Дипломная работа (ВКР) — бакалавр, специалист на тему Проектирование электрической части подстанции 330/220/6 кВ с развитием электрической сети энергорайона «Западный» и разработкой релейной защиты трансформатора 63 МВА

Содержание:

Введение. 6

1.
Выбор главной схемы электричеких соединений. 7

1.1.
Расчет перетоков мощности через трансформаторы связи. 7

1.2
Выбор силовых трансформаторов. 8

1.3
Выбор схем коммутаций РУ.. 9

1.4.
Расчет токов короткого замыкания. 10

2.
Выбор и проверка электрических аппаратов. 10

2.1.
Выбор и проверка электрических аппаратов на ОРУ 330кВ. 35

2.1.1.
Выбор и проверка выключателей. 35

2.1.2.
Выбор и проверка разъединителей. 39

2.1.3
Выбор и проверка трансформаторов тока. 40

2.1.4.
Выбор и проверка измерительных трансформаторов напряжения  44

2.2.
Выбор электрических аппаратов на ОРУ 220 кВ.. 46

2.2.1.
Выбор выключателей. 46

2.2.2.
Выбор разъединителей. 47

2.2.3.
Выбор измерительных трансформаторов тока. 48

2.2.4.
Выбор измерительных трансформаторов напряжения. 49

2.3.
Выбор электрических аппаратов в РУ6 кВ.. 51

2.3.1.
Выбор выключателей. 51

2.3.2.
Выбор разъединителей. 52

2.3.3
Выбор трансформаторов тока. 52

2.3.4.
Выбор измерительных трансформаторов напряжения. 53

3.
Выбор и проверка токоведущих частей. 55

3.1
Выбор и проверка токоведущих частей на напряжении 330кВ. 55

3.1.1
Выбор и проверка проводов сборных шин РУ 330 кВ. 55

3.1.2
Выбор и проверка ошиновки линии на ОРУ 330 кВ. 57

3.2
Выбор токоведущих частей на напряжении 220 кВ. 59

3.2.1
Выбор проводов сборных шин РУ 220 кВ. 59

3.2.2
Выбор ошиновки линии на ОРУ 220 кВ. 61

3.3
Выбор токоведущих частей на напряжении 6 кВ. 62

3.3.1
Выбор сборных шин РУ 6 кВ.. 62

3.3.2
Выбор токопровода в РУ 6 кВ.. 62

4.
Выбор варианта развития схемы электрической сети. 63

5.
Разработка релейной защиты трансформатора. 76

5.1
Назначение устройств релейной защиты, 76

5.2
Современные производители. 76

5.3
Выбор типоисполнения и расчет уставок. 82

5.4
Расчет уставок продольной дифференциальной токовой защиты. 86

5.5
Выбор типоисполнения терминалов РЗА.. 94

5.6
Применение реле защиты и сигнализация при однофазных замыканиях на землю с
изолированной нейтралью.. 98

5.7
Микропроцессорные защиты SEPAM как модернизация электрической подстанции в
области защиты. 100

Заключение. 105

Введение:

Начало развития электрических систем в нашей стране было
положено планом ГОЭЛРО-планом электрификации всей России (1920г.). Его идеи
привели к созданию объединенных электроэнергетических систем, в том числе и
Единой электроэнергетической системы (ЕЭС). Задачу проектирования следует
рассматривать как задачу развития ЕЭС России. 
При проектировании электрических систем важно учитывать интересы и
специфику административных и экономических районов. Поэтому проектирование
развития электроэнергетики должно основываться на учете развития отдельных энергосистем
и их объединений.

Формирование электрических систем осуществляется с помощью
электрических сетей, которые выполняют функции передачи энергии и
электроснабжения потребителей. С учетом этого и ведется их проектирование.

Заключение:

В данном дипломномм проекте была
выполнена разработка электрической части подстанции 330/220/6 кВ.

Для связи всех РУ выбрана одна группа из трех
однофазных автотрансформаторов  и одного
автотрансформатора типа АОДЦТН-133000/330/220.

Для ОРУ 330 кВ принята схема треугольника, для ОРУ 220
кВ принята схема с двумя рабочими система шин и одной обходной системой шин,
для РУ 6 кВ принята схема с двумя системами шин.

Проведен расчет тока короткого замыкания. Ток
трехфазного кз на шинах 330 кВ составил 3,369 кА, однофазного к.з – 3,016 кА.
Ток трехфазного к.з на шинах 220 кВ составил 3,272 кА, однофазного к.з – 3,039 кА.
Ток трехфазного к.з на шинах 6 кВ составил 17,383 кА, двухфазного к.з – 15,054 кА.

В ОРУ 330 кВ приняты к установке выключатели типа ВГУ-330Б-40/3150У1, разъединители
типа РГ-330/2000УХЛ1, трансформаторы
тока типа ТОГФ-330-УХЛ1, трансформаторы напряжения типа ЗНОГ-330-УХЛ1.

В ОРУ 220 кВ приняты к установке выключатели типа ВГУ-220-40/2000У1, разъединители
типа РГ-220/1000УХЛ1, трансформаторы
тока типа ТОГФ-110УХЛ1, трансформаторы напряжения типа ЗНОГ-110-УХЛ1.

В РУ 10 кВ приняты к установке выключатели типа ВВ-10-31,5/1000У1, разъединители
типа РВ-10/1000У1, трансформаторы
тока типа ТПОЛ-10У1, трансформаторы напряжения типа НТМИ-10У1.

Система шин в ОРУ 330 кВ выполнена 2 проводами из
сталеалюминия марки  АС-240/39. Для ошиновки
использовались 2 провода АС-300/66. В ОРУ 110 кВ система шин выполнена  1 проводом 
из сталеалюминия марки  
АС-120/19. Для ошиновки использовался 1 провод  АС-150/24.

Разработка вариантов развития сети, связанная с
присоединением подстанции 10 к сети 110кВ, была разработана при соблюдении
следующих основных принципов выбора конфигурации сети:

1. сеть должна быть как можно короче географически;

2. электрический путь от источников к потребителю
должен быть как можно короче;

3. существующая сеть должна быть короче;

4. каждый вариант развития сети должен
удовлетворять требованиям надёжности;

5. потребители I и II
категории по надёжности электроснабжения должны получать питание от двух
независимых источников (по двум или более линиям);

6. в послеаварийных режимах (отключение линии,
блока на станции) проектируемые и существующие линии не должны перегружаться
(ток по линии не должен быть больше длительно допустимого тока по нагреву).

В работе
было предложено 3 варианта развития сети.

Анализ результатов сопоставления
вариантов развития сети показывает, что наиболее экономичным является вариант
№1

В работе также была выполнена разработка релейной
защиты трансформатора. Итогом является выбор защиты микропроцессорной защиты Sepam как наиболее оптимального варианта.

Фрагмент текста работы:

4. Выбор варианта развития схемы электрической сети

На стадии выбора конкурентно способных вариантов развития
электрической сети решаются две основные задачи – определение рационального
класса напряжения сети и выбор конфигурации сети.

Определение рационального класса напряжения зависит от
района, в котором ведётся проектирование, мощности присоединяемых узлов и их
удалённости от источников электроэнергии.

Анализ карты-схемы сети (рис.1.1) , расположение и параметры
и параметры присоединяемой подстанции №10 однозначно определяют класс
напряжения сети 110кВ, так как это напряжение явно выгоднее. И использование
другого класса напряжения требует дополнительной ступени трансформации и
является нерациональным.

Разработка вариантов развития сети, связанная с
присоединением подстанции 10 к сети 110кВ, выполнена при соблюдении следующих
основных принципов выбора конфигурации сети:

сеть должна быть как можно короче географически;

электрический путь от источников к потребителю должен быть
как можно короче;

существующая сеть должна быть короче;

каждый вариант развития сети должен удовлетворять
требованиям надёжности;

потребители I
и II категории по
надёжности электроснабжения должны получать питание от двух независимых
источников (по двум или более линиям);

в послеаварийных режимах (отключение линии, блока на
станции) проектируемые и существующие линии не должны перегружаться (ток по
линии не должен быть больше длительно допустимого тока по нагреву).

С учётом указанных требований были разработаны варианты
присоединения подстанции №10 к энергосистеме.