ВКР: Реконструкция трансформаторной подстанции 110/35/6 кВ

1. Выпускная квалификационная работа

Реконструкция трансформаторной подстанции 110/35/6 кВ
«Ясногорск», Тульской области.
Разработал:
Студент гр.
ИБ161551 Онойко Д.А.
Руководитель: Ершов С.В.

2. Основные сведения о подстанции «Ясногорск»

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

Целью выпускной квалификационной работы является расчет электрических
параметров и выбор современного электрического оборудования подстанции
110/35/6 «Ясногорск».
Задачи выпускной квалификационной работы следующие:
- Расчет электрических нагрузок и выбор силовых трансформаторов;
- Выбор современного коммутационного оборудования;
-Организация системы учета электрической энергии;
- Выбор средств релейной защиты и автоматики;
- Разработка мероприятий по безопасной эксплуатации электрической
части подстанции;

4. Оборудование, применяемое на подстанции

Коммутационное оборудование, применяемое на подстанции - это
высоковольтные масляные выключатели типа МКП-110М, разрядники РВС-110,
выключатели ВМПЭ-10 и др. Указанное электрическое оборудование из-за
физического износа имеет низкую надежность и низкую энергетическую
эффективность. Поэтому, электропитающей системе подстанции
«Ясногорск» требуется модернизация.

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

Выключатель вакуумный типа:
ВБУ 35 –1600/6
вакуумный выключатель BB/TEL-10-20/1000 У2
На стороне 35 кВ выбраны выключатели ВБУ 35 –1600/6.
На стороне 6 кВ -вакуумный выключатель BB/TEL-10-20/1000 У2
Ячейка КРУ
Для комплектования ЗРУ-10 кВ выбраны малогабаритные ячейки КРУ серии С-410 , изготовляемые
АБС «Электротехника».
Трансформаторы тока применены ТОЛ 10
Трансформаторы напряжения ЗНОЛ.06-10УЗ.

9. Принципиальная схема подстанции

Подстанция «Ясногорск» получает питание от энергосистемы Тульской области: по высоковольтным
линиям 110 кВ Ленинская 1,2– пс Ясногорск.

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

К достоинствам микропроцессорных блоков MiCOM, функциональная схема которых представлена на слайде можно
отнести:
Самодиагностика. Постоянная автоматическая диагностика микропроцессорных блоках позволяет персоналу
осуществлять контроль их исправного состояния и надёжность срабатывания при коротких замыканиях;
Сочетание функций управления, контроля и защиты оборудования в каждом микропроцессорном блоке позволяет
реализовывать на их основе нижний уровень АСУ – автоматизированной системы управления энергетического
оборудования или другого объекта;
Быстрое отключения коротких замыканий, которое достигается применением различных времятоковых
характеристик, трёх ступеней токовых защит, минимальной ступени селективности (0,15 – 0,2 с), «ускорения защиты
после АПВ».

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

Для предотвращения поражения обслуживающего персонала подстанции «Ясногорск» в
выпускной квалификационной работе предусмотрено защитное заземление. Заземление
выполнено полосовой сталью шириной 75 мм и штырьевыми заземлителями диаметром 12 мм и
длиной 5 м.

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.

17. Доклад окончен

Спасибо за внимание!