПН.
Рабочие шины пониженного напряжения устанавливаются в отдельных помещениях ЗРУ 35 и 10 кВ.
В ЗРУ надежность схемы обеспечивается за счет применения шкафов КРУ -10 кВ «Волга» российской разработки, позволяющих производить быструю замену выкатной части ячейки для ремонта выключателя. Распределительное устройство ЗРУ имеет 2 секции. Между секциями установлены АВР, оборудованные двумя секционными вакуумными выключателями.
Для обеспечения собственных нужд подстанции установлены два ТСН типа ТМГ-250/10 - герметичные масляные в защитном кожухе трансформаторы напряжением 10/0,4 кВ. ТСН присоединяются на шины 10 кВ. Такое соединение выполнено вследствие применения на ПС переменного и постоянного оперативного тока. Эксплуатация осуществляется следующим образом: два ТСН работают одновременно с загрузкой 52% от номинальной мощности трансформаторов. При этом секции шин 0,4 кВ секционированы автоматическим выключателем с устройством АВР-0,4 кВ, потребители собственных нужд подключаются от щита собственных нужд СН, запитываемого от каждого трансформатора отдельно. Сеть собственных нужд имеет напряжение 380/220 В с заземленной нейтралью.
В проекте выполнено освещение оперативного пункта управления. В помещении ОПУ минимальная освещенность 150лк обеспечивается светодиодными светильниками LuxON Bell с лампами по 50 Вт. Аварийное освещение выполняется теми же светильниками со встроенными аккумуляторными батареями. Запас энергии достаточен в течении 2 часов.
В проекте также выполнен расчет заземления ОПУ по контуру стальной горизонтальной полосой размерами 40х4 мм и вертикальными стержнями длиной 5 м и диаметром 16 мм. Общее сопротивление заземления не более 10 Ом согласно ПУЭ.
В технологической части проекта рассчитаны токи короткого замыкания и по результатам расчетов выбрано современное электрооборудование для всех РУ подстанции Таканыш. Кроме того, определены токи уставок релейной защиты секционного выключателя и АВР 10 кВ.
В качестве спецвопроса рассмотрен процесс плавки гололёдных образований, предусмотрены мероприятия по профилактике их; составлена схема подключения установки для плавки гололёда к прогреваемой высоковольтной линии ВЛ и составлена схема автоматического управления плавкой на подстанции Таканыш.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
