ВКР Бушуев А.А. (Подстанция Ургал 220-110-35 кВ с компенсацией ёмкостных токов в сети 35 кВ)

Министерство транспорта Российской ФедерацииФедеральное агентство железнодорожного транспортаФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»Кафедра «Системы электроснабжения»К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬЗаведующий кафедрой_______________ И.В.Игнатенко"____"___________2016 г.ПОДСТАНЦИЯ «УРГАЛ 220/110/35/10 КВ»С КОМПЕНСАЦИЕЙ ЕМКОСТНЫХ ТОКОВ В СЕТИ 35 КВПояснительная записка к выпускной квалификационной работеБР 13.03.02 ПЗСтудентА.А. БушуевРуководительА.М.

КонстантиновНормоконтрольС.А. ВласенкоХабаровск – 2016Министерство транспорта Российской ФедерацииФедеральное агентство железнодорожного транспортафедеральное государственное бюджетное образовательноеучреждение высшего образования«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»(ДВГУПС)Электроэнергетический институтКафедра Системы электроснабжения(наименование УСП)(наименование кафедры)Направление (специальность) 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника______(код, наименование направления или специальности)УТВЕРЖДАЮ:Зав. кафедрой_______________ И.В.Игнатенко«_____» ______________2016 г.З А ДА Н И Ена выпускную квалификационную работу студентаБушуева Андрея Анатольевича(фамилия, имя, отчество)1.Тема ВКР: «Подстанция «Ургал 220/110/35/10 кВ» с компенсацией емкостных токовв сети 35 кВ»утверждена приказом по университету от «15_» 06.2016 г.

№ 664а__2. Срок сдачи студентом законченной ВКР «_»_____ 2016 г.3. Исходные данные к ВКР Проектная и рабочая документация по объекту подстанция«Ургал 220/110/35 кВ», остальные исходные данные приведены в пояснительной записке.4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработкевопросов)1) Климатическая характеристика района.2) Анализ электрических нагрузок ПС «Ургал».3) Выбор и замена силовых автотрансформаторов.4) Проверка основного силового оборудования.5) Анализ проблемы компенсации емкостных токов.6) Расчет емкостных токов и выбор дугогасящих реакторов.7) Замена трансформаторов напряжения на трансформаторы трехфазнойантирезонансной группы.5.

Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)1) Нормальная схема электрических соединений ПС 220 кВ Ургал.2) Генеральный план подстанции «Ургал 220/110/35 кВ».3) Чертеж реактора дугогасящего РЗДПОМА-700/35.4) Чертеж реактора дугогасящего ASR 2506. Дата выдачи задания_________________Календарный планвыполнения выпускной квалификационной работыНаименование этапов выполнения№п/пвыпускной квалификационной работыСрок выполненияэтапов ВКР1Сбор исходных данныхмай 20152Анализ зимних и летних суточных нагрузокмай 20153Замена автотрансформатора и проверкаоборудованияиюнь 20154Расчет емкостных токов в сети 35 кВиюнь 20155Выбор дугогасящего реактораиюнь 20156Оформление чертежейиюнь 20157Оформление пояснительной записки ВКРиюнь 2015Студент _____________________________________________Руководитель ВКР ____________________________________ПримечаниеABSTRACTPurpose - analysis of daily load and on the basis of the load selection andreplacement autotransformer , as well as payment of compensation of capacitivecurrents in the network of 35 kV .

The study determined that the auto-transformermust be replaced with a new one of the same rating. Also two solutions to theproblem of compensation of capacitive currents were invited. Evaluation of theeffectiveness of these methods has been carried out.РЕФЕРАТПроект содержит 64 с., 17 рис., 9 таблиц, 10 источников.ПЕРЕГРУЗКА,ОДНОФАЗНОЕАВТОТРАНСФОРМАТОРЫ,КОРОТКОЕДУГОГАСЯЩИЕРЕАКТОРЫ,ЕМКОСТНЫЕЗАМЫКАНИЕ,ТОКИ,КОМПЕНСАЦИЯ,ИЗОЛИРОВАННАЯНЕЙТРАЛЬ,АНТИРЕЗОНАНСНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫОбъектом исследования является электроэнергетическая система, вкоторой возможно добавление новых мощных потребителей электроэнергии,а также в сети 35 кВ которой не установлена нейтраль и частые аварийныеситуации нарушают работу трансформаторов.Цель работы – анализ суточных нагрузок и на основании этих нагрузоквыбор и замена автотрансформатора, а также расчет компенсации емкостныхтоков в сети 35 кВ.В результате исследования было определено, что необходимо заменитьавтотрансформатор на новый, но того же номинала.

Также было предложенодва варианта решения проблемы компенсации емкостных токов. Былапроведенаоценкаэффективностиэтихспособов.СОДЕРЖАНИЕС.ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 91 ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ПС «УРГАЛ» ............................... 101.1 Краткая характеристика и назначение объекта............................................ 101.2 Анализ существующей схемы электрических соединений и элементовподстанции. ............................................................................................................ 112 ВЫБОР И ЗАМЕНА АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ...................................... 122.1 Характеристика электрических нагрузок ПС «Ургал» ...............................

123 РАСЧЕТ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ............................................... 153.1 Расчёт тока короткого замыкания в точке К1 .............................................. 163.2 Расчёт тока короткого замыкания в точке К2 ..............................................

173.3 Расчёт тока короткого замыкания в точке К3 .............................................. 204 РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ТОКОВ ........................................ 225 ПРОВЕРКА ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ............................................. 245.1. Проверка выключателей ................................................................................ 245.2. Проверка разъединителей .............................................................................

276 КОМПЕНСАЦИЯ ЕМКОСТНЫХ ТОКОВ В СЕТИ 35 кВ ........................... 296.1. Анализ проблемы компенсации емкостных токов ..................................... 296.2 Принцип работы автоматического регулятора ........................................... 356.3.

Расчет емкостного тока короткого замыкания на землю ........................... 386.4. Выбор дугогасящих реакторов и трансформаторов для ихподключения .......................................................................................................... 416.5. Установка дугогасящего реактора в нейтраль трансформатора ............... 4977 ЗАМЕНА ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ ТРЕХФАЗАНОЙАНТИРЕЗОНАНСНОЙ ГРУППЫ ...................................................................... 527.1 Выбор трансформатора напряжения ............................................................. 527.2 Принцип работы трансформаторов трехфазной группы при однофазномзамыкании на землю. ............................................................................................

55ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 56СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ........................................... 57ПРИЛОЖЕНИЕ А ................................................................................................. 59ПРИЛОЖЕНИЕ Б .................................................................................................. 60ПРИЛОЖЕНИЕ В ................................................................................................. 60ПРИЛОЖЕНИЕ Г .................................................................................................. 62ПРИЛОЖЕНИЕ Д ................................................................................................. 648ВВЕДЕНИЕСегодня XXI век – наука шагнула далеко вперед, интенсивность развитияувеличивается в геометрической прогрессии.

И электрическая энергия насовременном этапе развития общества занимает одно из самых главных мест,сравнится с ней, по широте применения могут лишь быстроразвивающиесяинформационныетехнологии,использованиясуществованиекоторыхневозможноэлектрическойбезэнергии.Выработка и передача электроэнергии - сложный технологическийпроцесс, который требует современного оборудования. Особое вниманиенеобходимо уделить подстанциям, так как они пребывают не в самом лучшемсостоянии – оборудование 60-х – 70-х годов прошлого века.Целью данной ВКР является установка нового оборудования, отвечающеготребованиямизменившегосярежимаработы.Этоустановкаавтотрансформаторов большей мощности, а также установка компенсирующегоустройства для компенсации емкостных токов короткого замыкания сети 35 кВи трансформатора напряжения трехфазной антирезонансной группы.Даннаямодернизацияподстанциипозволяетповыситьнадежностьэлектроснабжения и качество электроэнергии у потребителей, а так же снизитьпотери электроэнергии и как следствие затраты на эксплуатацию.91 ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ПС «УРГАЛ»1.1 Краткая характеристика и назначение объектаПС 220 кВ «Ургал», расположенной по адресу: Россия, Хабаровский край,Верхнебуреинский район, п.

Чегдомын-2. Собственником подстанции являетсяМЭС Востока филиала ПАО «ФСК ЕЭС». ПС была построена и введена вэксплуатацию в 1985 г. и предназначена для распределения и передачиэлектрической энергии.Питание ПС происходит от Зейской и Бурейской ГЭС по ВЛ 220 кВ маркипровода АС – 240 Ургал – Этырген (Л-280), Лондоко – Ургал (Л-281) и Ургал–Сулук(Л-279).Являясьузловойподстанцией,онаобеспечиваетэлектроэнергией объекты Байкало-Амурской магистрали, промышленныепредприятия и население Верхнебуреинского района Хабаровского края.Территория подстанции ограждена по периметру, к подстанции предусмотренаподъездная автодорога.Рельеф площадки ПС спокойный с уклоном, обеспечивающим стокповерхностных вод.Климатические условия:расчетное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальнойповерхности земли для IV снегового района –240 кгс/см2 (2,4 кПа).нормативное значение ветрового давления для III ветрового районадля здания высотой до 10 м – 38 кгс/м2 (0,38 кПа).Здания и сооружения приняты в эксплуатацию в 1985 г.Проект подстанции в архитектурно - строительной части зданий исооружений, разработан в соответствии с действующими на тот периодвремени нормами проектирования.

Главный план подстанции представлен вграфической части.10Рисунок 1.1 – Часть магистральных электрических сетей Востока1.2 Анализсуществующейсхемыэлектрическихсоединенийиэлементов подстанции.Распределительное устройство (далее РУ) высшего напряжения 220 кВ,среднего напряжения 110 кВ и низшего напряжения 35 кВ выполнено воткрытом виде (ОРУ). РУ напряжения 10 кВ выполнено в закрытом виде (ЗРУ).Генеральный план подстанции представлен в графической части.На стороне ВН ОРУ 220 кВ подстанции «Ургал» используется одна рабочаясекционированная выключателем и обходная системы шин (схема 12Н).На стороне ВН ОРУ 110 кВ ПС используется схема одна рабочаясекционированная выключателем система шин (схема 1).На стороне ВН ОРУ 35 кВ ПС используется схема одна рабочаясекционированная выключателем система шин (схема 1).Настороне10кВиспользуетсясхемаодна,секционированнаявыключателями, система шин (схема 1).