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

Текст из файла (страница 2)

ВВЕДЕНИЕ

Развитие магистральных электрических сетей России относится к стратегически важным отраслям развития нашей страны. Такое постоянное совершенствование электроэнергетических систем включает в себя как ввод новых объектов, так и модернизация уже существующих.

Протяженные линии электропередач и трансформаторные понизительные подстанции классом напряжения от 110 кВ и выше являются приоритетными элементами для таких электрических сетей.

Выполнение проектирования и принятых при этом тех или иных инженерно-технических решений скажется на стадии строительства и эксплуатации этих объектов.

В выпускной квалификационной работе выполнялся расчёт понизительной подстанции "Селихино" переменного тока напряжением 220/110/35/10 кВ, которая предназначена для питания потребителей электроэнергии и расположена в Комсомольском районе Хабаровского края. Повышение надежности данной подстанции играет особую роль в современных условиях, связанных с предстоящей электрификацией линии железной дороги, для обеспечения дальнейших грузоперевозок.

Кроме этого проектирование при реконструкции понизительной подстанции необходимо осуществлять в соответствии и с наиболее экономичным распределением и использованием электроэнергии, и прежде всего это относится к значительным по потребляемой мощности промышленным потребителям.

Проектирование понизительной подстанции осуществляется в соответствии с величиной нагрузки и типом сети питания. Рассматриваемая подстанция является ответственным объектом для нужд электрических потребителей Комсомольского района. В данной работе уделяется внимание надежности электрической схемы системы подстанции, являющейся одним из узлов электрической сети 220 кВ.

Выбор схемы распределительного устройства для ОРУ-220 кВ определяет технико-эксплуатационные характеристики подстанции, а также тип того или иного по классу напряжения распределительное устройство и общее расположение устанавливаемого электрооборудования. Так как надёжность технологического комплекса - понизительной подстанции определяется надёжностью отдельных составных частей электрооборудования, выходящих в его состав, а именно: распределительных устройств, силовых трехфазных понижающих трансформаторов, выключателей и других устройств.

Для этого в ходе проектирования следует выполнить установку нового электрооборудования на подстанции 220/110/35/10 кВ, в частности выполнить расчёт электрического оборудования ОРУ 220 кВ подстанции. Выполнить проверку силовых понижающих трансформаторов и автотрансформаторов, выбрать схему распределительного устройства 220 кВ подстанции, с учетом перспективного развития района, включая новые отходящие линии.

Следует произвести необходимые расчёты токов трёхфазного короткого замыкания, по составленным заранее расчетным схемам и непосредственно схемам замещения, по которым будет производится выбор и проверка электрических коммутационных аппаратов и контрольно-измерительного оборудования, а также выбор токоведущих частей (гибких проводов, жестких шин и проводников) понизительной подстанции.

Кроме рассмотренных вопросов, в данной выпускной квалификационной работе также необходимо уделить внимание расчету молниезащиты подстанции.

Выполнить расчет контура защитного заземления понизительной подстанции 220/110/35/10 кВ от непредусмотренного нормальными режимами действия тока для вводимых ячеек открытого распределительного устройства ОРУ 220 кВ. Определить основные параметры устанавливаемого контура защитного заземления.

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Расчётные параметры понизительной подстанции 220/110/35/10 кВ, представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1– Параметры подстанции 220/110/35/10 кВ

2 ВЫБОР РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ПОДСТАНЦИИ

2.1 Требования к схемам распределительных устройств

Распределительные устройства (РУ) 6-750 кВ выполняют по схемам, представленным в технических документах ОАО ФСК ЕЭС России. Схемы главных электрических соединений подстанции 220/110/35/10 кВ предусмотрены в стандарте [8]. При разработке проекта понизительной подстанции (ПС) исходными данными задаются значения электрической нагрузки всех потребителей, а также параметры источников электрической энергии.

Выбор и применение схем заключаются в следующем [6]:

- Распределительное устройство выбирается принимая во внимание схемы прилегающей сети, и перспективы развития, числа присоединяемых ЛЭП и автотрансформаторов (трансформаторов), число которых не менее двух, подключенных к разным секциям (при расширении может увеличиться до 3-4 х с обоснованием);

- Учитывается оптимальный уровень надежности, причем в процессе проведения обоснования и выбора схем РУ рассматриваются нормальный, послеаварийный и ремонтные схемы.

При выполнении проектных работ производится наиболее подходящий выбор типа распределительного устройства, что влияет на надежность всей электрической системы.

По надёжности электроснабжения и учете потерь электроэнергии принято выбирать электрические схемы с 2-мя силовыми трансформаторами (автотрансформаторами). При проектировании подстанции уделяется внимание и надежной работе участков примыкающих высоковольтных линий.

Необходимо предусмотреть места установки, мощность и вид контрольно-измерительного электрооборудования (измерительные трансформаторы тока, измерительные трансформаторы напряжения), и уделить внимание выбору мест установки подключения ограничителей перенапряжений (ОПН).

2.2 Схемы главных электрических соединений подстанции

Техническими нормативными документами предусматривается к установке типовые электрические схемы распределительного устройств, согласно [8]. Для проектируемой в данной работе подстанции производим выбор вариантов для ОРУ-220 кВ. Структурная схема ПС 220/110/35/10 кВ представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Структурная схема ПС

Приведенная на рисунке 2.1. структурная схема ПС содержит ОРУ-220 кВ, ОРУ-110 кВ, ОРУ-35 кВ и ЗРУ-10 кВ.

Выбор электрической схемы ОРУ-220 кВ.

На подстанцию устанавливаем типовую схему открытого исполнения ОРУ по схеме "220-9 - одна рабочая секционированная выключателем система шин" [8]. Схему РУ-220 кВ предлагается выполнить открытого исполнения (ОРУ).

Электрические принципиальные схемы ОРУ-220 кВ выполненные до реконструкции приведены на чертеже БР 13.03.02 022 001 и после реконструкции приведены на чертеже БР 13.03.02 022 002.

3 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ ПОДСТАНЦИИ

Электрические нагрузки подстанции являются важным фактором при определении всех параметров подстанции. Они необходимы для дальнейшего выбора подходящего по параметрам электрического оборудования подстанции, которое включает в себя силовые трансформаторы (автотрансформаторы), коммутационное аппараты, проводники и токоведущие части [6,11].

Расчетная нагрузка подстанции составляется как алгебраическая сумма из приведенной нагрузки и половин зарядных мощностей линий, присоединенных к шинам высшего напряжения данной подстанции. При этом зарядные мощности линий определяются по номинальному напряжению. В том случае, если сечение проводов проектируемых линий еще не было выбрано, то зарядные мощности определяются по ожидаемому сечению проводов, исходя из принятой конструкции линий.

Для выбора мощности подсчитывается максимальная электрическая нагрузка ПС.

Варианты выбора мощности трансформаторов (автотрансформаторов) подстанции: 1) по заданным графикам нагрузки подстанции; 2) по значению расчетной нагрузки.

В данном случае для подстанции известны номинальные значения мощности установленного электрооборудования. Понизительная трансформаторная подстанция "Селихино" получает питание от высоковольтных линий ВЛ 220 кВ. Отходящие линии 110 кВ, 35 кВ и 10 кВ являются нагрузкой. В качестве 10 кВ являются фидер с суммарной номинальной мощностью нагрузки 55 МВА. Мощность нагрузки 110 кВ составит 8,8 МВА, а для 35 кВ - 4,1 МВА.

Таким образом, определим полную мощность подстанции, которая с учетом мощности потребителей на подстанции (ОРУ-110, 35, 10 кВ) составит 67,9 МВА.

4 ПРОВЕРКА ТРАНСФОРМАТОРОВ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ

ПОДСТАНЦИИ

Для проверки силовых трансформаторов (автотрансформаторов) подстанции необходимо исходить из следующего: определить число трансформаторов на подстанции, с учетом требуемой надёжности питания с учётом категории потребителей; рассмотреть возможные варианты мощности выбираемых трансформаторов с учётом допустимой нагрузки их в нормальном режиме и допустимой перегрузки в аварийном режиме; учесть возможность расширения и развития подстанции (увеличение мощности и (или) числа автотрансформаторов).

Выбранные трансформаторы проверяется по условиям аварийного режима: для подстанций с одним трансформатором - это резервирование потребителей от соседних ПС, если такое резервирование предусмотрено; для подстанций с двумя трансформаторами - выход из строя одного из трансформаторов и обеспечение питания приемников I и II категории [9].

Из условия отказа одного из трансформаторов подстанции определяется аварийная нагрузка и при этом допускается отключение потребителей 3-ей категории.

Тогда, мощность автотрансформатора на подстанции с двумя трансформаторами определиться по следующему выражению:

Суммарная максимальная нагрузка подстанции составляет 67,9 МВА, тогда определим нагрузку в аварийном режиме:

Из ряда номинальных мощностей автотрансформаторов выбираем мощностью = 63 МВА типа АТДТН-63000/220/110/10.

Определим коэффициент загрузки трансформатора в максимальном режиме при работе всех трансформаторов:

Полученное значение меньше 0,65 (показатель для подстанций с двумя трансформаторами), тогда окончательно принимаем автотрансформатор типа АТДТН-63000/220/110/10 [11]. Паспортные данные трансформатора приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Паспортные данные автотрансформатора АТДТН-63000/220/110/10

Тип автотрансформатора	Uном ,кВ			Uk%			кВт	кВт	Ixx, %
	ВН	СН	НН	ВН СН	ВН НН	СН НН
АТДТН-63000/220/110/10	220	110	10	17,5	11,5	7,44	-	27	0,16

Схемой подстанции предусмотрен к установке в качестве второго трехобмоточный трансформатор, причем суммарная нагрузка РУ 110 кВ и РУ 35 кВ составляет 12,9 МВА, тогда

Характеристики

Список файлов ВКР