Модернизация устройств релейной защиты и автоматики подстанции напряжением 35 кВ Эгершельд в Приморском крае

Определения, обозначения, сокращения 6
Введение 7
1. Общая характеристика объекта модернизации 9
1.1 Климатическая характеристика района 9
1.2 Описание подстанции Эгершельд 10
1.3 Необходимость модернизации подстанции Эгершельд 10
2. Выбор числа и мощности трансформаторов 12
3. Расчет токов короткого замыкания 15
4. Выбор электрического оборудования 22
4.1 Выбор выключателей 22
4.2 Выбор комплектных распределительных устройств 26
4.3 Выбор разъединителей 27
4.4 Выбор трансформаторов тока 28
4.5 Выбор трансформаторов напряжения 32
4.6 Выбор и проверка ОПН 34
4.7 Выбор и проверка токоведущих частей 35 кВ 36
4.8 Выбор и проверка токоведущих частей 6 кВ 37
4.10 Выбор трансформаторов собственных нужд 39
4.11 Выбор аккумуляторных батареи 41
5. Релейная защита и автоматика 45
5.1 Выбор типа защит 45
5.2 Релейная защита и автоматика силового трансформатора. 45
5.2.1 Продольная дифференциальная токовая защита 47
5.2.1.1 Принцип действия защиты 47
5.2.1.2 Методика расчета уставок защиты 49
5.2.1.3 Результаты расчета уставок защиты 53
5.2.2 Дифференциальная защита ошиновки НН 55
5.2.3 Газовая защита трансформатора 57
5.2.4 Максимальная токовая защита с пуском по напряжению 58
5.2.4.1 Расчет МТЗ НН с пуском по напряжению 58
5.2.4.2 Расчет МТЗ ВН с пуском по напряжению 61
5.2.5 Защита от перегрузки 62
5.2.6 Автоматическое регулирование коэффициента трансформации 63
5.3 Релейная защита и автоматика присоединений 6 кВ 66
5.3.1 Максимальная токовая защита 66
5.3.2 Защита от однофазных замыканий на землю 68
5.3.3 Защита от дуговых замыканий 70
5.3.5 Логическая защита шин 73
5.3.6 Устройство резервирования выключателя 74
6. Технико-экономическое описание 77
6.1 Расчёт капиталовложений 77
6.2 Расчет эксплуатационных издержек 78
6.3 Срок окупаемости проекта 81
7. Безопасность и экологичность 84
7.1 Безопасность 84
7.2 Экологичность 89
7.3 Чрезвычайные ситуации 93
7.3.1 Действия персонала при возникновении пожара 93
7.3.2 Порядок организации тушения пожаров на оборудовании энергетических объектов под напряжение 94
7.3.3 Требования безопасности при выполнении работ по тушению пожара 95
Заключение 98
Библиографический список 99
Приложение 102

Весь текст будет доступен после покупки

Приморский край, расположенный на Дальнем Востоке России, представляет собой стратегически важный регион с развитой промышленностью и активным экономическим ростом. Надежное электроснабжение играет критическую роль в обеспечении устойчивого развития и поддержании работы промышленных предприятий, а также в удовлетворении потребностей местных жителей.
Учитывая суровые климатические условия и удаленность от центральных энергетических узлов, модернизации подстанций с устаревшим оборудованием в этом районе становится первостепенной задачей. Современные энергетические системы требуют постоянного обновления и улучшения, чтобы справляться с возрастающей нагрузкой и минимизировать риски аварийных ситуаций. Эффективное электроснабжение является основой для стабильного функционирования промышленности и улучшения качества жизни населения Приморского края.
Электроэнергетические системы являются основой современной инфраструктуры, обеспечивая надежное и стабильное электроснабжение потребителей. Подстанции среднего напряжения, такие как подстанции на 35 кВ, играют ключевую роль в распределении электроэнергии и поддержании устойчивости сети. В условиях непрерывного роста нагрузок и увеличения требований к надежности электроснабжения, модернизация релейной защиты и автоматики (РЗА) подстанций становится важной задачей для обеспечения безопасности и эффективности работы электроэнергетических систем.

Весь текст будет доступен после покупки

1.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА МОДЕРНИЗАЦИИ


1.1 Климатическая характеристика района
Климатические условия района Приморского края, в котором находится модернизируемая подстанция, удовлетворяют муссонным умеренным климатом.
Формируют его многие факторы:
- Приморский край находится у побережья Японского моря, что обуславливает влажный морской климат с мягкой зимой и прохладным летом на побережье. Море действует как регулятор температуры, смягчая экстремальные погодные условия.
- Расположение на восточной окраине континента способствует формированию муссонного климата с ярко выраженными сезонными изменениями погоды.
Приморский край, расположенный на юго-востоке России и омываемый водами Японского моря, находится под сильным влиянием восточноазиатской муссонной циркуляции. Это определяет особенности климата региона, характеризующегося ярко выраженной сезонностью, сменой типов погоды и воздушных масс в течение года.
Зима в Приморском крае характеризуется проникновением холодных континентальных воздушных масс с севера и северо-запада, что приводит к сухой и холодной погоде. Среднемесячные температуры в январе колеблются в пределах от -13°C до -25°C, в зависимости от конкретного района. Морозы могут достигать -25°C до -30°C, а в горных районах и ниже. Осадки зимой выпадают редко, преимущественно в виде снега, с высотой снежного покрова обычно около 20-30 см, но в отдельные периоды может увеличиваться из-за снегопадов.
Лето теплое и влажное, с частыми туманами и дождями, особенно интенсивными в июле и августе. Летние муссонные дожди способствуют разливам рек и составляют значительную часть годового количества осадков, достигая 60-70%. Средняя температура в июле варьируется от +20°C до +25°C.
Осень в Приморском крае ясная и солнечная, начинается с теплой и сухой погоды, которая постепенно переходит в более прохладную. Осадки становятся менее интенсивными, и погода остается благоприятной до середины осени. Первые заморозки обычно наступают в октябре.
Скоростной наибольший нормативный напор ветра равен 480 Па.
Район гололедности – IV.
Глубина промерзания 1,41 м.
Сейсмичность района – 8 баллов.
1.2. Описание подстанции Эгершельд
Характеристики модернизируемой ПС:
1. На подстанции установлены:
два двухобмоточных трансформатора типа ТД-10000/35 кВ и ТДНС-10000/35.
2. Выдача электроэнергии промышленным и сельскохозяйственным потребителям производится на напряжениях 6 кВ.
3. Распределительные устройства 35 кВ выполнены открытыми (ОРУ), 6 кВ закрытыми (ЗРУ).
5. ОРУ 35 кВ выполнено по схеме одна секционированная система шин.
6. ЗРУ 6 кВ выполнено по схеме одна секционированная система шин.
1.3. Необходимость модернизации подстанции Эгершельд
Модернизация релейной защиты и автоматики (РЗА) на подстанции является важным этапом в обеспечении надежности и безопасности работы электрических сетей. На рассматриваемой подстанции используется устаревшее оборудование, которое не отвечает современным требованиям и стандартам. Модернизация включает замену старого оборудования на современные микропроцессорные устройства РЗА.
Современные микропроцессорные системы релейной защиты и автоматики обладают более высокой точностью и скоростью срабатывания по сравнению с устаревшими аналогами. Они способны быстрее и точнее выявлять аварийные ситуации, такие как короткие замыкания, перегрузки или пробои изоляции, и оперативно принимать меры по их устранению. Это значительно повышает общую надежность работы подстанции и снижает риск аварий, которые могут привести к серьезным повреждениям оборудования и длительным перебоям в электроснабжении.
Модернизация РЗА позволяет интегрировать новые технологии и алгоритмы управления, что способствует оптимизации работы электрических сетей. Современные системы автоматизации позволяют более эффективно распределять нагрузки, минимизировать потери электроэнергии и увеличивать пропускную способность подстанции. Это особенно важно в условиях растущих потребностей в электроэнергии и необходимости повышения энергоэффективности.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Булгаков, А. Б. Охрана окружающей среды в электроэнергетике : учеб. пособие / А. Б. Булгаков ; АмГУ, ИФФ. - Благовещенск : Изд-во Амур. гос. унта, 2020. - 90 с.
2 ГОСТ 9920-89 «Электроустановки переменного тока на напряжение от 3 до 750 кВ. Длина пути утечки внешней изоляции».
3 Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках /Утв. Приказом Минэнерго от 30.06.03 № 261.
4 Козлов А.Н. Собственные нужды тепловых, атомных и гидравлических станций и подстанций: учебное пособие / А.Н. Козлов, В.А. Козлов, А.Г. Ротачева ; Изд. 2-е, испр. и доп. – Благовещенск, Изд-во АмГУ, 2013. – 315 с.
5 Методические указания по применению ограничителей перенапряжений нелинейных в электрических сетях 6-35 кВ, РАО «ЕЭС России», Москва, 2001.
6 Мясоедов, Ю.В. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах [Электронный ресурс] : учеб. пособие. Ч. 1 / Ю. В. Мясоедов, Л. А. Мясоедова, И. Г. Подгурская ; АмГУ, Эн.ф. - Благовещенск : Изд-во Амур. гос. ун-та, 2014. - 104 с. URL: http://irbis.amursu.ru/DigitalLibrary/AmurSU_Edition/7128.pdf (дата обращения: 02.04.2022).
7 Основы выбора нелинейных ограничителей перенапряжений: Методические указания по курсовому и дипломному проектированию / Сост. С. А. Тимофеев. Красноярск: ИПЦ КГТУ. 2003. 50 с

Весь текст будет доступен после покупки