Details

Данная работа посвящена проектированию узловой распределительной подстанции для электроснабжения смешанных потребителей (промышленных и коммунально-бытовых) Ленинградской области. Целью работы является обеспечение надежного, экономичного и безопасного электроснабжения с возможностью дальнейшего развития подстанции. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1) Разработка и технико-экономическое сравнение вариантов структурной схемы подстанции с выбором основного силового оборудования (автотрансформаторов, трансформаторов собственных нужд, токоограничивающих реакторов). 2) Обоснование главной схемы электрических соединений распределительных устройств 220, 110 и 10 кВ. 3) Расчет токов короткого замыкания (КЗ) в максимальном и минимальном режимах для всех ступеней напряжения. 4) Выбор и проверка коммутационных аппаратов и измерительных трансформаторов по условиям термической и электродинамической стойкости. 5) Выбор типов релейной защиты и автоматики, расчет параметров их срабатывания. Работа выполнена на основе действующих нормативных документов (ПУЭ, ГОСТ, СНиП) с использованием справочных материалов по электрооборудованию и методов расчета в базисных относительных единицах. В результате проведенного проектирования: - Экономически обоснован вариант подключения РУ-10 кВ непосредственно к обмотке НН автотрансформатора с применением токоограничивающих реакторов. - Выбраны два автотрансформатора АТДЦТН-200000/220/110, обеспечивающие питание потребителей с допустимой перегрузкой 1,2 в зимний период. - Выполнен расчет токов КЗ - Подобраны и проверены выключатели (ВГБУ-220, ВГБУ-110, LF-3), разъединители и трансформаторы тока (ТОГ-220, ТОГ-110), успешно прошедшие проверку по отключающей способности и электродинамической стойкости. - Разработан комплект релейной защиты для автотрансформатора (дифференциальная, газовая, МТЗ с пуском по напряжению), линий 220 кВ (дистанционная защита и ТЗНП), КРУ-10 кВ, ТСН, ТОР, обеспечивающий селективное отключение поврежденных элементов. На основании проведенных проектных решений подстанция «Колпино» может быть рекомендована к практической реализации в энергосистеме Санкт- Петербурга и Ленинградской области.

This work is devoted to the design of a nodal distribution substation for the power supply of mixed consumers (industrial and municipal) in the Leningrad Region. The aim of the work is to ensure reliable, economical and safe power supply with the possibility of further development of the substation. The research set the following goals: 1) Development and feasibility comparison of structural scheme options for the substation, including the selection of main power equipment (autotransformers, auxiliary transformers, current-limiting reactors). 2) Justification of the main electrical connection diagram for 220, 110 and 10 kV switchgear. 3) Calculation of short-circuit currents in maximum and minimum modes for all voltage levels. 4) Selection and verification of switching devices and instrument transformers based on thermal and dynamic withstand conditions. 5) Selection of relay protection and automation types, calculation of their operation parameters. The work is based on current regulatory documents (PUE, GOST, SNiP) using reference materials on electrical equipment and calculation methods in basic relative units. As a result of the design: - The option of connecting the 10 kV switchgear directly to the LV winding of the autotransformer using current-limiting reactors has been economically justified. - Two autotransformers of type ATDCTN-200000/220/110 have been selected, providing power supply to consumers with an permissible overload of 1.2 in winter. - Short-circuit current calculations have been performed. - Circuit breakers (VGBU-220, VGBU-110, LF-3), disconnectors, and current transformers (TOG-220, TOG-110) have been selected and tested, successfully passing the verification for breaking capacity and dynamic withstand. - A relay protection package for the autotransformer (differential, gas, overcurrent with voltage blocking), 220 kV lines (distance protection and zero- sequence protection), 10 kV switchgear, auxiliary transformers, and current-limiting reactors has been developed, ensuring selective tripping of damaged elements. Based on the design solutions, the Kolpino substation can be recommended for practical implementation in the power system of St. Petersburg and the Leningrad Region.

• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ПОДСТАНЦИИ
  • 1.1 Разработка вариантов структурной схемы подстан
  • 1.2 Технико-экономическое сравнение вариантов стру
  • 1.3 Выбор основного силового оборудования
  • 1.4 Разработка нормальной схемы электрических соед
• ГЛАВА 2. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
  • 2.1 Составление расчётной схемы и схемы замещения
  • 2.2 Расчёт токов короткого замыкания в максимально
  • 2.3 Расчёт токов короткого замыкания в минимальном
• ГЛАВА 3. ВЫБОР КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ И ИЗМЕРИТЕ
  • 3.1 Выбор оборудования РУВН
    • 3.1.1 Выбор выключателей РУВН
    • 3.1.2 Выбор разъединителей РУВН
    • 3.1.3 Выбор измерительных трансформаторов РУВН
  • 3.2 Выбор оборудования РУСН
    • 3.2.1 Выбор выключателей РУСН
    • 3.2.2 Выбор разъединителей РУСН
    • 3.2.3 Выбор измерительных трансформаторов РУСН
  • 3.3 Выбор оборудования РУНН
    • 3.3.1 Выбор ячеек и выключателей РУНН
    • 3.3.2 Выбор трансформаторов напряжения РУНН
• ГЛАВА 4. ВЫБОР ТИПОВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ,
  • 4.1 Общие требования
  • 4.2 Защита автотрансформаторов
    • 4.2.1 Продольная дифференциальная защита
    • 4.2.2 Газовая защита
    • 4.2.3 Максимальная токовая защита с пуском по напр
  • 4.3 Расчёт МТЗ вводного и секционного выключателя
    • 4.3.1 Максимальная токовая защита СВ
    • 4.3.2 Максимальная токовая защита ВВ
  • 4.4 Защита линий 220 кВ
    • 4.4.1 Дистанционная защита
    • 4.4.2 Токовая защита нулевой последовательности
  • 4.5 Защита трансформаторов собственных нужд
  • 4.6 Защита токоограничивающих реакторов
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСТОЧНИКОВ