Курсовая работа по электрическим аппаратам на тему Техническая эксплуатация и обслуживание электрического оборудования подстанции 35/6 кВ №43 «Бикасаз»

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА
1.1 Назначение объекта. Краткая характеристика
Подстанция 35/6 кВ №43 «Бикасаз» является ключевым элементом системы электроснабжения, находящимся на балансе ОАО «Сетевая компания». Основным назначением объекта является преобразование (трансформация) электрической энергии с напряжения 35 киловольт до уровня 6 киловольт и последующее распределение ее между потребителями. Учитывая наличие в названии аббревиатуры «АЭС» (автоматизированная электрическая станция или, в зависимости от контекста региона, аварийно-энергетическая служба), объект обеспечивает питание ответственных промышленных или коммунальных потребителей, предъявляющих высокие требования к надежности электроснабжения.
Подстанция выполнена по классической двухтрансформаторной схеме, что обусловлено требованиями к бесперебойности питания (I и II категории надежности). Основные параметры объекта:
 Номинальное напряжение 35 кВ (питающая линия) / 6 кВ (распределение).
 Количество силовых трансформаторов 2 (обеспечивают взаимное резервирование).
 Длина питающей линии (l) 2 км. Данная протяженность указывает на близость подстанции к центру питания (шинам 35 кВ источника), что накладывает повышенные требования к быстродействию защит из-за высоких токов короткого замыкания.
 Характеристики токов короткого замыкания (КЗ): ток трехфазного КЗ (Iкз(3)) составляет 3,7 кА, ударный ток (iу) — 4,9 кА. Эти параметры являются определяющими для выбора и проверки электрических аппаратов (выключателей, разъединителей) по условиям электродинамической и термической стойкости.
Питание подстанции осуществляется по воздушной или кабельной линии длиной 2 км. На стороне 35 кВ применяется открытое распределительное устройство (ОРУ), на стороне 6 кВ — закрытое распределительное устройство (ЗРУ) или комплектное распределительное устройство (КРУ), что обеспечивает безопасность обслуживания и защиту оборудования от внешних воздействий.

1.2 Организация технической эксплуатации и обслуживания электрооборудования
Техническая эксплуатация подстанции 35/6 кВ «Бикасаз» осуществляется в соответствии с требованиями действующих нормативно-технических документов, в частности СТО 70238424.29.240.10.004-2011 («Подстанции напряжением 35 кВ и выше. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования») , а также отраслевых инструкций по ведению технической документации . Основной целью эксплуатации является обеспечение надежной, безопасной и экономичной работы оборудования, исключение развития аварий и поддержание необходимого уровня электроснабжения потребителей.
Организационная структура эксплуатации базируется на оперативно-ремонтном методе обслуживания. В зависимости от удаленности и критичности объекта, персонал подразделяется на:
1. Оперативный персонал (дежурные электромонтеры, оперативно-выездные бригады — ОВБ), который ведет постоянный контроль за режимами работы, производит оперативные переключения и локализацию аварий .
2. Ремонтный и административно-технический персонал (служба подстанций, район электрических сетей), отвечающий за проведение плановых ремонтов, модернизацию и техническое перевооружение.
Система технического обслуживания и ремонта (ТОиР) включает в себя следующие этапы и методы:
 Планово-предупредительные ремонты (ППР) выполняются строго по графику. Включают в себя капитальные (КР) и текущие (ТР) ремонты силовых трансформаторов, высоковольтных выключателей, разъединителей и распределительных устройств.
 Техническое обслуживание (ТО) проводится без вывода оборудования из работы. Включает визуальные осмотры, термографический контроль контактных соединений (для выявления перегрева), контроль уровня и качества масла в маслонаполненном оборудовании (трансформаторы, вводы, масляные выключатели, если такие имеются), проверку работы подогрева шкафов управления и релейной защиты .
 Релейная защита и автоматика (РЗА). Особое внимание уделяется устройствам РЗА. Периодически проводятся проверки срабатывания защит, испытания автоматики включения резерва (АВР) и проверка источников оперативного тока. Для подстанции с заданными токами КЗ (3,7 кА) критически важна корректная настройка уставок, чтобы обеспечить селективность отключения поврежденного участка без отключения всей подстанции.
Техническая документация ведется в соответствии с типовыми инструкциями. На подстанции №43 обязательно наличие:
 Однолинейной схемы электрических соединений (оперативной схемы), которая отражает фактическое состояние оборудования .
 Журналов учета работы оборудования, дефектов и неполадок.
 Протоколов испытаний изоляции и защитных средств.
 Паспортов на силовые трансформаторы и выключатели.
Организация безопасности труда при эксплуатации подстанции регламентируется Правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок. Все работы проводятся по нарядам-допускам или распоряжениям, с соблюдением мер безопасности при работе в действующих электроустановках (наложение заземлений, применение защитных средств, проверка отсутствия напряжения) .
В рамках совершенствования эксплуатации на объекте внедряются системы АСУ ТП (автоматизированные системы управления технологическим процессом) и дистанционного контроля параметров, что позволяет снизить затраты на обслуживание и повысить надежность за счет раннего обнаружения дефектов.

1.3 Мероприятия по реконструкции
Подстанция 35/6 кВ №43 «Бикасаз» эксплуатируется длительное время, в связи с чем её оборудование характеризуется физическим износом и моральным устареванием. Основными недостатками существующего оборудования являются применение масляных выключателей на сторонах 35 и 6 кВ, требующих высоких эксплуатационных затрат на контроль и замену масла; использование электромеханических устройств релейной защиты и автоматики с низким быстродействием и недостаточной селективностью; наличие открытого распределительного устройства 35 кВ с жесткой ошиновкой и устаревшими разъединителями; отсутствие системы автоматизированного управления и мониторинга параметров оборудования. Для устранения перечисленных недостатков, обеспечения требуемого уровня надежности электроснабжения потребителей и снижения эксплуатационных издержек разработан комплекс мероприятий по реконструкции подстанции.
В рамках реконструкции предусматривается замена масляных выключателей на вакуумные. На стороне 35 кВ существующие выключатели типов ВМК-35 и ВМ-35 заменяются на современные вакуумные выключатели, например VBA-35 производства АББ или BB/TEL-35. На стороне 6 кВ масляные выключатели типов ВМПЭ-10 и ВМГ-10 заменяются на вакуумные выключатели VF-12 или VRS-12. Такая замена обоснована высокой коммутационной стойкостью вакуумных выключателей (до 30–50 коммутаций номинального тока и до 10–20 отключений тока КЗ без замены дугогасительной камеры), пожаробезопасностью (отсутствие масла исключает риск возгорания и взрыва при аварийных отключениях) и низкими эксплуатационными затратами. Выбранное оборудование соответствует заданным параметрам токов короткого замыкания: номинальный ток отключения принят не менее 20 кА, что обеспечивает необходимый запас по отношению к расчетному току трехфазного КЗ 3,7 кА, а электродинамическая стойкость выключателей превышает ударный ток 4,9 кА.