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

Текст из файла (страница 2)

ПРИЛОЖЕНИЕ И 116

ВВЕДЕНИЕ

Основной задачей системы электроснабжения является обеспечение бесперебойной эксплуатационной работы железнодорожного транспорта и различных потребителей. От системы питаются электроэнергией различные объекты железнодорожного транспорта и сторонние потребители районов прилегающих к железной дороге.

Единственным видом продукции, для передачи которого от производителя до потребителя не используются иные ресурсы, выступает электрическая энергия. При передачи электроэнергии неизбежны потери, расходуемые на ее транспортировку. Определение экономически обоснованного уровня электрических потерь является основной задачей. Одним из важных направлений в энергосбережении выступает снижение потерь до требуемого уровня.

Старение оборудования и низкие темпы его реновации способствует накоплению изношенного оборудования и, как следствие, росту больших затрат на проведение ремонтов, поддержание его в рабочем состоянии и ухудшению технико-экономических показателей работы предприятий энергетики (удельных расходов топлива, расходов электроэнергии на собственные нужды, потерь электроэнергии в сетях). При эксплуатации зданий и сооружений неудовлетворительного состояния, с каждым днем растет риск аварий на подстанции, что влечет за собой нарушения в электроснабжении ее потребителей, среди которых потребители I категории. В сегодняшний день около 40 % трансформаторных подстанций выработали свой нормативный срок.

Внедрение новых прогрессивных технологий и современный уровень развития техники ведет к технологическим особенностям при изготовлении оборудования, что увеличивает срок службы оборудования, при сохранении его эксплуатационных качеств, продолжительность межремонтного эксплуатационного периода, легкость при монтаже и эксплуатации, повышение электрической и экологической безопасности.

Основными целями при реконструкции подстанции является - осуществить комплексную замену всего имеющегося на подстанции первичного и вторичного оборудования. Комплексная замена оборудования подстанции обеспечит достижение следующих результатов:

-повышение надежности электроснабжения;

-в дальнейшем, работы на подстанции будут сведены к минимуму, т.к. все оборудование произведено в одно время;

- значительное увеличение качества электроэнергии подаваемое потребителю;

-снижение потерь электроэнергии;

-продолжительность перерыва в электроснабжении может быть сведена к минимуму, благодаря современным средствам диспетчеризации и телемеханики.

В дипломном проекте производится замена устаревшего оборудования на более новое и совершенное, путем реконструкции трансформаторной подстанции переменного тока «Тырма» 220/10 кВ, в связи с тем, что подстанция выработала свой нормативный срок. Основными потребителями трансформаторной подстанции являются предприятия железнодорожного транспорта, являющиеся потребителями I категории, обеспечивающие единый непрерывный технологический процесс для надежной и бесперебойной работы устройств СЦБ в нормальном и аварийном режимах.

Выбор главных понизительных трансформаторов производится на основе реальных данных по нагрузке его обмоток, выполняется расчет токов короткого замыкания и максимальных рабочих токов. На основании этих расчетов осуществляется выбор и проверка основного оборудовании трансформаторной подстанции. В результате расчетов, для сокращения продолжительности оперативных переключений, обеспечения непрерывного контроля за работой устройств электроснабжения и управления ими, на подстанции установлены современные устройства автоматики; распределительное устройство 10 кВ, состоящее из пяти ячеек КРУ 10 кВ серии «Омега»; распределительное устройство собственных нужд напряжением 0,4 кВ, обеспечивающее питание от сухого трансформатора собственных нужд мощностью 100 кВ·А, напряжением 10/0,4 кВ и группой соединения обмоток У/Ун; шкаф бесперебойного оперативного питания постоянным током (ШОТ); стойка средств защиты.

Кроме того, для защиты от действия токов большой величины, например при коротких замыканиях или грозовых разрядах, в дипломный проект включены: расчет молниезащиты, расчет заземляющего устройства, методы оценки состояния заземляющего контура; так же произведен выбор современных систем заземления наиболее подходящих для условий технологического процесса на территории Ургальской дистанции электроснабжения.

В вопросе по безопасности жизнедеятельности для благоприятных условий труда рассчитывается защита от производственного шума на подстанции «Тырма».

Разработаны мероприятия по электробезопасности на подстанции «Тырма».

Для оценки экономической эффективности реконструкции подстанции производится технико-экономический расчёт показателей.

1. АНАЛИЗ РАБОТЫ ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ПОДСТАНЦИИ

Понизительная трансформаторная подстанция ТП 220/27,5/10 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.

Подстанция предназначена для распределительных сетей и улучшения энергоснабжения потребителей Верхнебуреинского муниципального района и электроснабжения железнодорожных потребителей, в том числе устройств сигнализации, централизации и блокировки (далее - устройства СЦБ) на участке Ургал-Известковая.

Среднегодовая температура воздуха по метеостанции Тырма составляет минус 1,5 °С. Самым холодным месяцем является январь. Средняя месячная температура воздуха в январе – минус 26,9 °С. Абсолютный минимум температуры воздуха достигает минус 50 °С. Наиболее высокие температуры воздуха приурочены к июлю, среднемесячная температура июля равна плюс 20,3 °С. Абсолютный максимум температуры воздуха составляет плюс 40 °С.

Температурный режим грунтов определяется сезонными колебаниями температуры воздуха, четко прослеживается зимнее охлаждение и летнее прогревание почвы. Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов приведена в таблице А.1 (приложение А).

Относительная влажность воздуха меняется в течение года в широких пределах. Наименьшие изменения относительной влажности воздуха наблюдаются в холодный период года, летом она колеблется в более широких пределах. Средняя годовая относительная влажность воздуха составляет 74%.

Грозы наиболее вероятны в период с апреля месяца по октябрь. Распределение количества гроз в течение сезона неравномерно. Наибольшее число гроз наблюдается в июне – августе. Среднегодовое количество дней с грозой по метеостанции Тырма составляет 25 дней, наибольшее – 46.

Верхнебуреи́нский район Хабаровского края характеризуется малым числом случаев с опасными гололёдно-изморозевыми отложениями, поскольку в холодный период года находится под влиянием азиатского (сибирского) антициклона. По толщине стенки гололёда, возможной 1 раз в 25 лет, согласно [1], Верхнебуреи́нский район Хабаровского края относится к третьему району (15 – 20 мм).

Все грунты по площадке могут быть разделены на 5 инженерно-геологических элементов (ИГЭ).

ИГЭ-1. Почвенно-растительный слой.

ИГЭ-2. Суглинок легкий пылеватый тугопластичный, непросадочный, ненабухающий, среднепучинистый.

ИГЭ 3. Песок средней крупности средней плотности, средней степени водонасыщения, практически непучинистый.

ИГЭ-4. Суглинок легкий пылеватый полутвердый, непросадочный, ненабухающий, слабо пучинистый.

ИГЭ-5. Песок мелкий средней плотности, малой степени водонасыщения, слабо пучинистый.

Все грунты непросадочные, ненабухающие, по отношению к бетону и железобетону неагрессивные, к алюминиевой и свинцовой оболочке кабеля – среднеагрессивные. Согласно [2], 4 коррозионная активность грунта по отношению к углеродистой стали средняя.

Район проектирования со слабо развитой транспортной инфраструктурой. Доставка оборудования, изделий и материалов осуществляется железнодорожным транспортом до железнодорожной станции «Тырма» на ветке Известковая — Чегдомын.

Проектируемая ТП 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 энергосистемы (далее - 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. кВ·А и линии электропередач 110 – 500 кВ протяженностью 24 899,7 км.

В 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 и г. Комсомольск-на-Амуре.

На территории ОЭС Востока получили развитие электрические сети напряжением 500, 220, 110 и 35 кВ.

Собственником магистральных электрических сетей напряжением 220 кВ и выше является публичное акционерное общество «Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы» (ПАО «ФСК ЕЭС»).

Управление режимами энергосистем осуществляет «Объединенное диспетчерское управление энергосистемами Востока» - филиал открытого акционерного общества «Системный оператор Единой энергетической системы» (ОАО «СО ЕЭС»). Филиалы ОАО «СО ЕЭС» - Региональные диспетчерские управления (РДУ) Амурское, Приморское, Хабаровское осуществляют управления режимами работы энергосистем Востока.

Электроснабжение района размещения ТП 220 кВ Тырма осуществляется от ПС 220 кВ Ургал и ПС 220 кВ Лондоко по протяженной (283,5 км) ВЛ 220 кВ Лондоко – Ургал с отпайками.

1. РАСЧЕТ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 220/10 кВ

2.1 Расчет мощностей трансформаторов подстанции

Проектируемая ТП 220 кВ Тырма подключается к сети 220 кВ в отпайку существующей ВЛ 220 кВ Лондоко – Ургал. Распределительное устройство (далее - РУ) 220 кВ выполняется по схеме №220-3Н "Блок (линия-трансформатор) с выключателем" [3]. На подстанции ТП 220 кВ Тырма устанавливается трёхфазный трансформатор 220/10 кВ. На стороне 10 кВ трансформатор подключается к РУ 10 кВ, выполненному по схеме "Одна рабочая несекционированная система шин".

На основании контрольных замеров электрических нагрузок за 2015 год с учетом перспективы развития железнодорожного узла на ст. Тырма заявленная мощность ТП «Тырма» составляет 2278 кВт, коэффициент мощности 0,8.

Полная потребляемая мощность трансформаторной подстанции определятся в соответствии с [4] по формуле, кВА

, (2.1)

где - заявленная мощность подстанции, кВт; - коэффициент мощности.

Произведем расчет мощности подстанции по формуле (2.1):

Предварительно выбираем трансформатор мощностью 10000 кВА.

Коэффициент загрузки трансформатора определяется по формуле

, (2.2)

где - номинальная мощность трансформатора, кВА.

Коэффициент загрузки трансформатора ТДН-10000/220/10:

.

Согласно данных расчета трансформатор недогружен. Выбираем трансформатор мощностью 10 МВА ввиду того, что силовые трансформаторы меньшей мощности на класс напряжения 220 кВ не производятся.

2.2 Расчет токов короткого замыкания

2.2.1 Составление расчетной схемы и схемы замещения

Согласно [1], выбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих элементов по электродинамической и электрической устойчивости производится по току трехфазного короткого замыкания, в связи с этим необходимо произвести расчет токов короткого замыкания для всех распределительных устройств (РУ) и однофазного замыкания на землю для РУ, питающего напряжения.

Характеристики

Список файлов ВКР