Пояснительная записка_Белов А.Н. (1232533)

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

Текст из файла

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В любое время, в истории электроэнергетики, есть тенденция к повышению качеству электрической энергии и надежного электроснабжения. Но именно последние годы появилась возможность делать серьезные шаги в этом направлении. Появились новые устройства релейной защиты и автоматики. Появилось новое оборудование, более компактное, более надежное.

Именно поэтому целью данной выпускной квалификационной работы является реконструкция открытого распределительного устройства 220 кВ на подстанции 220 кВ, участка Ядрин/тяга, с установкой устройств релейной защиты и автоматики.

Питание подстанции осуществляется от двух линий электропередач, таких как: Райчихинская ГРЭС–Ядрин/т и Ядрин/т –Облучье. Согласно данным ПАО «ФСК ЕЭС», линия Райчихинская ГРЭС–Ядрин-т была введена в эксплуатацию в 1971 году. Вместе с линией, в эксплуатацию было введено открытое распределительное устройство, по стороне высшего напряжения 220 кВ. С того момента прошло 45 лет, но стоит уточнить, что средний срок службы высоковольтного выключателя составляет 25 лет. Даже не учитывая проводимые ремонты, которые были выполнены по истечению этого срока времени, оборудование устарело.

В связи с этим появляется необходимость реконструкции данного распределительного устройства. Ведь Устаревшее оборудование повышает опасность возникновения аварийной ситуации на участке. А так как подстанция Ядрин/т осуществляет питание железной дороги, то перебой в электроснабжении просто недопустим.

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ ПОДСТАНЦИИ И ПРИЛЕГАЮЩЕЙ СЕТИ

В данной работе рассматривается схема электрических соединений на подстанции (ПС) Ядрин/тяга 220 кВ. Данная подстанция запитывает железную дорогу. Как известно железная дорога является электроприёмником первой категории, следовательно, для данной подстанции есть определённые требования, которые необходимы для обеспечения беспрерывного электроснабжение, ведь даже небольшой перерыв в электроснабжении может повлечь угрозу для жизни и здоровья людей, а так же значительный материальный ущерб.

Электроснабжение тяговых подстанций необходимо выполнять по двум высоковольтным линиям электропередачи, что мы можем и увидеть на данной схеме. Питание подстанции осуществляется по линиям ВЛ 220 кВ Райчихинская ГРЭС–Ядрин/т и ВЛ-220 кВ Ядрин/т – Обучье. Использована следующая принципиальная электрическая схема распределительных устройств – «Мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий».

На данной подстанции установлены два силовых трансформатора мощностью 40 МВА каждый. Трансформаторы трехобмоточные с возможностью регулировки напряжения. Напряжение на высшей стороне 220 кВ, на средней 27,5 кВ, на низшей 10 кВ. На каждой стороне трансформаторов установлены высоковольтные выключатели, ограничители напряжения, а так же заземляющие ножи. На трансформаторах применена следующая схема соединения обмоток – звезда/треугольник/треугольник.

В данной работе предстоит выбрать состав защиты для секционного выключателя по стороне 220 кВ, который разделяет две секции шин 1СШ-220 и 2СШ-220. К сожалению, сам выключатель устарел морально и физически, так же на нём отсутствуют необходимые защиты и устройства автоматики.

Анализируя состава защит со стороны прилегающей сети можно обнаружить на линии Райчихинская ГРЭС – Ядрин/т 220 кВ следующие защиты: дистанционная зашита (ДЗ), с тремя ступенями, есть возможность автоматического ускорения третьей ступени, без выдержки времени, а так же возможность оперативного ускорения второй ступени с выдержкой времени равной 0,3 секунды; направленная защита нулевой последовательности (НЗНП), с четырьмя ступенями, возможность автоматического ускорения второй ступени, с выдержкой времени 0,3 секунды плюс оперативное ускорение третьей ступени, с выдержкой времени 0,5 секунды; МТО; автоматическое повторное включение (АПВ) комплексное и трехфазное автоматическое повторное включение (ТАПВ); высокочастотная блокировка (ВЧБ), но дистанционный пуск ВЧ передатчика выведен.

Со стороны линии Ядрин/т – Облучье 220 кВ установлен схожий комплект защит. Установлена ДЗ с тремя зонами защиты, ускоряется вторая (без выдержки времени) и третья зона (выдержка времени 0,3 с) автоматически, а так же вторая зона оперативно, с выдержкой времени 0,3 секунды; НЗНП с четырьмя ступенями защиты, автоматически ускоряется вторая ступень, с выдержкой времени 0,3 с, а оперативно ускоряется третья ступень, с выдержкой времени 0,5 с; МТО – выведена, при опробовании лини от контакта реле ускорения; АВП, ТАПВ и ТАПВ с улавливанием синхронизма (ТАПВУС); ВЧБ.

Стоит отметить, что эти защиты выполнены на панелях ЭПЗ-1636/1, ЭПЗ-1643, ЭПЗ-1636/2М, защиты являются электромеханическими и уже устарели. Из этого следует, что необходимый уровень надежности не соблюдается. В особенности это касается защиты дальних зон, в нашем случае это секционный выключатель на 220 кВ СВ-220. Он находится в конце защищаемых зон, а выдержки на них уже достигают больших значений 2,5-5,5 секунд, без ускорения, но даже при его применении лишь часть защит способна в короткие сроки устранить короткое замыкание.

Подведя не большой итог можно установить, что при возникновении короткого замыкания на секции шин, не вся защита сможет нейтрализовать короткое замыкание в короткие сроки, так как лишь часть защит способна отключать короткие замыкания на данном участке с минимальным временем, то возникает проблема в надежности защит, нет достаточного количества резервного оборудования. А так как нет высокого уровня надежности, а в данном случае это просто необходимо, то возникает угроза перерыва электроснабжения, что может повлечь за собой непоправимые последствия, вплоть до гибели людей.

2 ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ РЕКОНСТРУКЦИИ ОТКРЫТОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА 220 кВ

Необходимость реконструкции ОРУ 220 кВ возникает в первую очередь из-за его устаревания, как физического, так и морального. Оборудование данного распределительного устройства не менялось около 45 лет, а например срок службы масляного выключателя составляет 25 лет. В связи с этим возникают проблемы, такие как: необходимость частых ремонтов, усложнение ремонтов, высокая стоимость ремонтов, снижение уровня надежности.

Вместе с выключателем устарело и другое оборудование, например трансформаторы тока, в данной схеме они располагаются лишь по одной стороне от выключателя, хотя должны находиться по обеим сторонам от секционного выключателя. При этом трансформаторы тока так же устарели физически, это сказывается на точности их измерений.

Даже если рассматривать только секционный выключатель и трансформаторы тока, то можно убедиться, что вследствие их устаревания снижается надежность всего распределительного устройства.

Это недопустимо на данной подстанции, которая осуществляет питание железной дороги. Лишь по наличию таких фактов, уже возникает необходимость реконструкции ОРУ 220 кВ.

Оборудование ОРУ 220 кВ устарело не только физические, оно устарело и морально. На данный момент разработаны и запущенны в эксплуатацию более совершенные типы оборудования, например элегазовые выключатели, элегазовые трансформаторы тока и напряжения.

3 ВЫБОР И ПРОВЕРКА НА ТЕРМИЧЕСКУЮ И ДИНАМИЧЕСКУЮ СТОЙКОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА 220 кВ

Выбор и проверка на термическую и динамическую стойкость оборудования является важным этапом проектирования распределительного устройства 220 кВ, так как именно на нем определиться, способно ли оборудование выдержать тепловое воздействие тока нагрузки, а так же способность выстоять скачки тока, при коротких замыканиях.

К данному этапу следует подходить с особой ответственностью, так как при не правильно выбранном оборудовании есть большая угроза аварийной ситуации, которая может принести за собой не только огромный материальный ущерб, но и привести к гибели людей.

К основным критериям для выбора оборудования относятся следующие: номинальное напряжение, допустимый ток, отключающая способность (для коммутирующих аппаратов), класс точности (для измерительных устройств), термическая и динамическая стойкость, которые будут определяться тепловым импульсом и ударным током.

Так же к требованиям по выбору оборудования необходимо отнести пожаробезопасность, взрывобезопасность, экологическая безопасность, требования по работе в различных условиях климатической обстановке.

В состав оборудования распределительного устройства 220 кВ, входит следующие:

- секционный выключатель;

- трансформаторы тока;

- трансформаторы напряжения;

- разъединители.

3.1 Выбор и проверка секционного выключателя

В первую очередь необходимо определится с выбором дугогасящей среды, в высоковольтном выключателе. На данный момент самым эффективным является использование элегаза. Так как он имеет ряд преимуществ по сравнению с другими дугогасящими средами, например масла. Большая часть достоинств элегазового оборудования определяется уникальными физико-химически свойствами, а при выполнение требований по эксплуатации, элегаз практически не стареет, но самое главное не требует тщательного ухода за собой как масло.

Так же среди достоинств элегазового оборудования стоит выделить: компактность, большой спектр номинальных напряжения, а так же повышенная безопасность, как пожарная, так и безопасность обслуживания.

При выборе силового выключателя следует учитывать множество параметров, таких как:

- напряжение;

- длительно допустимый ток;

- отключающая способность;

- электродинамическая стойкость;

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР