Разработка релейной защиты подстанции 220/35/6 кВ "Харьягинская" в связи с ее реконструкцией

Выбор оборудования подстанции, числа и мощности трансформаторов собственных нужд и источников оперативного тока. Сравнение релейных защит с использованием электромеханических и микропроцессорных устройств релейной защиты. Расчет токов короткого замыкания.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Кафедра «Электрификации и механизации сельского хозяйства»

Разработка релейной защиты подстанции 220/35/6 кВ «Харьягинская» в связи с ее реконструкцией

РЕФЕРАТ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ, РАСЧЁТНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ, ТРАНСФОРМАТОРЫ, ЛИНИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, ТОКИ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ, КОММУТАЦИОННАЯ АППАРАТУРА, РАСЧЕТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ, ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СОПОСТАВЛЕНИЕ ВАРИАНТОВ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, КОММЕРЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНВЕСТИЦИОННОГО ПРОЕКТА.

Объект исследования - подстанция «Харьягинская».

Цель дипломного проекта - разработка релейной защиты подстанции 220/35/6 кВ «Харьягинская»

Метод проведения работы - проект разработан с использованием утверждённых методик для проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий и для расчета релейной защиты и автоматики распределительных сетей.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Характеристика подстанции «Харьягинская»

Расчет параметров схемы замещения

Расчет токов короткого замыкания

Выбор оборудования подстанции «Харьягинская»

Выбор выключателей

Выбор разъединителей

Выбор разрядников и ограничителей перенапряжения

Выбор трансформаторов тока

Выбор трансформаторов напряжения

Выбор шин и шинопроводов

Выбор шин РУ 6 кВ

Выбор шин РУ 35 кВ

Выбор шин РУ 220 кВ

Выбор числа и мощности трансформаторов собственных нужд и источников оперативного тока

Релейная защита силовых трансформаторов подстанции «Харьягинская

Сравнение релейных защит с использованием электромеханических и микропроцессорных устройств релейной защиты

Расчет токов короткого замыкания релейной защиты понижающих трансформаторов с РПН

Дифференциальная защита трансформатора ТДТН-40000/220 (реле ДЗТ-21)

Токовые защиты трансформаторов от сверхтоков внешних коротких замыканий и перегрузок

Токовые защиты трансформатора ТДТН-40000/220 (МТЗ 6 кВ)

Токовые защиты трансформатора ТДТН-40000/220 (МТЗ 35 кВ)

Токовые защиты трансформатора ТДТН-40000/220 (МТЗ 220 кВ)

Токовые защиты отходящей ячейки 6 кВ (ТСН)

Дифференциальная защита шин

Дифференциальная защита шин 220 кВ (реле ДЗТ-11)

Дифференциальная защита шин 35 кВ (реле РНТ-565)

Дистанционная защита воздушных линий

Дистанционная защита ВЛ 35 кВ (№91 и №92)

Дистанционная защита ВЛ 35 кВ (№93 и №94)

Дистанционная защита ВЛ 35 кВ (№95 и №96)

Газовая защита трансформатора ТДТН-40000/220

Организационно-экономическая часть проекта

Проблемы оценки надежности релейной защиты

Экономическое сопоставление вариантов с использованием электромеханических и микропроцессорных устройств РЗ

Коммерческая эффективность инвестиционного проекта

Безопасность и экологичность проекта

Охрана труда при техническом обслуживании устройств релейной защиты, автоматики и средств электрических измерений

Воздействие вредных и опасных факторов на организм человека

Электробезопасность

Пожаробезопасность

Чрезвычайные ситуации

Влияние подстанции «Харьягинская» на экологию и организм человека

Заключение

Библиографический список

подстанция трансформатор ток релейный



Введение

Электрическая энергия является наиболее универсальным видом энергии. Она очень просто и экономично может быть преобразована в другие виды энергии - тепловую, механическую, световую и т.д. Электрическая энергия находит значительное применение в устройствах автоматики, электроники и т.п., без которых немыслимы современные аппараты и технические сооружения. Поэтому обеспеченность потребителей электрической энергией является на сегодняшний день одной из главных задач.

Развитие электрической сети ЕЭС и ОЭС России напряжением 220 кВ и выше на период до 2013 года разработали мероприятия для повышенного и пониженного вариантов развития электроэнергетики России с уровнями возможного спроса на электроэнергию по России в целом, соответственно, 1109 млрд. кВт*ч и 1049 млрд. кВт*ч на уровне 2013 г.

В период 2004-2013 гг. для повышенного варианта рекомендуется сооружение следующих новых электросетевых объектов напряжением 220 кВ и выше, классифицированных по направлениям: для выдачи мощности расширяемых атомных электростанций; для выдачи мощности гидроэлектростанций;

2). Для приведения схемы выдачи мощности существующей электростанции в соответствие с нормативными требованиями необходим ввод ВЛ 330 кВ протяженностью 130 км.

3). Для питания нагрузки, повышения уровня надежности электроснабжения потребителей, для увеличения пропускной способности межсистемных сечений и снижения "запертой" мощности электростанций необходим ввод ВЛ протяженностью 21432 км, трансформаторов мощностью 44258 МВА.

Для повышения надежности электроснабжения потребителей:

ПС 220 кВ Харьягинская, 2х25 МВА;

4). Для обеспечения экспорта электроэнергии необходим ввод ВЛ протяженностью 385 км, трансформаторов мощностью 626 МВА.

Всего в повышенном варианте развития электроэнергетики ввод воздушных линий напряжением 220 кВ и выше за период 2004-2013 гг. намечается протяженностью 33 202 км, трансформаторной мощности 109722 МВА. Такой объем электросетевого строительства потребует 10,9 млрд. руб.

Всего в пониженном варианте за период 2004-2013 гг. намечается ввод 10778 км ВЛ и 54927 МВА трансформаторной мощности напряжением 330 кВ и выше, что ниже максимального варианта на 20% и 8% соответственно.

Реализация пониженного варианта развития электроэнергетики потребует капиталовложений в электросетевое строительство в размере 4,4 млрд. руб. в ценах 1991 г.

Вводы электросетевых объектов напряжением 220 кВ и объемы реконструкции и технического перевооружения электрических сетей напряжением 220 кВ и выше практически не зависят от вариантов развития электроэнергетики России и для пониженного варианта могут быть приняты на уровне повышенного варианта.

Основной задачей проектирования промышленных и сельскохозяйственных объектов является создание наиболее простой системы электроснабжения, наиболее полного использования всех видов энергии с наименьшими потерями. Это достигается за счет выравнивания суточных графиков потребления электроэнергии, компенсации реактивной мощности, уменьшения простоя оборудования, повышения коэффициента мощности и т. д.

Развитие энергетики России в программе экономического подъема предусматривает проведение в жизнь активной энергосберегающей политики на базе ускорения научно-технического прогресса во всех звеньях народного хозяйства.



Характеристика подстанции «Харьягинская»

В дипломном проекте рассчитываем релейную защиту подстанции «Харьягинская» 220/35/6 в связи с ее реконструкцией, связанной с заменой трансформаторов ТДТН-25000 на ТДТН-40000. Подстанция «Харьягинская» является связным звеном ряда подстанций через ВЛ 35 кВ, что в свою очередь обеспечивает электроснабжение нефтяных месторождений по сетям с номинальным напряжением 6,3 кВ.

В административном отношении Харьягинское нефтяное месторождение расположено на территории Ненецкого автономного округа Архангельской области.

Ближайший к месторождению населенным пунктом является г.Усинск, расположенный в 172 км по автодороге круглогодичного действия Усинск-Харьяга. Город связан железнодорожной веткой Усинск-Сыня, а затем по Северной железной дороге со всеми городами России и зарубежья, имеется современный аэропорт и речной порт на реке Уса.

Территория Харьягинского нефтяного месторождения расположена в среднем и нижнем течении р.Харьяги, правобережного притока р.Колвы.

Рельеф территории слабовсхолмленный, пологоволнистый, равнинный.

Климатические условия района. Главными реками являются Колва и Харьяга. Территория сильно заозерена.

Территория Харьягинского месторождения входит в зону южной кустарниковой тундры. Небольшой участок в южной зоне месторождения относится к подзоне северной лесотундры. Незаселенные пространства заняты тундровыми участками, торфяными полями, заболоченными низинами и полосами стока.

Непосредственно в районе Харьягинского нефтяного месторождения стационарные наблюдения за элементами гидрометеорологического режима Росгидрометом не проводятся (используются данные по ГМС Хоседа-Хард).

По климатическому районированию территория относится к южному району арктической области. Погодные условия зависят от макроциркуляционных процессов над Северным полушарием, высокоширотным расположением территории и характера подстилающей поверхности.

Район находится за Полярным кругом и характеризуется умеренно-континентальным климатом. Снежный покров появляется в начале октября, сходит...