Детальная информация

Целью данной работы является проектирование электрической части подстанции 110/35/10 кВ для электроснабжения промышленного кластера Зашекснинского района Вологодской области и разработка системы автоматического ввода резерва (АВР) секционного выключателя 10 кВ на базе программируемого логического контроллера для повышения надежности электроснабжения потребителей. Задачи, которые решались в ходе выполнения работы: Выбор главной схемы электрических соединений подстанции, силовых трансформаторов и трансформаторов собственных нужд. Расчет токов короткого замыкания в распределительных устройствах 110, 35, 10 и 0,4 кВ. Выбор коммутационных аппаратов, измерительных трансформаторов тока и напряжения, ограничителей перенапряжения для РУ 110, 35 и 10 кВ. Разработка алгоритма автоматического ввода резерва секционного выключателя 10 кВ с программной реализацией на ПЛК, включая блокировки и контроль перегрузки. Выбор аппаратуры (ПЛК, реле контроля напряжения, коммутатор, оптический кросс) и конструирование шкафа АВР. Технико-экономическое обоснование внедрения разработанного шкафа АВР. В работе рассчитаны токи короткого замыкания и выбрано основное и вторичное оборудование для всех классов напряжения. Разработана функциональная схема алгоритма АВР, выбраны программируемый логический контроллер ПР102-230.2416.01.1. Спроектирован шкаф управления с напольной установкой, степенью защиты IP66, климатическим исполнением УХЛ4. Показано, что срок окупаемости шкафа АВР составляет 1,7 года при консервативном прогнозе аварийности. Результатом проделанной работы является проект электрической части подстанции 110/35/10 кВ «Южная» и шкафа АВР секционного выключателя 10 кВ, обеспечивающий автоматическое восстановление питания потребителей при аварийных отключениях и интеграцию в цифровую подстанцию по стандартам МЭК 61850. Работа выполнена в соответствии с нормативными требованиями и технической документацией. Расчёты произведены вручную, а принципиальные электрические схемы, спецификации и трёхмерная модель шкафа АВР разработаны в EPLAN Electric, вспомогательные чертежи и графический материал оформлены в AutoCAD.

The purpose of this work is to design the electrical part of a 110/35/10 kV substation for power supply to the industrial cluster of the Zasheksninsky district of the Vologda region and to develop an automatic transfer switch (ATS) system for a 10 kV sectionalizer circuit breaker based on a programmable logic controller to improve the reliability of power supply to consumers. The tasks solved during the work: Selection of the main electrical connection scheme of the substation, power transformers and auxiliary service transformers. Calculation of short-circuit currents in switchgear of 110, 35, 10 and 0.4 kV. Selection of switching devices, current and voltage instrument transformers, surge arresters for 110, 35 and 10 kV switchgear. Development of an automatic transfer switch algorithm for a 10 kV sectionalizer circuit breaker with software implementation on a PLC, including interlocks and overload control. Selection of equipment (PLC, voltage monitoring relays, switch, optical crossconnect) and design of an ATS cabinet. Feasibility study for the implementation of the developed ATS cabinet. The work calculates short-circuit currents and selects the main and secondary equipment for all voltage classes. A functional diagram of the ATS algorithm is developed, and the programmable logic controller PR102-230.2416.01.1. A control cabinet with floor-standing installation, IP66 degree of protection, and climate version UHL4 is designed. It is shown that the payback period of the ATS cabinet is 1.7 years under a conservative failure rate forecast. The result of the work is a design of the electrical part of the 110/35/10 kV substation "Yuzhnaya" and an ATS cabinet for the 10 kV sectionalizer circuit breaker, providing automatic restoration of consumer power supply during emergency outages and integration into a digital substation according to IEC 61850 standards. The work was completed in accordance with regulatory requirements and technical documentation. Calculations were performed manually with verification in a spreadsheet processor; electrical schematic diagrams, specifications, and the 3D model of the ATS cabinet were developed in EPLAN Electric, while auxiliary drawings and graphical materials were prepared in AutoCAD.