МОДЕРНИЗАЦИЯ КОМПЛЕКТНОЙ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ НАПРЯЖЕНИЕМ 250/10/0,4 кВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Введение 4
1 Описание подстанции 6
1.1 Описание и техническая характеристика подстанции 6
1.2 Энергопотребители подстанции 10
1.3 Необходимость модернизации электрооборудования комплектной трансформаторной подстанции 11
2 Выбор и расчет электрооборудования подстанции 15
2.1 Определение расчётных нагрузок потребителей 15
2.2 Расчёт и выбор силового трансформатора 16
2.3 Расчёт и выбор питающего кабеля 20
2.4 Расчёт и выбор силового оборудования 23
2.5 Расчёт и выбор трансформатора тока 29
2.6 Расчёт и выбор трансформатора напряжения 32
2.7 Расчёт токов короткого замыкания 33
2.8 Выбор защит трансформаторов и расчёт уставок 35
2.8.1 Расчёт токовой отсечки 41
2.8.2 Расчёт максимальной токовой защиты 42
2.9 Расчет экономической эффективности модернизации электрооборудования комплектной трансформаторной подстанции 44
Заключение 54
Список использованных источников 57
Приложение 60

Весь текст будет доступен после покупки

Характеристика предприятия. Государственный научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита НИИ «Графит» был создан в 1960 году для всестороннего изучения и разработки специальных видов углеродных материалов и изделий из них, внедрения их в серийное производство, координации научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ заводов и организаций РСФСР по профилю и тематике института.
В настоящее время АО НИИ «Графит» является предприятием Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» – одним из активных драйверов роста Химико-технологического блока АО «Наука и инновации», входящего в состав Блока по управлению инновациями главной компании «Росатом», который в свою очередь специализируется на разработке и производстве высокоточных материалов для различных отраслей промышленности, включая аэрокосмическую, металлургическую, химическую и другие отрасли.
Важной задачей института является разработка современных заменителей дефицитного сырья и выпуск конкурентоспособных марок графитовых конструкционных материалов, способных вытеснить устаревшие технологии и материалы [21].
В условиях развития современного производства, растущего энергопотребления и ужесточения требований к надежности электроснабжения, модернизация комплектных трансформаторных подстанций (КТП) становится важной задачей для промышленных предприятий. АО НИИ «Графит» – одно из ведущих предприятий в сфере научно-исследовательских разработок и высокоточного производства. Стабильное функционирование его технологических процессов напрямую зависит от качества и надежности электроснабжения.
Комплектная трансформаторная подстанция 250/10/0,4 кВ была введена в эксплуатацию несколько десятилетий назад и представляет собой установку внутреннего исполнения, состоящее из устройства ввода высокого напряжения (УВН) с выводом силовых шин в коробе, силового масленного трансформатора (ТМЗ), распределительного устройства низкого напряжения (РУНН) 0,4 кВ с выводом силовых и нулевой шин в коробе, щитка учета (ЩУ) и шинного моста (ШМ).
За прошедшее время эксплуатации оборудование морально и физически устарело, что привело к увеличению потерь электроэнергии, снижению эффективности работы, а также росту рисков аварийных ситуаций.
Объектом исследования является комплектная трансформаторная подстанция 250/10/0,4 кВ.
Предметом исследования является силовое электрооборудование комплектной трансформаторной подстанци.
Цель работы: выполнить модернизацию силового электрооборудования подстанции.
Для достижения этой цели, необходимо решить следующие задачи:
• рассчитать основное электрооборудование;
• рассчитать защиту трансформаторов и расчёт уставок;
• рассчитатьи выбрать силовой трансформатор;
• рассчитать токи короткого замыкания;
• рассчитать экономический эффект.

Весь текст будет доступен после покупки

ОПИСАНИЕ ПОДСТАНЦИИ
1.1 Описание и техническая характеристикаподстанций
Комплектная трансформаторная подстанция 250/10/0,4 кВ была введена в эксплуатацию несколько десятилетий назад и представляет собой установку внутреннего исполнения, состоящее из устройства ввода высокого напряжения (УВН) с выводом силовых шин в коробе, силового масленого трансформатора (ТМЗ), распределительного устройства низкого напряжения (РУНН) 0,4 кВ с выводом силовых и нулевой шин в коробе, щитка учета (ЩУ) и шинного моста (ШМ).
Данная подстанция предназначена для понижения уровня напряжения и последующего распределения электрической энергии среди потребителей. Её основная функция — преобразование электроэнергии с более высокого уровня напряжения на более низкий, пригодный для эксплуатации конечными устройствами.
Устройство высокого ввода УВВ представляет собой металлооболочку закрытого исполнения.
В свою очередь отсек силового оборудования состоит из шкафов ввода низкого напряжения (ШНВ), шкафов отходящих линий (ШНЛ) и шкафа секционного выключателя (ШНС).
Каждый шкаф силового отсека представляет собой каркас со съемными стенками и имеет функциональные стойки, на которые крепится оборудование.
На дверцах шкафов силового отсека установлены органы управления, индикации, измерительные приборы.
В шинном отсеке размещены ввод от силового трансформатора, сборные шины, шинные ответвления для кабельных и шинных присоединений, трансформаторы тока, силовые сборки для подключения отходящих кабелей. Магистральные шины крепятся с помощью шинодержателей. Учет электроэнергии выполняется внутри шкафа ШНВ, доступ обеспечивает дверь с фасадной стороны шкафа.
Данная подстанция выполнена в двухрядном расположении секций. Для соединения главных цепей по сборным шинам применяются шинный мост ШМ без рубильника. ШМ представляют собой металлоконструкцию, собранную из двух рам с установленными на них изоляторами, шинами и устанавливается на стойку ШНС сверху.
Конструкция шкафа предусматривает установку полного комплекта электрооборудования и аппаратуры, устройств управления, защиты и автоматики, в соответствии со схемами, выполненными по опросному листу на изготовление КТПВ.
Конструкция КТПВ обеспечивает нормальное функционирование приборов измерения и учёта, управления и сигнализации при работе встроенных аппаратов. Приборы, устанавливаемые на КТПВ, расположены с фасадной стороны для удобства наблюдения за их показаниями. Световая сигнализация состояния (положения) выполнена с применением светодиодов. Для наблюдения за коммутационной аппаратурой управления шкафов РУНН предусмотрено освещение, розетка для включения переносного освещения [4].
В комплект КТПВ входят:
• УВН;
• силовой трансформатор;
• РУНН;
• ЩУ;
• ШМ, предусмотренные конструкцией КТПВ.
Сухие трансформаторы будут устанавливаться в защитном кожухе и в зависимости от условий эксплуатации могут комплектоваться принудительным охлаждением.
Ключевые характеристики КТП:
• номинальная мощность: 250 киловольт-ампер (кВА);

Весь текст будет доступен после покупки

1. Барыкин Н.М. Сухие трансформаторы. Теория и практика применения / Н.М. Барыкин. Москва: Энергоатомиздат, 2020. 215 с. Текст: непосредственный.
2. Беспалов В.Я. Электроснабжение промышленных предприятий и установок / В.Я. Беспалов. Москва: Инфра-Москва, 2020. 312 с. Текст: непосредственный.
3. Васильев В.Г. Электрические сети и системы / В.Г. Васильев, А.А. Емельянов. Москва: Академия, 2020. 320 с. Текст: непосредственный.
4. ГОСТ Р 52719-2007. Подстанции комплектные трансформаторные. Общие технические условия. Москва: Стандартинформ, 2007. 18 с. Текст: непосредственный.
5. ГОСТ Р 54827-2011. Трансформаторы силовые сухие. Общие технические условия. Москва: Стандартинформ, 2021. 24 с. Текст: непосредственный.
6. ГОСТ 24291-90. Электрооборудование комплектных трансформаторных подстанций. Общие технические условия. Москва: Стандартинформ, 2019. 18 с. Текст: непосредственный.
7. Данилов С.И. Экономика энергетических проектов: методические рекомендации по расчету экономической эффективности / С.И. Данилов, А.М. Соколов. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2020. 144 с. Текст: непосредственный.
8. Иванов И.И. Проектирование и эксплуатация трансформаторных подстанций / И.И. Иванов. Санкт-Петербург: Лань, 2021. 345 с. Текст: непосредственный.
9. Кабышев Б.Н. Надежность и безопасность электроэнергетических систем / Б.Н. Кабышев, Е.Н. Агапов. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2021. 288 с. Текст: непосредственный.
10. Кузнецов Н.А. Современные решения в энергоснабжении: сухие трансформаторы / Н.А. Кузнецов. Москва: НЦ ЭНАС, 2022. 190 с. Текст: непосредственный.
11. Международный стандарт IEC 60076-11:2018. Силовые трансформаторы. Часть 11: Сухие трансформаторы. IEC, 2018. 90 с. Текст: непосредственный.
12. Методика выбора уставок защит SEPAM присоединений РП (РТП) 6–10 кВ / под ред. А.Н. Ермишкина. Москва: Техническая коллекция SchneiderElectric, 2007. 72 с. Текст: непосредственный.
13. Неклепаев Б.В. Электрическая часть электростанций и подстанций / Б.В. Неклепаев. Санкт-Петербург: Лань, 2014. 187 с. Текст: непосредственный.

Весь текст будет доступен после покупки