Доклад на тему реконструкция подстанции
Обновлено: 05.07.2024
Файл "ВКР Малашко Д.В." внутри архива находится в следующих папках: Реконструкция подстанции ПС СТ 35-6 кВ, Малашко. Документ из архива "Реконструкция подстанции ПС СТ 35-6 кВ", который расположен в категории " ". Всё это находится в предмете "дипломы и вкр" из раздела "", которые можно найти в файловом архиве ДВГУПС. Не смотря на прямую связь этого архива с ДВГУПС, его также можно найти и в других разделах. .
Онлайн просмотр документа "ВКР Малашко Д.В."
Текст из документа "ВКР Малашко Д.В."
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра "Системы электроснабжения"
К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ
Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
(наименование УСП) (наименование кафедры)
Зав. кафедрой_______________ И.В. Игнатенко
З А Д А Н И Е
на выпускную квалификационную работу студента
Малашко Дмитрия Валентиновича
(фамилия, имя, отчество)
утверждена приказом по университету от _________________________
3. Исходные данные к ВКР: схема внешнего электроснабжения, схема главных электрических соединений подстанции (однолинейная), план размещения основного оборудования подстанции, план фундаментов и заземления с размещением молниеотводов основные данные по подстанции (технический паспорт подстанции): эксплуатационные показатели работы, тип установленного оборудования, сборных шин, питающих фидеров, заземляющего устройства и др., графики нагрузки (контрольные замеры электроэнергии подстанции); токи КЗ.
4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень вопросов, подлежащих разработке): анализ исходных данных: нагрузки подстанции, нормальной схемы главных электрических соединений, токов короткого замыкания, современных норм технологического проектирования подстанций; расчет основных параметров подстанции: расчет рабочих токов и термического действия тока корытного замыкания, выбор основного оборудования, определение зоны защиты стержневых молниеотводов, расчёт заземляющего устройства.
5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)
1) Однолинейная схема главных электрических соединений подстанции; 2) План размещения основного оборудования подстанции; 3) Вид с боку (разрез); 4) Заземление и молниезащита подстанции.
В статье описываются основные моменты, связанные с реконструкцией на подстанциях России. Приводятся примеры и описание различного оборудования.
Ключевые слова: реконструкция, трансформаторная подстанция
В современном мире очень важно идти в ногу со временем. Особенно ярко это демонстрируется в сфере энергетики.
Реконструкция — это комплекс мероприятий по замене/восстановлению или апгрейду морально устаревшего оборудования в целях повышения технологических показателей при его эксплуатации в современных условиях и повышения надежности систем.
Как правило, на таких подстанциях работают:
— 2 трансформатора марки ТДТН(ТДЦ, ТНДЦ и т. п.);
— высоковольтные выключатели масляного типа ВМТ-110;
— секционные выключатели типа ВМПП-6 и другие.
Оборудование на таких подстанциях обычно монтируется в комплектные распределительные устройства (КРУН) (например К-59).
Что касается релейной защиты — в наше время, за исключением цифровых подстанций нового поколения, она состоит из старых-добрых аналоговых реле (промежуточные токовые реле типа РП-341, токовые реле типа РТ-40(50), дифференциальные реле типа РНТ). Подобные устройства, без сомнения, являются надежными, простыми в ремонте и обслуживании. Однако чувствительность, диапазон регулировки, громоздкость оставляют желать лучшего. Системы релейной защиты, выполняемые на устройствах микропроцессорного типа, имеют колоссальные преимущества по сравнению с аналоговыми.
В процессе реконструкции подстанции оснащаются следующим оборудованием взамен устаревшего:
1) Силовые трансформаторы, не способные обеспечить возросшую мощность потребителей заменяются на новые с достаточной мощностью, с учетом на 5 лет вперед;
2) Масляные выключатели заменяются на вакуумные или элегазовые, так как последние имеют большую надежность, удобство применения и безопасность при эксплуатации;
3) Закрытые распределительные устройства (ЗРУ) 6–10 кВ оснащают ячейками типа К-63 (СЭЩ)
Для устройств РЗА устанавливаются такие требования, как:
— Обеспечение быстродействия защиты;
— Обеспечение селективности защиты;
— Чувствительность к показателям измеряемой величины;
— Обеспечение надежности при эксплуатации устройства.
Явное преимущество МПУРЗА — это габариты и функционал. В то время, как аналоговые элементы РЗА выполняют лишь одну свою установленную функцию, микропроцессорные — способны выполнять десятки функций, заменяя одним блоком сразу несколько устройств предыдущего типа. При этом блок имеет возможность программирования и изменения алгоритмов работы.
