Введение

Подстанция 110 кВ Волгинская является одним из энергоузлов, входящих в системообразующую сеть Тобольской энергосистемы.

Реконструкция ПС 110 кВ Волгинская вызвано необходимостью модернизации и замены устаревшего электрооборудования и автоматики.

В настоящей работе рассматриваются следующие возможности усиления надёжности схемы электроснабжения:

1. Установка вакуумных выключателей на стороне 10 кВ;

2. Установка маломасляных выключателей на стороне 110 кВ;

3. Замена разрядников, на более современные, ограничители перенапряжения нелинейные;

4. Установка счетчиков ЕвроАльфа, предназначенных для автоматического контроля и учета электроэнергии;

5. Установка более мощных устройств компенсации емкостного тока.

1. Электрические нагрузки и формирование сети 110 кВ тобольской энергосистемы в районе размещения пс 110 кВ волгинской

1. Электрические нагрузки потребителей пс Волгинская

Электрические нагрузки являются исходными данными для решения сложного комплекса технических и экономических задач. Определение электрических нагрузок составляет первый этап проектирования любой системы электроснабжения и производится с целью выбора и проверки токоведущих элементов (шин, кабелей, проводов), силовых трансформаторов и преобразователей по пропускной способности (нагреву) и экономическим параметрам, расчёта потерь, отклонений и колебаний напряжения, выбора компенсирующих установок, защитных устройств и т.д. . От правильной оценки ожидаемых электрических нагрузок зависит рациональность выбора схемы и всех элементов системы электроснабжения и её технико-экономические показатели [15].

Потребителями электроэнергии ПС Волгинская являются: Хлебозавод, Медгородок, Котельная, Микрорайон 9, Холодильник, Микрорайон 8, Ягодный, Зверосовхоз, КНС-8. Баланс мощности электрических нагрузок ПС Волгинская приведён табл. 1.1.

Таблица 1.1

Электрические нагрузки потребителей ПС Волгинская

Наименование потребителей	Зимой в (А)	Летом в (А)	cos
Хлебозавод Медгородок Котельная Микрорайон 9 Холодильник Микрорайон 8	95 210 272 120 65 219	134 204 140 91 45 117	0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95

Продолжение табл. 1.1

Ягодный Зверосовхоз КНС-8 Итого

35 15 50 1081

13 5 117 866

0,95 0,95 0,95 ----

1.2. Характеристика существующей схемы электроснабжения потребителей в районе размещения пс 110 кВ Волгинская

Подстанция 110 кВ Волгинская была введена в эксплуацию в 1979 году, подключена к энергосистеме путём сооружения ВЛ 110 кВ Тобольская-1 и ВЛ 110 кВ Тобольская-2. Она предназначалась для питания потребителей промышленной зоны и части г. Тобольска .

Напряжение на ввода трансформаторов подается по двум взаиморезервируемым линиям: Тобольская-1 и Тобольская-2. Такая схема позволяет производить поочередный ремонт выключателей без отключения потребителей.

1.3 Существующее состояние подстанции и факторы, определяющие необходимость расширения и реконструкции подстанции

Подстанция 110 кВ Волгинская состоит из основного оборудования выпуска семидесятых годов.

На подстанции установлены:

Два трансформатора с расщепленной обмоткой 1Т и 2Т – ТРДН-25000/110

На стороне 110 кВ трансформатор 1Т запитан от ВЛ Тобольская-1, 2Т – от ВЛ Тобольская-2.

Питание 1 секции 10 кВ осуществляется от трансформатора 1Т. Параллельная работа трансформаторов 1Т и 2Т на напряжениях 10 кВ, допускается кратковременно ( не более 10 минут) при производстве переключений по переводу нагрузки с одного трансформатора на другой.

Регулирование напряжения на шинах 10 кВ подстанции осуществляется с помощью устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) трансформаторов 1Т, 2Т автоматически или дистанционно.

В цепи линий установлены аппараты, необходимые для эксплуатационных включений и отключений линий, для их отключений при чрезмерных перегрузках и коротких замыканиях, а также для отсоединения аппаратов линий от сборных шин или от сети при их ремонтах.

Силовые выключатели рассчитаны на отключение рабочих токов и токов короткого замыкания. На стороне 10 кВ установлены выключатели: ВК-10-20/630.

Разъединители применяются для снятия напряжения с цепи при отключенной нагрузке. Для предупреждения аварий между силовыми выключателями и разъединителями данной цепи предусматривается механическая и электромагнитная блокировка, недопускающая отключение разъединителя при включенном выключателе.

На стороне 110 кВ установлены разъединители: РНДЗ-1^б-110У1 и РНДЗ-2-110У1; на стороне 10 кВ на линиях 1Т – КРУН-10 кВ и 2Т – КРУН-10 кВ установлены разъединители РНДЗ-1-10/2000.

В результате электромагнитных процессов, связанных с резким изменением режима работы электрических сетей внутри электроустановки, или внешних воздействий, например, молний, возникают перенапряжения. Для защиты от них на стороне 110 кВ применяют разрядники РВС – 110/73 – 10(I)УХЛ1 и для защиты изоляции нейтралей трансформаторов РВС – 110/44 – 10(I)УХЛ1; на стороне 10 кВ: РВ0 – 10/11 – 10(I)УХЛ1. Для обеспечения измерения токов и напряжений в электроустановках высокого напряжения применяют трансформаторы тока и трансформаторы напряжения.

Таблица 1.2.

U,кВ	Трансформатор тока	Трансформатор напряжения
10 10	ТЛМ-10 ТЛН-10	НАМИ-10

Схема КРУН-10 кВ одно-секционированная система шин. В целях ограничения токов короткого замыкания применяется раздельная работа секций. В схеме предусмотрен секционный выключатель с устройством автоматического включения резерва (АВР). Надежность схемы на стороне напряжения 10 кВ повышается за счет применения шкафов КРУ-10 кВ, позволяющих производить быструю замену выкатной части ячейки для ремонта выключателя. Установлены ячейки K-37. Для питания собственных нужд установлены два трансформатора ТМ – 160/10/0,4, присоединенные к секциям 10 кВ.

Распределение электроэнергии от подстанции осуществляется:

10 кВ – кабельными и воздушными ЛЭП.

За время эксплуатации всё электротехническое оборудование практически выработало свой ресурс.

Кроме того, с течением времени выявились недостатки расположения ПС Волгинская: большая длина кабельных линий, и как следствие, высокий уровень емкостных токов, требующий применения соответствующего оборудования.

Поэтому необходима реконструкция действующей подстанции, целью которого является замена устаревшего оборудования и автоматики.