Коротко о файле:ПНИПУ / Выпускная квалификационная работа посвящена повышению надежности главной понизительной подстанции № 2 110/6 кВ соликамского калийного рудничного управления ПАО «Уралкалий». В работе рассмотрены вопросы расчета нагрузок подстанции, выбора оборудования и релейной защиты 110 кВ, оценки надежности. / Состав: 3 листа чертежи (схема подстанции до модернизации, после, схема замещения для расчета токов КЗ) + ПЗ (51 страница) + Речь + Презентация (.pptx)
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 6
1ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ 9
1.1 Краткая характеристика предприятия 9
1.2 Описание схемы электроснабжения 9
1.3 Описание проблемы и постановка задачи 10
1.4 Вывод по главе 1 11
2 РАЗРАБОТКА ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО МОДЕРНИЗАЦИИ 12
2.1 Выбор схемы закрытого распределительного устройства 110 кВ 12
2.2 Выбор трансформатора 12
2.3 Выбор компенсирующего устройства 13
2.4 Выбор выключателей 110 кВ 14
2.5 Выбор ограничителя перенапряжения 14
2.6 Выбор разъединителя 15
2.7 Выбор трансформаторов тока на стороне 110 кВ 15
2.8 Выбор релейной защиты 16
2.9 Вывод по главе 2 16
3 РАСЧЕТ РЕЖИМОВ И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ 17
3.1 Расчет электрических нагрузок поверхностного комплекса 17
3.2 Компенсация реактивной мощности 21
3.3 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов 24
3.4 Выбор марок и сечения проводов ЛЭП – 110 кВ 25
3.5 Расчет аварийных режимов 27
3.6 Проверка электрооборудования на стороне 110 кВ с учетом токов короткого замыкания 32
3.7 Вывод по главе 3 34
4 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И ПРОТИВОАВРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ 35
4.1 Выбор терминалов защиты 35
4.2Максимальная токовая защита 35
4.3 Дифференциальная токовая защита трансформатора 37
4.4 Вывод по главе 4 38
5 ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ 39
5.1 Анализ надежности 39
5.2 Безопасность жизнедеятельности 39
5.3 Экономическая эффективность 41
5.4 Вывод по главе 5 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 43
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 44
Для питания электроэнергией СКРУ-2 предназначена ГПП №2, которая представляет собой подстанцию глубокого ввода 110 кВ, расположенной на территории предприятия.
СКРУ-2 осуществляет электроснабжение приемников первой и второй категории, перебои, в электроснабжении которых недопустимы.
Нормальная схема электрических соединений закрытого распределительного устройства (ЗРУ) 110 кВ приведена в графической части лист 1. ЗРУ состоит из 2 рабочих (1-я и 2-я) и обходной секций шин. 1-я и 2-я секция шин считаются рабочими. Обходная секция также находится в работе и служит для высвобождения 1-ой или 2-ой секции шин при осмотре или ремонте. Для этого обходная шина соединена с 1-й и 2-й секциями через обходной масляный выключатель 110 кВ двумя шинными разъединителями со стороны рабочих шин и таким же разъединителем со стороны обходной шины.
В нормальном режиме работы обходной выключатель включен, разъединитель 2-ой секции шин отключен. Обходная секция связана также со 2-ой секцией шин секционной перемычкой двумя шинными разъединителями.
- питание подстанции осуществляется по ВЛ-110 кВ;
- на подстанции установлены два силовых трансформатора Т-1 и Т-2 типа ТДН-35000/110/6;
- от трансформатора Т-1 питается 1 секция шин 6кВ, от трансформатора Т-2 запитана 2 секция шин 6 кВ;
- на стороне 6 кВ выполнено ЗРУ с секционированной системой шин, между секциями шин установлен СМВ-6кВ. Секции шин 6 кВ запитаны через реактор РБСДГ-10×2500-0,2;
- на стороне 6 кВ установлены трансформаторы тока ТШЛ-10-2500/5;
- отходящие линии подключены через выключатели типа ВМПЭ-10.
Освещение территории ЗРУ-110 кВ и выполнено прожекторами наружной установки, размещенными на мачтах освещения. Мачты освещения, в количестве 4 шт. расположены по периметру территории ЗРУ.
Существующее оборудование исчерпало свой эксплуатационный ресурс, вследствие чего часто возникают аварийные ситуации. Перечень неисправностей приведен в таблице 1.
Задачей дипломного проекта является модернизация данной подстанции.
Отключения и неисправности :
Мощность трансформаторов типа ТДН-35000 кВА в данное время обладают завышенной мощностью, необходимой при текущей работе потребителей. Коэффициент загрузки трансформатора составляет Кз=0,4, для двухтрансформаторных подстанции согласно ПУЭ <13> коэффициент загрузки должен быть не менее 0,65.
Предлагаемые проектные решения по реконструкции СКРУ-2:
- Произвести замену силовых трансформаторов – анализ нагрузок подстанции показывает, что установленная мощность силовых трансформаторов не соответствует ныне действующим нагрузкам.
Резерв по мощности трансформаторов не предусматривается;
- Произвести выбор компенсирующего устройства;
- Произвести замену коммутационных аппаратов 110 кВ;
- Произвести замену разрядников на ограничители перенапряжения по сторонам 110 кВ;
- Произвести модернизацию релейной защиты и автоматики.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе была рассмотрена и предложена модернизация главной понизительной подстанции СКРУ 2.
В дипломном проекте произведено описание предприятия ПАО «Уралкалий» и краткая характеристика его системы электроснабжения. Приведено описание системы электроснабжения ГПП№2 СКРУ-2 и выполнена постановка задачи проектирования.
Произведен расчет электрических нагрузок, на основании которого был сделан вывод о том, что необходимо предусмотреть централизованную компенсацию реактивной мощности для повышения значения коэффициента мощности сети.
Выполнен выбор устройств компенсации реактивной мощности. Произведен расчет и выбор силовых трансформаторов. Произведен выбор сечения и проверка по потерям напряжения воздушной линии 110 кВ.
Выполнен расчет токов короткого замыкания на основании, которого была выполнена проверка выбранной коммутационной аппаратуры 110 кВ по условиям динамической и термической стойкости к токам короткого замыкания.
Произведен выбор микропроцессорных терминалов защиты и расчет уставок релейной защиты.
Произведен анализ и оценка надежности системы электроснабжения ГПП№2 СКРУ-2 после внедрения проекта модернизации.
Определен срок окупаемости проекта модернизации подстанции СКРУ-2, срок окупаемости составляет 2,3 года, что говорит о высокой эффективности проекта (менее 5 лет).