Модульная мультипроцессорная структура устройства в совокупности с современными технологиями монтажа, позволяет обеспечивать высокую надежность, колоссальную вычислительную мощность, высокую чувствительность к параметрам, быстродействие при сохранении высокой точности и снижении ступеней селективности защит. [1]
— 2-ступенчатая дифференциальная токовая защита (ДФТЗ) трансформатора, являющаяся токовой отсечкой и защитой от сквозного тока с торможением и отстройкой от бросков тока намагничивания;
— 2-ступенчатая максимальная токовая защита со стороны высшего напряжения трансформатора с устройством комбинированного пуска по напряжению со стороны низшего и среднего напряжений. Имеется блокировка по второй гармонике дифференциального тока для обеспечения большей чувствительности;
— Ступень МТЗ со стороны СН трансформатора с устройством комбинированного пуска по напряжению со стороны СН (по дискретному входу). Обеспечение возможности отключения отдельным реле и на общее реле с различными уставками по времени;
— Ступень МТЗ со стороны НН трансформатора с устройством комбинированного пуска по напряжению со стороны НН (по дискретному входу). Обеспечение возможности отключения отдельным реле и на общее реле с различными уставками по времени.
Исходя из вышеперечисленного, можно сделать следующие выводы:
1) В стране возрастает необходимость реконструкции систем электроснабжения в связи с ростом нагрузок и ужесточению требований к защите, учету и управлению системами питания;
2) Вакуумные и элегазовые выключатели намного эффективнее и надежнее, чем масляные;
3) Системы релейной защиты и автоматики аналогового типа в наше время требуют полной замены на микропроцессорные в силу их надежности, высокой чувствительности, автономности и возможности интеграции в автоматизированную систему управления технологическими процессами;
4) Возникает необходимость подготовки квалифицированных кадров в области релейной защиты, учета и эксплуатации вновь устанавливаемого оборудования;
5) Россия может выйти на лидирующие позиции в сфере энергетики, так как точный учет, быстрая ликвидация аварийных режимов, автономность подстанций и использование передовых технологий — позволят снизить потери электроэнергии, повысить надежность, удобство эксплуатации и ремонта оборудования, а также снизить количество несчастных случаев, связанных с человеческим фактором при обслуживании электроустановок.
Основные термины (генерируются автоматически): релейная защита, устройство, время, комбинированный пуск, высокая чувствительность, дискретный вход, общее реле, отдельное реле, Россия, токовое реле типа.
Подстанция Ясногорск входит в состав энергетической системы Тульской области.
Подстанция расположена в 2 км от города Ясногорск, Тульской области. Подсоединение
к энергетической системе трансформаторной подстанции осуществляется на основе
подключения трансформаторной подстанции к сети линии 110 кВ подстанции
Ленинская. Потребителями электрической энергии ПС Ясногорск являются:
Хлебозавод, ЗАО Металлопласт, Котельная, Микрорайон 9, Машзавод, Микрорайон 8 г
Ясногорска, п Шульгино, Гурово, Санталово, КНС-8.
3. Цели и задачи выпускной квалификационной работы
4. Оборудование, применяемое на подстанции
5. Определение нагрузок трансформаторной подстанции
График нагрузки подстанции
Для обеспечения равномерной загрузки трансформатора и дальнейшего выбора
оборудования были рассчитаны нагрузки рассматриваемой подстанции. Нагрузки
рассчитывались с учетом графика нагрузок, построенных на основе среднегодовых
нагрузок . График представлен на слайде. На слайде показаны графики нагрузки
потребителей, потребляемая ими активная и реактивная мощности
6. Выбор силовых трансформаторов подстанции
В выпускной квалификационной работе проанализированы нагрузки подстанции за
последние три года . В соответствии с ними был построен график нагрузки, который
послужил основой для выбора трансформаторов подстанции.
В соответствии с нагрузками (а так же с учетом расчетных коэффициентов спроса,
коэффициента использования нагрузки) были выбраны трансформаторы фирмы
DAELIM серия SSZ-11 – 63000/110/38,5/6,3 (Китай). Выбор данного типа
трансформатора обусловлен тем, что потери холостого хода у него по сравнению с
трансформатором ТДТН меньше на 17%, короткого замыкания на 24% и КПД выше на
2,3%.
7. Выбор электрической аппаратуры на стороне 110 кВ
Трансформатор тока
Разъединитель РГНП 2 -110/1000. УХЛ1
Выключатель вакуумный типа: ВБП–110–
25/1250 УХЛ1
На стороне 110 кВ были выбраны выключатель вакуумный типа: ВБП–110–25/1250
УХЛ1Вакуумные выключатели в настоящее время считаются более надежными изза лучшего гашения дуги, по сравнению с масляными выключателями. Также был
выбран разъединитель РНДЗ 2 -110/1000. УХЛ1. Для питания приборов и средств
автоматики выбраны трансформаторы тока ТВТ-110 и ТГФ 110.
