Основные сведения о подстанции «Рождественская»

1. Выпускная квалификационная работа

2. Основные сведения о подстанции «Рождественская»

Подстанция «Рождественская» входит в состав энергосистемы центрального региона. Подстанция расположена
на территории г. Тула, пос. Горелки. Объединение в энергосистему подстанции осуществляется посредством
подключения подстанции к сети линий 110 кВ Шипово, а также Ленинская. Потребителями электроэнергии ПС
«Рождественская» являются: предприятия Теплицы, КВоТ, ТМиК и городские потребители.
Поскольку, оборудование, установленное на подстанции, выпущено еще в 70-х годах, то оно морально и
материально устарело и требует замены.

3. Цели и задачи выпускной квалификационной работы

Целью выпускной квалификационной работы
является расчет электрических
параметров и выбор современного электрического оборудования подстанции 110/6
«Рождественская».
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. Анализ состояния электрического оборудования подстанции

Подстанция 110 кВ «Рождественская» состоит из основного оборудования выпуска
семидесятых годов.
На подстанции установлены: Два трансформатора 1Т и 2Т – ТДН-25000/110. На стороне
110 кВ установлены разъединители: РНДЗ-1б-110У1 и РНДЗ-2-110У1; на стороне 6 кВ на
линиях 1Т – КРУН-6 кВ и 2Т – КРУН-6 кВ установлены разъединители РНДЗ-1-10/2000.
На низковольтной стороне применяются масляные выключатели ВМП-10. Установлены
ячейки K-37. Для питания собственных нужд установлены два трансформатора ТМ –
160/6/0,4, присоединенные к секциям 6 кВ.
Оборудование морально и физически устарело и требует замены.

5. Определение нагрузок трансформаторной подстанции

график нагрузки ПС Рождественская
S. МВА
35
33,23
34
33
31,58
32
30,41
31
30
28,93
29 27,26
28,25
28
27,26
27
25,00
26
25
24
23
22
21
20
19
16,95
18
16,11
17
15,51
16
14,41
14,75
13,90
15
13,90
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
t, ч.
Нагрузка ПС Рождественская
нагрузка 2СШ 6 кВ
График суточной нагрузки Зимний
Эквивалентный график нагрузки ПС Рождественская с учетом
оперативного резерва
S, МВА
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
29,91
27,44
25,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Нагрузка ПС Рождественская
Номинальная мощность тр-ра
t, ч.
График нагрузки суточный Летний
Для обеспечения равномерной загрузки трансформатора и дальнейшего выбора
оборудования были рассчитаны нагрузки рассматриваемой подстанции. Нагрузки
рассчитывались с учетом графика среднесуточных нагрузок . Графики
представлены на слайде. На слайде показаны графики нагрузки потребителей в
зимние и летние месяцы.

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
производства Италии SEA OTF 40000/110/6.

7. Выбор кабеля

Кабель типа N2XS2Y-1-3 150
Для обеспечения надежного питания подстанции проектом предусмотрено подключение
от отпаек трансформаторов посредством кабельной линии от подстанции Шипово и
Ленинская. С учетом дальнейшего роста нагрузок выбран кабель с изоляцией из сшитого
полиэтилена марки трёхжильный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, производства Novkabel
(Сербия) типа N2XS2Y-1-3 150 с прокладкой по воздуху по кабельным магистралям.

8. Выбор электрической аппаратуры

Трансформтор тока
типа ТГФ-110 с элегазовой изоляцией.
Разъединитель NSU-2-110/1000 УХЛ
Выключатель элегазовый типа LTB-11040/2000У1
После определения величины токов коротких замыканий было выбрано следующее
оборудование: на стороне высокого напряжения выключатель элегазовый – LTB-110-40/2000У1
(производство АВВ). На стороне низшего напряжения - VF12-10/20/1600.
В цепи линии 110 кВ выбран разъединитель NSU-2-110/1000 УХЛ1(производство АВВ). На
стороне 110 кВ выбран трансформатор тока типа ТГФ-110 с элегазовой изоляцией.
На стороне 110 кВ - трансформатор напряжения типа НКФ-110-58У1
На стороне 6 кВ измерительный трансформатор напряжения ЗНОЛ-06-10-УЗ. Так же
выбраны счетчики активной и реактивной энергии типа СЭТ-4ТМ.

9. Принципиальная схема подстанции

В Выпускной квалификационной работе для РУ 110 кВ выбрана схема “одна рабочая,
секционированная выключателем и обходная системы шин”.
На РУ НН (6кВ) выбираем схему с одной рабочей секционированной системой шин.
Питание потребителей подстанции Рождественская осуществляется кабелем из сшитого
полиэтилена бронированного. Кабель предусматривается прокладывать в земле.

10. Компенсация реактивной мощности

выполнена на стороне 0,38 кВ с помощью
конденсаторных батарей УКН-0,38-450УЗ. Величина коэффициента реактивной
мощности была повышена с 0,78 до 0,92.

11. Электрическая схема оперативного тока

Приборы автоматики питаются от цепей оперативного тока. Для выпрямления
переменного тока используются:
блоки питания стабилизированные типа УПНС-М, совместно с токовыми блоками
типа БПТ-1002 – для питания цепей РЗА. Схема цепей оперативного тока
представлена на слайде.

12. План подстанции

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.

13. Релейная защита

Для предотвращения аварийных режимов работы на подстанции предусмотрена система
релейной защиты. Принято решение реализовать релейную защиту на микропроцессорных
блоках. Релейная защита трансформаторов реализована посредством микропроцессорных
модулей и терминалов SPACOM.
Данный тип защиты имеет блочно-модульное исполнение. В состав терминала входят
Измерительно-вычислительная функциональная часть вычислительный модуль, логическая часть,
источник питания.

14. Релейная защита управляющая часть

В управляющей части сигналы на управление функциями защиты поступают на блок
управления от соответствующих датчиков релейной защиты. И блок управления посылает
обработанный сигнал на отключение или включения соответствующего коммутационного
аппарата.

15. Собственные нужды подстанции

Для повышения надежности в качестве трансформаторов собственных нужд выбраны
трансформаторы производства ABB RESIBLOC -100/6. Также принят щит собственных нужд со
шкафом управления оперативным током типа ШУОТ-2403-3372. Сухие Трансформаторы с литой
изоляцией, армированной стекловолокном типа RESIBLOC имеют более высокие показатели
надежности из-за отсутствия охлаждения маслом. Усиление конструкции стекловолокном –
гарантия отсутствия образования трещин. Эпоксидная смола, усиленная стекловолокном,
является материалом с превосходной механической и диэлектрической прочностью.

16. Учет электрической энергии

На реконструируемой трансформаторной подстанции должны быть расположены следующие контрольноизмерительные приборы (КИП) для контроля за соблюдением предусмотренного режима работы
трансформаторной подстанции, качества и количества отпускаемой энергии:
в цепи трансформатора на стороне 110 кВ: амперметр; Э335
в цепи трансформатора на стороне 6 кВ: амперметр, ваттметр, счетчики активной и реактивной энергии СЭТ ;
в цепи сборных шин 6 кВ (на каждой секции): вольтметр для измерения междуфазного напряжения и вольтметр с
переключением для измерения трех фазных напряжений Э330;
в цепи секционных выключателей 6 кВ: амперметр;
в цепи отходящих фидеров 6 кВ: амперметр Э330, счетчики активной и реактивной энергии Меркурий
(предполагается, что по счетчикам ведется денежный расчет).
в цепи силовых трансформаторов собственных нужд на стороне 380 / 220 В: амперметр, расчетный счетчик
активной энергии СЭТ. Информация передается в контроллер СИКОН С70.

17. Заземление и молниезащита подстанции

Заземлитель предлагается выполнить из горизонтальных электродов выполненных из уголка сечением
63Х63Х5мм и вертикальных электродов длиной l = 5 м , диаметр 15 мм . Глубина заложения
электродов t=0,7 м.
Электрооборудование трансформаторной подстанции защищается от прямых ударов молнии при
помощи двух отдельно стоящих молниеотводов.
Несущая конструкция первого выполняется из железобетонной опоры. На верхушке опоры надет
железный оголовник с приваренным к нему железным стержнем длинной около метра. Высота
молниеотвода 20 м.

18. Освещение помещений подстанции

Для повышения безопасности и удобства обслуживания в
проекте рассчитано освещение закрытого распределительного
устройства 6 кВ. Освещение реализовано посредством
светильников НСП, ПСХ. Разводка сети выполнена ВВг и NYM.
Управление осуществляется от ящиков освещения ОСО
.

19. Доклад окончен

Спасибо за внимание!