Дипломная работа (ВКР) — колледж, техникум на тему Проектирование подстанции 110/35 на 6

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ 5

1.1 Описание объекта 5

1.2 Назначение объекта 6

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 8

2.1 Выбор и обоснование проектируемых вариантов 8

2.2 Выбор силового оборудования 10

2.3 Выбор схемы собственных нужд 11

2.4 Расчёт токов короткого замыкания 16

2.5 Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей 20

2.6 Выбор типа конструкции распределительных устройств 23

2.7 Выбор рода оперативного тока 23

2.8 Расчет заземляющего устройства 24

2.9 Расчет элементов релейной защиты 26

3. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ 30

3.1 Расчет показателей производственной мощности действующего варианта подстанции 30

3.2 Организация ремонта действующего оборудования на подстанции 31

3.3 Охрана труда и безопасность жизнедеятельности обслуживающего персонала 33

4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 36

4.1 Расчет капитальных вложений 36

4.2 Расчет эксплуатационных издержек 36

4.3 Расчет показателей экономической эффективности внедрения новой технике на подстанции 37

4.4 Технико-экономические показатели проекта 39

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 41

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 42

Введение:

Электроэнергетика – одна из важнейших областей народного хозяйства. Ее значение в современном обществе тяжело переоценить. Развитие производства, внедрение новых технологий в основном приводят к постоянному повышению мощностей систем, машин и агрегатов. Одновременно выдвигаются повышенные требования к их экономичности, безопасности, ремонтопригодности, экологичности [4].

Бурный рост экономики развивающихся стран в конце 20 столетия привел к резкому повышению потребления электрической энергии.

Первое десятилетие XXI века вскрыло ряд причин увеличения потребления электроэнергии. К ним можно отнести эксплуатацию устаревшего оборудования, несовершенство технологических процессов, большие потери в линиях электропередач, низкий уровень эксплуатационного обслуживания электроустановок, а так же некоторые организационные вопросы.

Требование предъявляемые к качеству электроэнергии ужесточились. Так при увеличении потерь в линиях электропередач возникает увеличение потребления тока, что в свою очередь ведет к перегрузкам и еще большей последующей потере напряжения.

Вопросы организации рационального использования электроэнергии становятся вопросами государственной важности.

Долгое время системы электроснабжения промышленных и гражданских объектов на территории Российской Федерации разрабатывались без учета проблем рационального использования электроэнергии, из-за чего имели место значительные финансовые убытки, которые ежегодно исчисляются сотнями миллионов рублей.

Именно поэтому тематика разработки мероприятий по рациональному использованию электроэнергии в системах электроснабжения является в высшей степени актуальной.

В задачи планирования электропотребления входит расчет ожидаемых графиков нагрузки и анализ факторов, влияющих на их изменение. В зависимости от количества учитываемых факторов различают одно и многофакторные методы.

Проблема получения информации о фактических объемах планируемых расходов электроэнергии на предприятии, не решена в полной мере из-за отсутствия необходимых данных по определению расходов электрической энергии промышленными потребителями, что не позволяет обеспечить выбор вариантов расчета за потребленную электрическую энергию. Решению этой задачи посвящена диссертационная работа.

Тема данной выпускной квалификационной работы – «Проектирование подстанции 110/35 на 6 кВ».

Целью выпускной квалификационной работы является формирование практических обоснованных рекомендаций по разработке проекта подстанции 110/35 на 6 кВ.

Исходя из темы выпускной квалификационной работы и поставленной цели, в процессе ее выполнения необходимо решить следующие задачи:

– дать характеристику подстанции и произвести анализ электрических нагрузок;

– разработать однолинейную схему подстанции;

– произвести выбор силовых трансформаторов ;

– произвести выбор и описание схем распределительных устройств различных напряжений;

– произвести выбор трансформаторов собственных нужд ;

– произвести выбор и проверку выключателей и разъединителей

– разработать рекомендации по охране труда при эксплуатации электрооборудования подстанций.

Объект исследования – электрическая часть подстанции.

Предмет исследования – поиск оптимальных подходов в процессе проектирования электрической части подстанции.

Заключение:

По завершению выполнения данной работы получены следующие результаты:

– произведен анализ схем электрических цепей подстанции;

– исследованы основные показатели функционирования подстанции;

– произведена разработка схемы подстанции;

– произведен расчет характеристик работы и оборудования подстанции;

– разработаны рекомендации по обеспечению безопасности жизнедеятельности при выполнении работ и экологичности.

Все поставленные задачи решены, цель работы в полной мере достигнута.

Фрагмент текста работы:

1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Описание объекта

Исследуемая подстанция – подстанция, через которую осуществляется связь с помощью двух автотрансформаторов связи. Автотрансформаторы также имеют третичные обмотки, к которым подключены трансформаторы собственных нужд подстанции.

Основными задачами подстанции являются надежная и бесперебойная поставка электроэнергии потребителям и поддержание качества отпускаемой электроэнергии.

С подстанции питаются потребители 1-ой и 2-ой категории. Это жилищно – коммунальный сектор, учебные и социальные объекты, различные промышленные объекты.

Поэтому по условиям надежности на подстанции необходимо установить два трансформатора и обеспечить их питанием от двух независимых источников.

Исследуемая подстанция – крупная подстанция, через которую осуществляется связь с помощью двух автотрансформаторов связи между напряжениями 110 кВ. Автотрансформаторы также имеют третичные обмотки, к которым подключены трансформаторы собственных нужд подстанции. Третичные обмотки автотрансформаторов соединены в треугольник для компенсации третьих гармоник тока в сети 110 кВ.

Электрическая подстанция представляет собой электроустановку для приема, преобразования и распределения электрической энергии.

