Дипломный проект - Реконструкция тяговой подстанции 110/10 кВ «Балабаново»

Оглавление:
РЕФЕРАТ 
ВВЕДЕНИЕ 
1. АНАЛИЗ СХЕМЫ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ 110/10 кВ «БАЛАБАНОВО» 
1.1. Тип подстанции 
1.2. Главная схема электрических соединений подстанции 
1.2.1. Основное электрическое оборудование подстанции 
2. АНАЛИЗ И РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ 
2.1. Описание программного комплекса 
2.2. Расчет параметров схемы замещений ЛЭП 
2.3. Параметры схемы замещения трансформаторов 
2.4. Параметры нагрузок и генерирующих узлов 
Анализ нормальных установившихся режимов 
2.5. Анализ послеаварийных установившихся режимов 
3. РАССЧЕТ ТОКОВ КЗ 
4. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ 
4.1. Расчет токов в цепях трансформатора 
4.2. Выбор выключателей 
4.3. Выбор разъединителей 
4.4. Выбор трансформаторов 
4.5. Шины и ошиновки 
4.6. Трансформатор собственных нужд 
4.7. Замена 6-ти пульсной схемы на 12-ти пульсную кольцевую 
5. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА 
5.1. Дифференциальная защита 
5.2. МТЗ отходящих линий 
5.3. Газовая защита 
5.4. Защита от перегрузок 
5.5. Согласование защит 
5.6. Защита оборудования подстанции от атмосферных перенапряжений 
6. ОРГАНИЗАЦИОННО – ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА 
6.1. Резюме проекта 
6.2. Определение сметной стоимости реконструкции подстанции 
6.3. Экономическое обоснование мероприятий по замене оборудования на подстанции 
7. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ 
7.1. Требования безопасности при монтаже электрооборудования подстанции 110/10 кВ «Балабаново» 
7.2. Требования безопасности при эксплуатации электрооборудования подстанции 110/10 кВ «Балабаново» 
7.3. Расчет контура заземления подстанции 110/10 кВ «Балабаново» 
7.4. Грозозащита ПС 110/10 кВ «Балабаново» 
7.5. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных экологически неблагоприятных ситуациях 
7.6. Влияние на окружающую среду и обслуживающий персонал 
8. РАЗРАБОТКА ВОПРОСОВ БЕЗОПАСНОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ПОДСТАНЦИИ «БАЛАБАНОВО» 
8.1. Основные виды работ с трансформатором
8.2. Правила и допуски по работе с трансформатором. Состав бригады по работе с трансформаторами 
8.3. Порядок отключения устройств для безопасного обслуживания трансформатора
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 
 

Целью данного дипломного проекта является реконструкции электрической подстанции «Балабаново» в связи с износом. Это необходимо для обеспечения нормального питания потребителей подстанции, повышения надежности электроснабжения, экономичности передачи электроэнергии потребителям, обеспечения резервирования и защиты элементов электрической сети. Исходная информация для выполнения дипломного проекта собрана на преддипломной практике.
В дипломном проекте предложены технические решения и рекомендации для реконструкции подстанции «Балабаново». Разработаны предложения по совершенствованию схемы распределительного устройства и замене электрического оборудования. На подстанции «Балабаново» произведён выбор силовых трансформаторов, коммутационных аппаратов, трансформаторов собственных нужд, средств релейной защиты и автоматики на современное оборудование, а также установлены дугогасящие заземляющие реакторы. Для выбора электрического оборудования подстанции был произведен расчет токов короткого замыкания с помощью программного комплекса “ТКЗ-3000”. Расчёт уставок релейной защиты выполнен при помощи программного пакета Microsoft Office. Произведен расчет по замене 6-ти пульсной на 12-ти пульсную кольцевую схему, что позволит приблизить к синусоиде форму потребляемого тока, а также повысит мощность подстанции. В дипломном проекте рассмотрены вопросы техники безопасности и охраны труда. Предложенные технические решения по реконструкции подстанции также имеют экономическое обоснование.

Здание подстанции – блочное 2 этажное
Здание закрытого распредустойства –кирпичное одноэтажное, здание склада –кирпичное одноэтажное.
Тяговая подстанция 110/10 кВ «Балабаново» представляет собой электроустановку для приёма, преобразования и распределения электрической энергии. Подстанция включает в себя распределительные устройства (ОРУ-110кВ, РУ-10 кВ, ОРУ-27,5 кВ), два трансформатора (ТДН-10000/110/10), устройства управления и другие вспомогательные устройства. Питание подстанции осуществляется по двум воздушным линиям. В открытом распределительном устройстве 110 кВ применена схема мостика с двумя секционными разъединителями в перемычке и отделителями в цепях трансформаторов. Секционные разъединителиQS3 и QS4 в нормальном состоянии отключены.
На низкой стороне 10кВ применена схема с одной секционированной системой шин. В нормальном режиме работы секционный выключательQ3отключен. При аварийном отключении силового трансформатора или питающей линии секционный выключательQ3 включается автоматически при помощи АВР. Подстанция «Балабаново» предназначена для электроснабжения железной дороги. Подстанция «Балабаново» спроектирована с применением комплектной трансформаторной подстанции из блоков заводского исполнения.
Подстанция состоит из следующих распределительных устройств: ОРУ-110 кВ и РУ-10 кВ. ОРУ-110 кВ выполнено из отдельных блоков, представляющих собой конструкцию с вмонтированным оборудованием. Все аппараты ОРУ расположены на невысоких железобетонных основаниях. По территории ОРУ предусматриваются проезды для возможности монтажа и ремонта оборудования.
Сборные шины в ОРУ 110 кВ выполнены из гибких проводников (провода АС-120). Крепятся шины на порталах с помощью подвесных изоляторов.
Фундамент под трансформаторы выполнен из плит НСП на гравийной подушке и блоков ФБС. Под трансформатором устроен маслоприёмник. Ограждение маслоприёмной ямы выполнено из плит ПТ 10,5. Кабели оперативных цепей, цепей управления, релейной защиты и автоматики прокладываются в лотках из железобетонных конструкций без заглубления их в почву или в металлических лотках, подвешенных к конструкции ОРУ.
РУ-10 кВ комплектуется шкафами типа КРУ2-10. КРУ2-10 состоит из шкафов бронированного типа (с разделением на отсеки) и шинных мостов.
Конструктивно в шкафах выделены следующие отсеки:
1) аппаратура главных цепей – отсек выкатного элемента;
2) сборные шины – отсек сборных шин;
3) отсек линейных присоединений;
4) аппаратура релейной защиты и автоматики – отсек вторичной коммутации.
На выкатном элементе устанавливается масляный выключатель серии ВМПП, разрядники, трансформаторы тока и напряжения, секционные разъединители. Выкатной элемент в шкафах имеет два фиксированных положения: рабочее и контрольное (испытательное). Перемещение выкатного элемента из одного положения в другое осуществляется с помощью механизма выкатывания, при этом токоведущие части закрываются защитными шторками. Фиксирующие устройства обеспечивают закрепление выкатного элемента и исключают возможность его самопроизвольного перемещения внутри шкафа при работе всех механизмов как в нормальном режиме, так и при коротком замыкании.Шкафы выполнены таким образом, что обеспечивается безопасность персонала при их осмотре и обслуживании, включая работы в отсеке выключателя и кабельном отсеке (в том числе присоединение-отсоединение силовых кабелей) при наличии напряжения на сборных шинах КРУ и без нарушения нормальной работы цепей в соседних шкафах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В дипломном проекте изучили главную схему электрических соединений, ознакомились с основным электрическим оборудованием подстанции, исследовали режимы работы силовых трансформаторов Т1 и Т2, определили их коффициенты загрузки. Расчет токов короткого замыкания с использованием программного комплекса ТКЗ-3000 . Выполнен расчет замены 6-ти пульсной на 12-ти пульсную кольцевую схему, что позволит увеличить мощность трансформатора.
На стороне низшего напряжения (НН) РУ 10 Кв укомплектовано ячейками серии К- 47 с выкатными выключателями типа ВК – 10, и выбрано основное оборудование и защиты.
Разработаны вопросы техники безопасности при эксплуатации при монтаже электрооборудования, вопросы охраны окружающей среды и вопросы жизнедеятельности в чрезвычайных экологически неблагоприятных ситуациях. Выполнено экономическое обоснование и целесообразность применения данного варианта для дальнейшей практической реализации.