Мой диплом Ангарский (Понизительная подстанция 220-10 кВ на станции Тырма)

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Системы электроснабжения»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

_______________ И.В. Игнатенко

"____"___________2016 г.

ПОНИЗИТЕЛЬНАЯ ПОДСТАНЦИЯ 220/10 КВ

НА СТАНЦИИ ТЫРМА

Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе

БР 13.03.02 ПЗ

Студент М.В. Ангарский

Руководитель А.М. Константинов

Нормоконтроль С.А. Власенко

Хабаровск – 2016

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

(ДВГУПС)

_______ИИФО_________ Кафедра Системы электроснабжения

(наименование УСП) (наименование кафедры)

Направление (специальность) 13.03.02 Электроэнергетические системы и сети

(код, наименование направления или специальности)

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой_______________ И.В. Игнатенко

«_____» ______________2016 г.

З А Д А Н И Е

Ангарского Михаила Витальевича

(фамилия, имя, отчество)

1.Тема ВКР: «Понизительная подстанция 220/10 кВ на станции Тырма »

утверждена приказом по университету от «__» ______ 2016 г. № ____

2. Срок сдачи студентом законченной ВКР «14» июня 2016 г.

3. Исходные данные к проекту: мощность короткого замыкания до шин высшего напряжения, схема главных электрических соединений, результаты.

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов) схемы электроснабжения, выбор главной схемы подстанции, проверка мощности трансформатора и расчет токов короткого замыкания, выбор основного оборудования и токоведущих элементов подстанции, заземление и молниезащита подстанции.

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

Главная электрическая схема подстанции,

план подстанции,

молниезащита подстанции,

график окупаемости замены выключателя.

6 Консультанты по ВКР (с указанием относящихся к ним разделов ВКР)

7 Дата выдачи задания 06 мая 2016 г.

Календарный план

выполнения выпускной квалификационной работы

Студент _____________________________________________

Руководитель ВКР ____________________________________

ABSTRACT

The characteristic of step-down TP of Tyrm is given, the system of power supply, consumers and requirements to reliability of their power supply is described. On the basis of settlement loadings check of electric equipment in the normal and postemergency modes is executed. Check of current carrying parts and the switching equipment on firmness in emergency operation is executed. Losses of tension and power in lines are calculated. The system of relay protection and automatic equipment is studied, calculation of settings for the feeding and departing line, and also the power transformer is made. The scheme of own needs is described. Questions of providing indicators of quality of power supply are also considered. Reliability of the scheme of power supply of TP of Tyrm is estimated. Questions of labor protection and safety of activity on substation are considered.

РЕФЕРАТ

Проект содержит 59 с., рис. 6, 6 таблиц, 14 источников.

СХЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, МОЩНОСТЬ, ТРАНСФОРМАТОР, КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ, ТОКОВЕДУЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ЗАМЗЕМЛЕНИЕ, СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ, ПОТРЕБИТЕЛИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, ИЗОЛЯЦИЯ, ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Объектом исследования является понизительная трансформаторная подстанция ТП 220/10 кВ на ст. Тырма.

Цель проекта – расчет токов короткого замыкания, проверка токоведущих частей и коммутационной аппаратуры на стойкость в аварийном режиме.

В результате исследования было выбрано основное оборудование и токоведущие элементы подстанции, отвечающее требованиям технической надежности и безопасной эксплуатации.

Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели: на расчетном участке были рассчитаны мероприятия, необходимые для обеспечения электроснабжением потребителей железнодорожной станции Тырма и поселка Тырма, среди которых запланирован демонтаж существующей подстанции ТП 220/27,5 кВ и строительство новой подстанции 220/10 кВ.

В дипломном проекте рассмотрены вопросы охраны труда и обеспечения безопасности жизнедеятельности на подстанции.

СОДЕРЖАНИЕ

С.

ВВЕДЕНИЕ 8

1 СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 9

1.1 Описание схемы внешнего электроснабжения 9

1.2 Описание схемы внутреннего электроснабжения 15

2 ВЫБОР ГЛАВНОЙ СХЕМЫ ПОДСТАНЦИИ 16

3 ПРОВЕРКА МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА И РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 18

3.1 Расчет мощности на шинах 10 кВ с учетом мощности трансформатора собственных нужд 18

3.2 Максимальная полная мощность 18

3.3 Расчет токов короткого замыкания 20

3.3.1 Расчет тока трехфазного КЗ для точки К1 21

3.3.2 Расчет тока трехфазного КЗ для точки К₂ (шина 10 кВ) 23

3.3.3 Расчет токов короткого замыкания до точки К3 24

4 ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ТОКОВЕДУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДСТАНЦИИ 29

4.1 Максимальные рабочие токи сборных шин и присоединений подстанции 29

4.2 Выбор высоковольтных выключателей 31

4.3 Выбор разъединителей 33

4.4 Выбор трансформаторов тока 34

4.5 Ошиновка и кабельное хозяйство 35

4.6 Выбор изоляторов 39

4.7 Выбор ограничителей перенапряжения 40

5 ЗАЗЕМЛЕНИЕ И МОЛНИЕЗАЩИТА ПОДСТАНЦИИ 45

5.1 Заземление 45

5.2 Молниезащита 47

6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАМЕНЫ МАСЛЕННЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ РУ 220 кВ ВМТ-220Б НА ЭЛЕГАЗОВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ВЭБ-УЭТМ-220 УХЛ1 49

6.1 Определение капитальных вложений на установку 1 элегазового выключателя 49

6.2 Расчёт текущих расходов на эксплуатацию элегазовых выключателей 50

6.3 Расчёт годовых текущих расходов на содержание и обслуживание масляных выключателей методом укрупнённых расчетов 51

6.4 Расчет ущерба в случае выхода из строя выключателя 53

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 58

ВВЕДЕНИЕ

В данной выпускной квалификационной работе рассматривается понизительная трансформаторная подстанция ТП 220/10 кВ на ст. Тырма. Реализация проекта «Строительство понизительной трансформаторной подстанция ТП 220/10 кВ на ст. Тырма Дальневосточной железной дороги» осуществляется в рамках программы «Сводный перечень первоочередных мероприятий по развитию железнодорожной инфраструктуры Восточного полигона ОАО «РЖД». Понизительная трансформаторная подстанция ТП-220/10 кВ Тырма в административном отношении расположена в границах Верхнебуреинского муниципального района Хабаровского края, с восточной стороны п. Тырма. Поселок Тырма расположен на правом берегу реки Тырма. Железнодорожная станция относится к ветке Известковая – Чегдомын. Подстанция предназначена для развития распределительных сетей и улучшения энергоснабжения потребителей Верхнебуреинского муниципального района.

Проектом предусмотрен демонтаж существующей ТП 220/27,5 кВ и строительство новой подстанции 220/10 кВ. Проектируемая ПС 220 кВ Тырма подключается к сети 220 кВ в отпайку существующей ВЛ 220 кВ Лондоко – Ургал. РУ 220 кВ выполняется по схеме №220-3Н "Блок (линия-трансформатор) с выключателем".

ПС 220 кВ Тырма без постоянного присутствия персонала, обслуживается оперативно выездной бригадой. Проектируемое ОРУ 220 кВ выполняется на оцинкованных металлоконструкциях.

молниезащита электрооборудование схема подстанция

1 СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1. Описание схемы внешнего электроснабжения

ПС 220/10 кВ Тырма получает питание по ответвлению от ВЛ 220 кВ Лондоко – Ургал с отпайками и предназначена для электроснабжения электроустановок ОАО «РЖД», расположенных в поселке Тырма в Верхнебуреинском районе Хабаровского края.

Проектируемая ПС 220 кВ Тырма намечается к вводу в энергосистеме Хабаровского края и Еврейской автономной области (ЕАО), входящей в состав Объединенной энергосистемы Востока (ОЭС Востока).

В операционную зону ОЭС Востока, помимо ЭС Хабаровского края и ЕАО входят Амурская, Приморская энергосистема и Южно-Якутский энергорайон, расположенные на территории пяти субъектов Российской Федерации: Амурской области, Приморского края, Хабаровского края, Еврейской автономной области и Южной части республики Саха (Якутия).

На территории ОЭС функционируют 19 электростанций суммарной установленной мощностью 9061 МВт (без учета изолированно работающего Николаевского энергорайона), электрические подстанции класса напряжения 110 –500 кВ общей мощностью 32,2 млн. кВА и линии электропередач 110 – 500 кВ протяженностью 24 899,7 км.

В энергосистеме (ЭС) Хабаровского края и Еврейской автономной области основными источниками энергоснабжения являются 6 тепловых электростанций (структурные подразделения филиалов ОАО «Дальневосточная генерирующая компания» («ДГК») - «Хабаровская генерация»). Все электростанции являются теплоэлектроцентралями – осуществляют комбинированное производство электрической и тепловой энергии. Электростанции расположены около центров электрической нагрузки – крупных городов Хабаровского края: г. Хабаровск, Комсомольск-на-Амуре.

Также на территории ЭС Хабаровского края и ЕАО функционирует Хорская ТЭЦ, снабжающая тепловой и электрической энергией поселок городского типа Хор, расположенный в Лазовском районе Хабаровского края и децентрализованная генерация.

На территории ОЭС Востока получили развитие электрические сети напряжением 500, 220, 110, 35 кВ. Собственником магистральных электрических сетей напряжением 220 кВ и выше является ОАО «ФСК ЕЭС». Управление режимами энергосистем осуществляет филиал ОАО «СО ЕЭС» «Объединенное диспетчерское управление энергосистемами Востока». Филиалы ОАО «СО ЕЭС» - Региональные диспетчерские управления (РДУ) Амурское, Приморское, Хабаровское осуществляют управления режимами работы энергосистем Востока.

Операционная зона Хабаровского РДУ включает в себя территории Хабаровского края и Еврейской автономной области. ОЭС Востока работает изолировано. Существуют следующие связи с энергосистемой Забайкальского края ОЭС Сибири:

- ВЛ 220 кВ Ерофей Павлович/т – Чичатка;

- ВЛ 220 кВ Аячи/т – Амазар;

- ВЛ 220 кВ Хани – Чара

Экспорт электроэнергии с ОЭС Востока (территория Амурской области) в Китай осуществляется по следующим ЛЭП:

- ВЛ 500 кВ Амурская – Хэйхе;

- ВЛ 220 кВ Благовещенская – Айгунь 1 цепь;

- ВЛ 220 кВ Благовещенская – Айгунь 2 цепь;

- ВЛ 110 кВ Благовещенская – Хэйхе;

- ВЛ 110 кВ Сиваки – Шипачжань.

Связь энергосистемы Хабаровского края и Еврейской автономной области с энергосистемой Амурской области осуществляется по линиям электропередачи: