Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Реконструируемая подстанция (ПС) 220 кВ Старт является объектом системообразующей электрической сети ФСК ЕЭС, частью схем выдачи мощности электростанций Комсомольского энерго района (Комсомольская ТЭЦ-3, Комсомольская ТЭЦ-2, Комсомольская ТЭЦ-3) ПС Старт также предназначена для обеспечения электроснабжения потребителей Комсомольского энергорайона.

Питание подстанции осуществляется отпайками от ВЛ-110 кВ и ВЛ-220 кВ.

Подстанция состоит из ОРУ-220 кВ, ОРУ-110 кВ, ЗРУ-10 кВ. К основному оборудованию подстанции «Старт» относятся высоковольтные выключатели, разъединители, реакторы, разрядники, силовые трансформаторы, трансформаторы напряжения, трансформаторы тока, ограничители перенапряжения, трансформатор собственных нужд, шины.

Разъединители служат для разъединения и переключения участков цепи, находящихся под напряжением, но не под нагрузкой. Разъединители создают необходимый видимый разрыв электрической цепи, требуемый условиями эксплуатации электроустановок.

Выключатели предназначены для включения, отключения и переключения электрической цепи под нагрузкой. Они должны отключать и включать токи, как в нормальном, так и в аварийном режиме работы электроустановок. По роду дугогосящей среды подразделяются на масляные, воздушные, газогенерирующие, вакуумные, элегазовые.

Трансформаторы тока относятся к измерительным трансформаторам и предназначены для расширения предела измерения измерительных приборов. Он преобразовывает ток до значения, удобного для измерения.

Ограничители перенапряжения предназначены для защиты электрического оборудования от внешних и внутренних перенапряжений.

Шины изготавливают из меди, алюминия, стали. Имеют круглое, прямоугольное или коробчатое сечение. В зависимости от величины тока нагрузки шины собираются из одной, двух, трех и т.д. полос в одном пакете на фазу.

Трансформаторы напряжения применяются для измерения напряжения.

Силовые трансформаторы предназначены для преобразования одной величины в другую.

Токоведущие части электроустановок крепят и изолируют друг от друга и по отношению к земле при помощи изоляторов. Изоляторы изготавливают из фарфора, т.к. он обладает высокой механической и электрической прочностью, и достаточной теплоемкостью. В последнее время для изготовления изоляторов применяют также стекло и полимер.

Трансформатор собственных нужд предназначен для питания собственных нужд подстанции. К собственным нуждам относятся: релейная защита, освещение, сигнализация, отопление, электродвигатели и т.п.

На ПС 220 кВ Старт установлены два комплекта силовых трансформаторов на 125 МВА. Общая мощность реконструируемой ПС составляет 250 МВА.

Тип схемы каждого распределительного устройства: №220-12 «Одна рабочая, секционированная выключателем, и обходная система шин»; №110-13Н«Две рабочие и обходная система шин»; №10-1 «Одна рабочая, секционированная выключателем, система шин».

К существующему ОРУ-110 кВ ПС 220 кВ Старт подключено восемь отходящих линий 110 кВ.

В рамках проектирования в соответствии с «Нормами технологического проектирования подстанций 35-750 кВ» для РУ 110 – 220 кВ принимают схему №110-9 – одна секционированная выключателем системы шин или схему №110-13 – две рабочие системы шин в зависимости от требований надежности и резервирования сети.

Предполагаемая схема должны удовлетворять требованиям СТО 56947007-29.240.30.010-2008 «Схемы принципиальные электрические РУ ПС 35-750 кВ».

На основании проведенного анализа схемы сети Комсомольского энергетического района определенно, что на ПС 220/110/10 кВ Старт РУ-110 кВ выполнено по схеме 110-13Н (две системы шин с обходной). При выводе в ремонт электросетевого оборудования в РУ 110 кВ (выключатели, шинные разъединители, трансформаторы тока) не требуется отключения присоединений, и не приводит к ограничениям выдачи мощности электростанций Комсомольского энергорайона.

Для проектируемого РУ-110 кВ согласно НТП производился выбор из двух вариантов электрической схемы:

• Схема №110-9 – одна секционированная выключателем системы шин;

• Схема №110-13 – две рабочие системы шин.

Согласно анализа существующей схемы сети 220-110 кВ Комсомольского энергорайона и выполненных расчетов режимов на ПС Старт имеются присоединения в РУ-110 кВ которые входят в сечение максимальной выдачи мощности электростанций Комсомольского энергетического района.

В случае применения в РУ-110 ПС Старт схемы №110-9 «Одной секционированной системой шин» вывод в ремонт присоединений приведет к ограничению выдачи мощности электростанций Комсомольского энергорайона:

• 1(2) С-110 кВ на 140 МВт;

• 1(2)АТ на 115 МВт;

• ВЛ 110 кВ Т – Старт с отпайками (С-97) на 120 МВт;

Вывод в ремонт ВЛ 110 кВ Старт - Комсомольская ТЭЦ-3 №1(2) с отпайкой на ПС БАМ ПТФ (С-115, С-116) приведет к ограничению выдачи мощности Комсомольской ТЭЦ-3 на 50 МВт. Ограничение выдачи мощности определяется на основании расчета режимов.

Недостатком схемы является необходимость отключения линии или источников питания на все время ремонта выключателя в их цепи. При напряжении 110 кВ и выше длительность ремонта выключателей, особенно воздушных, возрастает и становится недопустимым отключать цепь на все время ремонта.