8. Выбор электрической аппаратуры на стороне 35 кВ и 6кВ
9. Принципиальная схема подстанции
10. Электрическая схема собственных нужд подстанции
С шин низких сторон силовых трансформаторов получают питание трансформаторы собственных
нужд подстанции, через которые в свою очередь питаются потребители собственных нужд.
Потребители собственных нужд состоят из устройства обогрева шкафов КРУН и шкафов релейной
защиты, зарядных выпрямительных агрегатов аккумуляторных батарей, нагревательных устройств
выключателей. Типы устанавливаемых трансформаторов: ТСМА – 320/6 .
11. Открытое распределительное устройство
Расположение выбранного оборудования представлено на слайде. Здесь мы
можем видеть трансформаторы с соединительными элементами блоки
разъединителей, блок выключателей, блок аппаратуры связи и систему сборных
шин.
12. Электрическая схема релейной защиты
Для предотвращения аварийных режимов работы на подстанции предусмотрена система релейной защиты.
Принято решение реализовать релейную защиту а микропроцессорных MiCOM производства Schneider –Elektrik.
предусматриваем следующие защиты:
дифференциальная токовая защита трансформатора;
газовая защита, газовая защита устройства РПН;
токовая направленная защита обратной последовательности от несимметричных КЗ и максимальная токовая защита
с пуском напряжения от трёхфазного КЗ;
двухступенчатая дистанционная защита от многофазных КЗ.
13. Функциональная схема релейной защиты
14. Учет электрической энергии
Для более точного учета электропотребления на подстанции организована система АСКУЭ . Система
реализована на основе электронных счетчиков Альфа. Схема системы учета представлена на слайде.
Как видно из схемы информация от счетчиков подается на узел УСПД сбора и переработки данных,
представляющий из себя центральный процессор который обрабатывает и фиксирует полученную
информацию.
15. Заземление подстанции
16. Молниезащита подстанции
Для предотвращения попадания ударов молний на подстанции предусмотрена молниезащита.
Молниезащита реализована стержневыми молниеотводами высотой 35 м и подвесными тросами,
соответствующей высоты и сечения.
Непрерывное развитие современных энергоснабжающих сетей – это прямое следствие неуклонно растущего спроса на электроэнергию. Спрос, о котором мы говорим, имеет разносторонний характер. Он сформирован интересами производственно-промышленного комплекса, а также потребностями инфраструктуры, относящейся к жилищно-коммунальному хозяйству больших городов и других населенных пунктов. Можно выделить сразу несколько причин, приводящих к росту потребностей населения и предприятий в электрической энергии. Среди них:
- численный рост населения;
- увеличение количества энергоемких технологий;
- появление большого количества потребителей электрического тока, которые, делая проще повседневный быт человека, способствуют прямому увеличению расхода электроэнергии.
Электроснабжение производственных и жилых объектов – это сфера человеческой деятельности, которая остро реагирует на изменение благосостояния основной массы населения. И если этот показатель в последние десятилетия значительно вырос, то вместе с ним вырос и спрос на электроэнергию. А последствия подобных изменений мы можем наблюдать, что называется, воочию.
Например, в связи с тем, что стандартная трансформаторная подстанция обладает определенной расчетной мощностью, присоединение к ней дополнительных потребителей с течением времени становится задачей практически неосуществимой. Это приводит к тому, что энергоснабжающие организации не могут в полном объеме обеспечить потребности своих клиентов, а их многочисленные потребители начинают испытывать дефицит электроэнергии. Проблема – налицо, и для ее решения следует принимать как можно более эффективные меры. Как правило, значительно снизить дефицит электроэнергии позволяет строительство новых (дополнительных) подстанций или реконструкция подстанций, которые уже длительное время находятся в эксплуатации.
На фоне высокой плотности застройки городских территорий наблюдается острый дефицит земельных участков, которые можно было бы отвести под строительство новых объектов электроснабжения. Поэтому реконструкция подстанций в таких условиях является оптимальным решением для проблемы, связанной с существующим дефицитом электроэнергии. К тому же есть еще одна причина, позволяющая признать реконструкцию вполне оправданным мероприятием. Она заключается в сильном износе оборудования, используемого в составе действующих электрических подстанций.
Результаты грамотного подхода к реконструкции электрических подстанций:
- повышение общего качества электроснабжения;
- увеличение надежности оборудования, используемого в составе действующих электрических подстанций;
- разработка передовых проектировочных решений, позволяющих ввести в строй оборудование, которое по своим качествам и рабочим характеристикам соответствует общемировым техническим стандартам;
- увеличение экономической эффективности оборудования, задействованного в работу, которое возникает по причине снижения прямых эксплуатационных затрат;
- увеличение ремонтопригодности используемого оборудования;
- внедрение передовых методик эксплуатации энергоснабжающего оборудования;
- обеспечение требований экологической безопасности и многое другое.
Читайте также: