Анализ режимов работ сетей 110-220 кВ с учетом реконструкций узла автотрансформатора 1,2 на станций Гусиноозерской ГРЭС

ВВЕДЕНИЕ 9
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 10
2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ, ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПРОЕКТА 12
3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ НАГРУЗКИ 14
3.1. Краткая характеристика региона 14
3.2. Краткий анализ балансовой ситуации 14
3.3. Перспективы роста нагрузки 14
3.4. Вводы новых генерирующих мощностей 15
3.5. Описание и предложения и устранение узких мест 15
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СХЕМ ЗАМЕЩЕНИЯ 17
4.1 Схемы замещения линий электропередач 17
4.2 Схема замещения силового трансформатора 18
5. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ 21
5.1. Общие положения 21
5.2. Анализ расчета режима 26
5.2.1 Расчёт максимального режима 26
5.2.2 Расчёт минимального режима 31
5.2.3 Расчёт после аварийного режима 36
5.2.4 Расчёт после аварийного режима предлагаемой схемы 41
5.2.5 Графики уровней напряжений расчета режима в летний, зимний период и после аварийный режим 41
5.2.6 Графики уровней напряжений после аварийного режима существующей и предлагаемой схемы в режиме минимальных нагрузок 42
5.2.7 Графики загрузки линий и автотрансформаторов по длительно допустимым токам 43
5.2.8 График нагрузочных потерь 45
6. РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ 47
6.1. Основные положения 47
6.2. Расчёт уставок автотрансформаторов связи 48
7. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ 50
7.1.Методы уменьшения потерь мощности и электроэнергии в питающих сетях 50
7.1.1. Мероприятия снижения режимных потерь в сети по реактивной мощности и напряжению 52
8. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 57
8.1 Расчётная схема сети 57
9. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ 65
9.2. Проверка оборудования станции 65
9.2.1. Проверка выключателя и разъединителей на стороне 220 кВ 65
9.2.2. Проверка трансформатора тока на стороне 220кВ 67
9.2.4. Проверка трансформатора тока на стороне 110кВ 70
9.2.5 Выбор и проверка оборудования на стороне 35 кВ 71
9.2.6. Проверка трансформатора тока на стороне 35кВ 73
9.2.7. Проверка трансформатора напряжения на стороне 35кВ 74
10. ВЫБОР ЗАЩИТ И УСТРОЙСТВ АВТОМАТИКИ ДЛЯ АВТОТРАНСФОРМАТОРА 75
10.1. Теоретические основы расчета защит автотрансформаторов 75
10.2. Особенности расчета защит автотрансформаторов 75
10.3. Расчёт защит автотрансформатора 76
10.3.1. Шкаф основых защит Ш2600 (терминал ТОР 300 ДЗАТ 52X). 79
10.3.3 Газовая защита 84
10.4. Расчёт резервных защит 85
10.4.2 Защита нулевой последовательности 87
10.4.3 Защита от перегрузки 88
10.5. Автоматика трансформатора 90
10.5.1 Пуск пожаротушения на трансформаторах 92
11. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 93
РАСЧЕТ КАПИТАЛЬНЫХ ВЛОЖЕНИЙ ГУСИНООЗЕРСКАЯ ГРЭС 94
11.1 Простой метод оценки эффективности инвестиций 94
12. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. 96
12.1. Электромагнитные поля 96
12.2. Расчет защитного заземления подстанции 96
12.3. Пожарная безопасность 100
12.4. Комплектование работников средствами защиты 101
12.5. Мероприятия по защите окружающей среды. 103
12.6. Обеспечение жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях 107
12.6.1 Понятие о чрезвычайных ситуациях 107
12.6.2 Требования инженерно – технических мероприятий гражданской обороны к энергоснабжению 107
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 110
БИБЛИОГРАФИЯ 111
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 112
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 113
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 113
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 116
ПРИЛОЖЕНИЯ 5 117
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 118
ПРИЛОЖЕНИЕ 7 119
ПРИЛОЖЕНИЕ 8 120
ПРИЛОЖЕНИЕ 9 121

Весь текст будет доступен после покупки

Формирование электрических систем осуществляется с помощью электрических сетей, которые выполняют функции передачи энергии и электроснабжения потребителей. С учётом функций электрических сетей ведётся их проектирование как части электрической системы.
Дипломное проектирование является одним из заключительных этапов в подготовке инженеров – электриков.
Дипломное проектирование позволяет в широкой мере показать все свои знания, полученные за период обучения, а так же углубить и укрепить их за счет самостоятельной проектной работы. Задачи, которые поставлены в дипломном проекте, в большинстве случаев не имеют однозначного решения. Так например, выбор оптимальной схемы электрической сети производится на основе различных соображений, производственного опыта, а не только путем теоретических расчётов.
В настоящее время очень сильно влияет на подготовку квалифицированных специалистов знание компьютерной техники, т.к. в связи с ее надежностью и четкостью работы, простотой интерфейсов она широко применяется в электроэнергетике, как в расчетных целях, так и в системах управления, в том числе и дистанционного. В связи с этим в данном дипломном проекте для расчетов используется компьютерная техника, а формулы и расчеты приведены в качестве примера.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Карта рассматриваемого района с нанесенными ЛЭП, ПС, Карта рассматриваемого района представлена в приложении 1;
Принципиальная схема с параметрами ЛЭП, трансформаторов и другого оборудования;
Принципиальная схема сети представлена в приложении 3. Параметры ЛЭП, трансформаторов и другого оборудования представлены в приложении 4, приложения 5;
Результаты контрольных замеров 2021, 2022, 2023, года представлены в приложении 6;
Уровни напряжений в контрольных точках питающей сети рассматриваемого района, а также законы регулирования напряжения в источниках питания;
Плановые графики напряжения в контрольных точках Бурятской энергосистемы с 1 января 2024г. На Гусиноозерской ГРЭС в работе четыре блока

Таблица 1.1

Напряжение в узлах ОЭС Сибири
День недели Станция Период времени
0:30-7:30 8:00-24:00
Рабочий день ГО ГРЭС 238-244 242-246
ГО ГРЭС 119-121 120-122
Северная 118-121 120-123
Районная 118-121 120-123
У-У ТЭЦ-1 118-121 120-123
Татаурово 118-121 119-122
СЦКК 119-121 119-122
Селендума 119-121 119-122
Выходной день ГО ГРЭС 238-244 242-246
ГО ГРЭС 118-120 119-121
Северная 118-120 119-122
Районная 118-120 119-122
У-У ТЭЦ-1 118-120 119-122
Татаурово 117-121 119-121
СЦКК 118-121 119-121
Селендума 118-120 119-122

Таблица 1.2

ПС ВЛ-583 отключена ВЛ-583 включена
0:30-7:30 8:00-24:00 0:30-7:30 8:00-24:00
П-Забайкальск 228-242 228-242 235-245 235-245
Иркутская 237-239 238-240 237-239 238-240
Информация о мощностях КЗ в питающей сети Информация по токам короткого замыкания и о сопротивлениях КЗ (реактансы) приведены в приложении 7;
Виды защит и автоматики, используемых в данной сети.
Для ЛЭП 110-220 кВ с двухсторонним питанием используются следующие виды защит: токовая отсечка, максимальная токовая отсечка, четыре ступени земляной защиты дистанционная защита (три зоны). Все эти защиты смонтированы в панели ЩДЭ-2801, ЭПЗ-1636-67/2, ДФЗ-201, ДФЗ-504.
В Бурятской энергосистеме применяются дифференциально-фазные защиты типов ДФЗ-504 и ДФЗ-201. По своему назначению, структурной схеме и принципу действия они одинаковы, различие заключается только в их технических параметрах.
Дифференциально-фазные ВЧ-защиты ДФЗ-504 и ДФЗ-201 предназначены для применения в качестве основных быстродействующих защит линий электропередач 110-500 кВ. Защиты обеспечивают отключение поврежденной линии без выдержки времени при всех видах КЗ и не реагируют на перегрузки, качания и асинхронный ход. Защиты правильно работают в неполнофазных режимах и применяются для защиты линий, как с ответвлениями, так и без ответвлений.
Релейная часть защит ДФЗ-504 и ДФЗ-201 работает с приемопередатчиками типа УПЗ-70, АВЗК-80 или ПВЗ-90М. Принцип действия защит основан на сравнении фаз токов обоих концов линии при возникновении короткого замыкания. Фаза тока передается с одного конца линии на другой посредством токов высокой частоты по ВЧ-каналу, в качестве которого используется защищаемая линия.

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ, ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПРОЕКТА

В данном проекте, рассмотрены анализ режимов электрических сетей по напряжению 110-220 кВ, с учетом реконструкции первичной схемы присоединения автотрансформаторов связи на станции Гусиноозерская ГРЭС подключенных под общий выключатель на стороне 220/110/35 кВ. Путем установки трёх элегазовых выключателей т.е разделения узла автотрансформаторов связи по защитам и собственным выключателям.
Узел автотрансформаторов связи является на данный момент узким местом в системе электроснабжения, не обеспечивающий возможность выдачи всей располагаемой мощности станции при отключении узла «АТ-1,2» и работе турбогенеретора «1ГТ» на шины 110кВ. А также недостаточно надёжным в частности резервирования при совпадении аварийного отключения узла автотрансформаторов «АТ-1,2» и выводе в ремонт линии «ГС-106 ГО ГРЭС-Селендума».
Реконструкция позволит создание такого режима, который увеличить надежность питания потребителей электроэнергии и будет экономичным, с точки зрения потерь мощности электроэнергии, для самой энергосистемы.
Для каждого отобранного варианта определяются возможные перетоки мощности по линиям, через трансформаторы и автотрансформаторы, исходя из наиболее тяжелых условий работы станции.
На основании сопоставления приведенных затрат, а также дополнительного технического анализа, окончательно принимают наиболее рациональную структурную схему проектируемой станции.
Главная электрическая схема Гусиноозерской ГРЭС содержит: 6 турбогенераторов по 200 МВт; 2 ступени высшего и среднего напряжения ОРУ-220 кВ и ОРУ-110 кВ.
1) ОРУ-110 кВ (2 системы сборных шин с обходной) имеет 6 присоединений: Турбогенератор ТГ-1; ВЛ : ГГ-151, ГГ-152, ГС-106 ( питающие г. Гусиноозерск и подстанцию в п. Селендума); автотрансформаторы связи: АТ-1, АТ-2; Резервный трансформатор 2ТР.
2) ОРУ-220 кВ 2 секционированные (А и Б) системы сборных шин с обходной.
Секция А: турбогенераторы: ТГ-2, ТГ-3, ТГ-4, ВЛ : РГ-295, РГ-296( на подстанцию «Районная» в г. Улан-Удэ), ГМШ-260 (на подстанцию в п. Мухоршибирь), ГС-256 (на подстанцию в п. Селендума), автотрансформаторы связи: АТ-1, АТ-2, резервный трансформатор ТР2.
Секция Б: турбогенераторы: ТГ-5, ТГ-6, ВЛ : МГ-252, МГ-251, ГПЗ-583 (Петровск-Забайкальский) ГС-255 (на подстанцию в п. Селендума), Иг-582, автотрансформаторы связи: АТ-1, АТ-2, резервный трансформатор ТР3.
В структурной схеме Гусиноозерской ГРЭС сборные шины высшего и среднего напряжений связаны через автотрансформаторы. В схеме блоки распределены между РУ высшего и среднего напряжений так, чтобы перетоки мощности были минимальны.
Мощность, передаваемая через автотрансформаторы связи в том или другом направлении, изменяется вследствие изменения нагрузки сетей, рабочей мощности станции, нарушения нормальной схемы системы и других причин.
В структурной схеме Гусиноозерская ГРЭС с двумя автотрансформаторами, каждый из которых рассчитан на половину передаваемой мощности (они присоединены к сборным шинам через общий выключатель). Обмотки низшего напряжения автотрансформаторов использованы для присоединения резервного трансформатора СН ТР1.
Проектирование в дипломной работе проводиться с учетом динамики роста нагрузок и развития сетей. Проектируемая сеть должна удовлетворять условиям надежности и экономичности, обеспечивать качество энергии у потребителя, безопасность, удобство эксплуатации и возможность развития. В схемах сетей должно быть предусмотрено дальнейшее развитие и возможность объединения на параллельную работу с основными сетями смежных районов т.е схемы должны обладать эксплуатационно-структурной гибкостью.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Веников В.А., «Расчёт и анализ режимов работы сетей». М.: Энергия, 1974 г-380 с.
2. Веников В.А. «Переходные электромеханические процессы в электрических системах». Учебник для вузов. М.: Энергия, 1964 г-380 с.
3. Строев В.А. «Электрические системы и сети» Учеб. пособие 2-е издание. М.: Энергия, 1964 г.
4. Неклепаев Б.Н., Крючков М.П. «Электрическая часть станций и подстанций». 2-е издание М.: Энергоатомиздат, 1988 г.
5. Лисовский Г.С., ХейвинсМ.Э. «Главные схемы и электрическое оборудование подстанций 35-500 кВ». Учебник для вузов, М.: Энергия, 1970 г.
6. «Сборник руководящих материалов главтехуправления минэнерго СССР(Электротехническая часть)». 4-е издание. М.: ОРГРЭС, 1992 г.
7. Голанцов Е.Б., Молчанов В.В. «Диффиренциальные защиты трансформаторов с реле типа ДЗТ – 21 (ДЗТ – 23)» М.: Энергоатомиздат, 1990 г.
8. Андреев В.А. «Релейная защита и автоматика систем электроснабжения». 3-е издание. М.: Высшая школа, 1991 г.

Весь текст будет доступен после покупки