Питание подстанции осуществляется отпайками от 2-х цепной линии 110 кВ, проходящей рядом с подстанцией. Подстанция состоит из ОРУ 110 кВ и ЗРУ 6 кВ, выполненного на основе КРУН, общей площадью 2250 м2 – (50×45 м).

1. ОРУ-110 кВ

Схема ПС представляет собой отпаечную подстанцию с питанием от двух линий электропередач 110 кВ, выполненную по упрощенной схеме. На стороне 110 кВ имеется ремонтная перемычка, разъединитель первой секции шин 110 кВ нормально отключен.

На стороне 110 кВ установлены разъединители РЛНДЗ-110/1000, отделители ОД-110/1000, трансформаторы тока, короткозамыкатели, разрядники РВС-110, силовые трансформаторы ТДН-16000/110 со встроенным устройством РПН. На ОРУ находятся также трансформаторы собственных нужд. Управление разъединителями и отделителями 110 кВ ручное.

2. РУ-6 кВ

С трансформаторов ПС питаются две секции шин 6 кВ с возможностью секционирования. В ЗРУ-6кВ находятся сборные шины, маломасляные выключатели, трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, разрядники.

3. Работа защиты в случае повреждения.

При любом повреждении на подстанции до вводного выключателя 6 кВ должна отключаться питающая линия 110 кВ выключателем.

Однако, защита на выключателе часто бывает недостаточно чувствительной к некоторым повреждениям, к примеру, витковое замыкание в трансформаторе.

1.2 Назначение объекта

Электрическая подстанция представляет собой типовую электроустановку. Основное назначение подстанции – прием, преобразование и распределение электрической энергии.

Принципиальная однолинейная схема системы электроснабжения ПС приведена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Принципиальная однолинейная схема системы электроснабжения ПС

Питание подстанции осуществляется отпайками от 2-х цепной линии 110 кВ, проходящей рядом с подстанцией.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Выбор и обоснование проектируемых вариантов

Подстанция состоит из ОРУ 110 кВ и ЗРУ 6 кВ, выполненного на основе КРУН.

1. ОРУ-110 кВ.

Схема ПС представляет собой отпаечную подстанцию с питанием от двух линий электропередач 110 кВ, выполненную по упрощенной схеме. На стороне 110 кВ имеется ремонтная перемычка, разъединитель первой секции шин 110 кВ нормально отключен.

На стороне 110 кВ установлены разъединители РЛНДЗ-110/1000, отделители ОД-110/1000, трансформаторы тока, короткозамыкатели, разрядники РВС-110, силовые трансформаторы со встроенным устройством РПН. На ОРУ находятся также трансформаторы собственных нужд. Управление разъединителями и отделителями 110 кВ ручное.

Аппараты ОРУ-110 кВ располагаются на невысоких железобетонных основаниях. На территории ОРУ предусмотрены проезды для выполнения монтажных и ремонтных работ оборудования. Территория подстанции огорожена сетчатым металлическим забором высотой 2,5 м.

В нормальном режиме работы РПН трансформаторов находятся на автоматическом управлении. Нейтраль трансформаторов нормально разземлена и защищена разрядниками. Режим заземления нейтрали обмоток ВН трансформатора задается системой в зависимости от величин токов короткого замыкания и действия РЗ.

Ошиновка в ОРУ-110 кВ выполнена сталеалюминевыми проводами АС-120/19, а также трубами (жесткая ошиновка) из алюминиевых сплавов. При трубной ошиновке предусмотрены компенсаторы от температурных расширений и меры против вибрации. Крепятся шины на порталах при помощи подвесных и стержневых полимерных изоляторов.

Кабели оперативных цепей, цепей управления, релейной защиты и автоматики проложены в лотках из железобетонных конструкций.

2. РУ-6 кВ.

С трансформаторов ПС питаются две секции шин 6 кВ с возможностью секционирования. В ЗРУ-6кВ находятся сборные шины, маломасляные выключатели, трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, разрядники.

ЗРУ-6кВ выполнено в виде комплектного распределительного устройства с двумя секциями шин и секционным выключателем между ними. СВ 6 кВ нормально отключен и находится в режиме АВР.

Параллельная работа силовых трансформаторов по стороне 6 кВ допустима на время перевода питания 1 или 2 сш от Т-1 или Т-2.

Собственные нужды и оперативные цепи питаются от двух трансформаторов ТМ-160/6/0,4, подключенных через выключатели. На стороне низкого напряжения ТСН работают раздельно. На секционном автомате предусмотрено устройство АВР.

В качестве коммутационных аппаратов в РУ-6 кВ применяются маломасляные выключателями ВМП-10/1500 с приводами ПЭ-11.

Управление выключателями 6 кВ осуществляется со шкафов РУ-6 кВ типа К-37. Питание оперативных цепей предусмотрено на постоянном оперативном токе 220 В.

К существующему КРУН 6 кВ кабельными линиями подключены потребители электрической энергии.

Для компенсации емкостных токов в сети 6 кВ на ПС установлены дугогасящие заземляющие реакторы с плавным автоматическим регулированием индуктивности и оснащены системой автоматического контроля емкостного тока замыкания на землю.

Дугогасящие реакторы подключаются к нейтральному выводу отдельного трансформатора, подключаемого к сборным шинам ПС через выключатель.

На центральной сигнализации предусмотрена индивидуальная световая, общая звуковая и аварийная сигнализация с передачей сигналов на диспетчерский пункт.

3. Работа защиты в случае повреждения.

При любом повреждении на подстанции до вводного выключателя 6 кВ должна отключаться питающая линия 110 кВ выключателем на ПС.

Однако, защита на выключателе часто бывает недостаточно чувствительной к некоторым повреждениям, к примеру, витковое замыкание в трансформаторе.