В целях уменьшения ремонтных ограничений, выдачи мощности электростанций при выводе в ремонт секции шин 110 кВ ПС Старт и сохранения надежности электроснабжения, необходимо выполнить схему РУ-110 кВ ПС Старт №110-13 – «Две рабочие системы шин». Схема №110-13 предусматривает установку развилки разъединителей на всех вышеуказанных присоединениях, что обеспечит возможность их поочередного ремонта, при отключении секции шин и исключить ограничение мощности.

Исходя из вышесказанного, предусматривается использование схемы №110-13.

В распределительном устройстве 10 кВ планируется установить: 2 ячейки ввода, 1 секционную ячейку, 12 ячеек отходящих линий, 2 ячейки ТСН, 2 ячейки трансформаторов напряжения.

Связь между ОРУ 220, 110 и 10 кВ осуществляется двумя автотрансформаторами 220/110/10.

Схема главных электрических соединений подстанции представлена в графической части проекта .

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ

Основными источниками электроснабжения в Комсомольском энергорайоне являются тяговые электростанции ОАО «ДГК»:

Комсомольская ТЭЦ-1,2 - 222,5 МВт;

Комсомольская ТЭЦ-3 - 360,0 МВт;

Амурская ТЭЦ - 285,0 МВт.

Электрические расчеты потокораспределения и уровней напряжений в сети 110 кВ района присоединения ПС 220 кВ старт выполнены для зимнего и летнего максимума, зимнего и летнего минимума электрических нагрузок Хабаровской энергосистемы на 2015 и 2020 года.

Электрические расчеты выполнялись для проверки пропускной способности действующих и выбора параметров проектируемого оборудования подстанции.

Для моделей сети 2016 и 2020 годов были рассмотрены следующие режимы:

• Нормальный режим;

• Отключение АТ 220/110 кВ ПС Старт;

• Отключение двухцепнойВЛ 110 кВ К – Комсомольская ТЭЦ-3 (С-117,

С-118);

Результаты расчетов нормальных, ремонтных (послеаварийных) установившихся режимов для зимнего и летнего максимума, зимнего и летнего минимума нагрузок уровня 2016 года в таблице 3.1 и в графическом виде на рисунке 3.1.

В результате произведенных расчетов на момент 2016 года выявлено, что в послеаварийном режиме отключения одной ВЛ 110 кВ (ВЛ 110 К кВ – Комсомольская ТЭЦ-3) полная установленная мощность Комсомольской ТЭЦ-3 не может быть выдана в сеть, так как выдача полной мощности не обеспечивается по двум оставшимся в работе ВЛ 110 кВ, из за ограниченной пропускной способности выключателей на ПС Старт

Для обеспечения беспрепятственной выдачи мощности с Комсомольской ТЭЦ-3 рекомендуется замена оборудования ограничивающего пропускную способность на оборудование с большими номинальными токами. Так как замена ВЛ не предусмотрена, за максимально рабочие токи при выборе оборудования принимаем длительно допустимые токи отходящих ВЛ.

2.ВЫБОР МОЩНОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

На подстанциях с высшим напряжением 35-750 кВ, согласно рекомендуется устанавливать 2 трансформатора (автотрансформатора).

Выбор мощности автотрансформаторов произведен таким образом, чтобы при выходе из строя одного из них, оставшийся в работе обеспечивал питание нагрузки во время ремонта или замены первого автотрансформатора с учетом допустимой перегрузки.

При установке двух автотрансформаторов, мощность каждого из них выбирается из условия:

где S_ном.т- номинальная мощность автотрансформатора, МВА; S_max– максимальная нагрузка подстанции, МВА.

К установке на подстанции, выбираем два трехфазных трехобмоточных автотрансформатора типа АТДЦТН – 125000/220/110. Параметры автотрансформатора приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1- Параметры автотрансформатора

Наименование параметра	Значение
Номинальная мощность, кВА	Sном,т= 125000;
Напряжение обмоток, кВ	Uвн= 230, Uсн= 115, Uнн=10,5
Напряжение К.З., %	Uвн-сн= 11, Uвн-нн= 45, Uсн-нн= 28

3 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Выбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих элементов по электродинамической и термической устойчивости производится по току трехфазного короткого замыкания , поэтому в проекте необходимо произвести расчет токов короткого замыкания для всех РУ и однофазного замыкания на землю для РУ питающего напряжения.

При расчете токов КЗ аналитическим методом следует предварительно по исходной расчетной схеме составить соответствующую схему замещения. При этом сопротивления всех элементов схемы и ЭДС источников энергии могут быть выражены как в именованных, так и в относительных единицах. В расчете учитываем только индуктивные сопротивления элементов короткозамкнутой цепи, а активными сопротивлениями пренебрегают ввиду их малости по сравнению с индуктивными. Активные сопротивления учитывают лишь в том случае, когда r ≤1/3·x.

3.1 Составление расчетной схемы и схемы замещения

Расчет ведется в именованных единицах.

Рисунок 3.1 - Расчетная схема подстанции

Составление расчетной схемы и схемы замещения производим согласно [1].

Сопротивление С1:

Сопротивление С2:

Составим схему замещения внешнего электроснабжения подстанции «Старт».

Рисунок 3.2 - Схема замещения внешнего электроснабжения

подстанции

Сопротивление линий находим по формуле:

где x₀ =0,42 Ом/км– удельное сопротивление провода АС 400/51; L – длина участка ЛЭП, км

Преобразуем схему:

Характеристики

Список файлов ВКР