Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Системы электроснабжения»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

_________И.В. Игнатенко

"____"___________2017 г.

ЗАМЕНА МАСЛЯНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ НА ЭЛЕГАЗОВЫЕ

НА ПС 220 КВ «ЛОНДОКО» И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАМЕНЫ

Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе бакалавра

БР 13.03.02 ПЗ

Студент С.Р. Денисов

Руководитель А.Н. Меркуленко

Нормоконтроль С.А. Власенко

Хабаровск – 2017

1. Тема ВКР: «Замена масляных выключателей на элегазовые на ПС 220 кВ «Лондоко» и экономическая оценка эффективности замены»

утверждена приказом по университету от «20» июня 2017 г. №759^а

2. Срок сдачи студентом законченного ВКР «22» июня 2017 г.

3. Исходные данные к ВКР: паспорт ПС 220кВ «Лондоко»; остальные исходные данные приводятся в пояснительной записке.

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

1) Общая часть;

2) Общие технические решения;

3)Требуемые технические характеристики к высоковольтному оборудованию напряжением 220 кВ и выбор выключателей;

4) Расчёт экономической оценки эффективности замены;

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей):

1. Нормальная схема электрических соединений ПС 220 кВ «Лондоко»; 2. План реконструируемой части ПС 220кВ «Лондоко»; 3. План реконструируемой части ПС 220 кВ «Лондоко» в разрезе; 4. Баковый элегазовый выключатель.

6. Дата выдачи задания 20 мая 2017 г

Календарный план

выпускной квалификационной работы

Студент________________________(С.Р.Денисов)

Руководитель ВКР_______________ (А.Н. Меркуленко)

ОТЗЫВ РУКОВОДИТЕЛЯ

Содержание проекта соответствует заданию на проектирование и содержит необходимые составные части.

Проект выполнен по реальному объекту, который нуждается в реконструкции, что подтверждает актуальность темы ВКР.

Проведен подробный сбор и анализ исходных данных на основании которых сформулированы технические решения по замене коммутационных устройств и сопутствующего оборудования.

Приведены решения в области изоляции, заземления, пожаробезопасности, освещения и иные.

Оборудование, применяемое при реконструкции, является современным и применяемым в реальном проектировании.

Положительно стоить отметить полностью самостоятельно проведенное проектирование данной работы, хорошее владение пакетом офисных программ, умение студента находить информационные источники и работать с ними.

В целом проект дает понимание технической и экономической целесообразности процесса и заслуживает положительной оценки.

ABSTRACT

The object of study - 220/35/6 kV substation "Londoko".

The purpose of this final qualifying work is the reconstruction of the substation with the replacement of oil in the gas-insulated equipment.

This paper presents a variant of the layout of open switchgear 220 kV, fundamental decisions on systems of relay protection and automation, emergency automation, process control system and an indication of their location, the system operating current, and their own needs after reconstruction.

РЕФЕРАТ

Работа содержит 52 с., 15 табл., 13 источников.

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ, МОЩНОСТЬ, НАПРЯЖЕНИЕ, ТОКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ (КЗ), ТРАНСФОРМАТОР, МАСЛЯНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ,ЭЛЕГАЗОВЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ, СРОК ОКУПАЕМОСТИ

Объект исследования - ПС 220/35/6 кВ «Лондоко».

Целью данной выпускной квалификационной работы является замена масляного оборудования на элегазовое, а именно:

-замена масляных выключателей МВ-220 кВ (2 комплекта) на элегазовые, на присоединениях:

- ВЛ 220 кВ Биробиджан – Лондоко №2 (Л-206);

- ВЛ 220 кВ Биробиджан – Лондоко №1 (Л-205);

В работе представлен вариант компоновки ОРУ-220 кВ, принципиальные решения по системам РЗА, ПА, АСУ ТП и связи с указанием мест их размещения, системы оперативного тока и собственных нужд после реконструкции.

СОДЕРЖАНИЕ

С.

ВВЕДЕНИЕ 9

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ 10

2 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ 13

2.1 Собственные нужды. Переменный и постоянный ток 15

2.2 Защита от перенапряжения, огнезащита, заземление, молниезащита 15

2.3 Освещение 17

2.4 Благоустройство территории 17

2.5 Инженерно-метеорологические условия 17

2.6 Релейная защита и автоматика 18

2.6.1 Исходные данные 18

2.6.2 Шкаф питания оперативного тока (ШОТ) 20

2.6.3. Устройства РЗА ВЛ 220 кВ (W1E,W2E) 20

2.7 Организация эксплуатации и охрана труда 21

2.8 Охрана труда на ПС 220 кВ Лондоко 23

2.9 Расчет режимов электрических сетей 24

2.9.1 Балансы и режимы 24

2.9.2 Балансы мощности энергосистемы Хабаровского края и ЕАО на годовые максимумы потребления в период 2012-2019 гг 25

2.9.3 Расчет токов короткого замыкания 28

3 ТРЕБУЕМЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ К ВЫСОКОВОЛЬТНОМУ ОБОРУДОВАНИЮ НАПРЯЖЕНИЕМ 220 КВ И ВЫБОР ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ 29

3.1 Выключатель элегазовый баковый трехполюсный на напряжение 220 кВ со встроенными трансформаторами тока 29

3.1.1 Основные преимущества и недостатки выключателя ВЭБ – 220 32

3.4 Шинные опоры 220 кВ 34

3.5 Преимущества элегазовых выключателей перед масляными 36

3.6 Недостатки элегазовых выключателей 39

3.7 Техническое обслуживание и ремонт нового оборудования 40

3.8 Оборудование и приборы для работы с элегазом 41

3.8.1 Оборудование для заполнения и извлечения газа 42

3.8.2 Газонепроницаемые соединения 42

3.8.2 Течеискатели и газоаналитическое оборудование 42

4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАМЕНЫ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ 43

4.1 Исходные данные для расчета срока окупаемости 43

4.2 Расчет срока окупаемости затрат 44

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 50

ВВЕДЕНИЕ

Электроэнергетика - это очень большая и важная сфера деятельности человека. В наше время большая часть населенной местности электрифицирована. На сегодняшний день от электроэнергии зависят все сферы деятельности человека. Поэтому требуется обеспечить качественную и бесперебойную подачу электроэнергии. Для этого строятся новые объекты и реконструируются старые. От качественной и бесперебойной поставки нередко зависит человеческая жизнь. Наши потребности полностью зависят от электричества. Обеспечение надежности снабжения электроэнергией особенно важная часть для функционирования современной нормальной деятельности человечества.

Важнейшими элементами энергетических и электрических систем, объединяющих ряд электростанций с целью лучшего использования их мощности, являются передающие электрические сети, распределительные устройства и подстанции. При комплектовании РП или ТП необходимо отдавать отчет в том, что подстанция, которая строится сегодня, должна прослужить не менее 40 лет и применение в ней оборудования, разработанного почти 50 лет назад (хотя и более дешевого), вряд ли экономически обосновано. В данное время большая часть электрооборудования находится на гране износа, и сейчас требуют замены или модернизации. Также вопрос стоит о моральном и физическом устаревании оборудования. Есть необходимость замены устаревшего оборудования на совершенно новые, экономичные, более надежные установки. Аварийные и внезапные перерывы электроснабжения потребителей вызывают большой экономический ущерб, обусловленный поломкой оборудования, порчей сырья и материалов, затратами на ремонты, недовыпуском продукции, простоями технологического оборудования и рабочей силы, а также издержками связанными с другими факторами.

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

ПС 220/35/6 кВ «Лондоко» расположена в Еврейской автономной области, в поселке Теплоозерск , по ул.Лазо д.7-б. Территория представляет собой площадку действующей подстанции, занятую производственными зданиями и сооружениями, с развитой сетью надземных и подземных инженерных коммуникаций. Замена выключателей производится в пределах существующей площадки. Дополнительный отвод земли для реконструкции подстанции «Лондоко» не требуется.

План по замене масляных выключателей разрабатывается с учётом:

- ориентировки площадки на местности и размещения существующих зданий и сооружений на площадке по условиям подхода линии электропередачи;

- расположения существующих проездов на территории подстанции;

- рельефа местности;

- компоновочных решений, обеспечивающих максимальную плотность застройки.

Установка нового оборудования в реконструируемых ячейках ОРУ 220 кВ предусматривается на местах взамен существующего без изменения компоновки и строительной части в пределах существующей ограды подстанции «Лондоко».

Отметки оборудования ОРУ 220 кВ в проектируемых ячейках должны быть

взаимоувязаны с отметками на остальной территории подстанции. Поэтому планировочные работы производятся точечно под устанавливаемое оборудование.

Так как подстанция существующая, имеющиеся подъездные пути к ней остаются без изменений. Изменения решений по внешнему транспорту, по схеме доставки тяжеловесного оборудования и строительных материалов в данном объёме не предусмотрены. Реконструкция подстанции не затрагивает подъездную и внутриплощадочные автодороги. На подстанции существуют кольцевые внутриплощадочные проезды, являющиеся также и пожарными проездами. Подъезд к вновь устанавливаемому оборудованию ячеек будет осуществляться по существующим автодорогам и проездам подстанции. На территории подстанции существующие автодороги выполнены с гравийным покрытием.

Таблица 1.1 - Основные характеристики ПС 220 кВ «Лондоко»

Окончание таблицы 1.1

2 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

В части реконструкции ПС 220 кВ Лондоко выполнено: