Проектирование электрической части подстанции.

ВВЕДЕНИЕ 3
Исходные данные 4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОЙ МОЩНОСТИ ПОДСТАНЦИИ 5
ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ПОДСТАНЦИИ 6
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ НОРМАЛЬНОГО И УТЯЖЕЛЕННОГО РЕЖИМОВ 7
Проверка по обеспечению термической стойкости кабелей отходящих линий 10 кВ. 9
ВЫБОР ГЛАВНОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 10
ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 11
ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА 18
ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ 20
ВЫБОР РУ НН 6кВ 21
ВЫБОР СБОРНЫХ ШИН, ТОКОПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ 22
ВЫБОР РАСПРЕДУСТРОЙСТВ И ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ 24
ВЫБОР ИСТОЧНИКА ОПЕРАТИВНОГО ТОКА, СХЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ 25
ВЫБОР СИГНАЛИЗАЦИИ 26
Заключение: 28
Список использованной литературы: 29

Весь текст будет доступен после покупки

Электрические подстанции являются важнейшей часть энергосистемы нашей страны и очень полезно и важно изучить основные этапы её проектирования. данный курсовой проект является учебным, поэтому при его выполнении были поставлены следующие задачи: обучение навыкам проектирования электрической подстанции, методика и основные этапы проектирования.
проект включает в себя следующие разделы: выбор числа и мощности трансформаторов, баланс мощностей, расчет токов кз, проектирование структурных схем, выбор схем электрических соединений распределительных устройств, описание выбранного варианта и заданного присоединения, выбор коммутационных аппаратов, выбор токоведущих частей, проектирование измерительной подсистемы.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Исходные данные:

Рисунок 1 Схема питающей сети проектируемой подстанции

Таблица 1 – Исходные данные

Uвн Система С1/
С2 ЛЭП связи Нагрузка потребителей
Sном x Lw1/Lw2/Lw3 На стороне СН На стороне НН
Uсн n*P Кмп Cos? Тmax Uнн n*P Кмп Cos? Тmax
кВ МВА о.е. км кВ шт*МВт - - час кВ шт*МВт - - час
110 250
200 0,75
0,4 435
125
100 - - - - - 10 8*8
4*4 0,7
0,6 0.9
0,8 7200
7200


1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНЫХ МОЩНОСТЕЙ НА ПОДСТАНЦИИ

Суммарная активная мощность на стороне НН:
МВт;
Полная мощность на стороне НН:
МВА;
Реактивная мощность на стороне НН:
МВАр.

Суммарная мощность на стороне ВН:
МВт;
МВАр;
МВА;



2. ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Мощность трансформаторов выбирается по условию: (МВА)

По [1, табл. 3-6] принимаем тип трансформатора ТРДН – 63000/110. Его паспортные данные сведены в табл. 2.
Таблица. 2 – Паспортные данные выбранного трансформатора
Тип трансформатора
Sном,
МВА Напряжение обмотки,
кВ Потери,
кВт Uк,
% Iх,
%
ВН СН НН Pх Pк ВН-СН ВН-НН СН-НН
ТРДН – 63000/110 63 115 - 10,5-10,5 260 59 - 10,5 - 0,6-
Руководствуясь исходными данными, намечаем вариант электрической схемы подстанции:

Рисунок 2 Схема проектируемой подстанции





3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ НОРМАЛЬНОГО И УТЯЖЕЛЕННОГО РЕЖИМОВ

Нормальный режим – цепи силовых трансформаторов подстанции характеризуются током Iнорм.:
А.
А.
Утяжеленный режим – один из трансформаторов отключен, а по цепи другого протекает рабочий ток Iраб.макс.:
А
А
Согласно [1], если , то в цепях НН силовых трансформаторов и секционного выключателя устанавливают шкафы КР10-Д10 с выключателем МГГ-10 с . В этом случае РУ намечается комплектное внутренней установки КРУ


4. РАСЧЕТ ТОКОВ КЗ

Рисунок 3 Схема замещения питающей сети и подстанции

Расчет параметров схемы замещения:
%;
Расчет сопротивлений:
Примем








Рассмотрим режим КЗ на каждой из шин и определим периодические составляющие токов к.з:
Точка K2: (ВН)



Точка K1: (НН)




Вывод: ток трехфазного короткого замыкания ограничивать по отключающей способности нет надобности. Так как расчетные токи меньше чем 31,5кА


5.ПРОВЕРКА ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ТЕРМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ КАБЕЛЕЙ ОТХОДЯЩИХ ЛИНИЙ 10 КВ.

Выбираем сечение кабеля в цепи, отходящей линии ,большей мощности - 8 МВт:
.
Сечение кабеля выбираем по экономической плотности тока:
,
где = 2,2 – для Тmax = ?6000 ч. по [2, табл. 4.5].
По [2, табл. 3.7] принимаем сечение кабеля qвыбр 240 мм2 – с медными жилами и бумажной изоляцией, прокладка в земле.
Минимальное сечение кабеля по термической стойкости:
,
где - тепловой импульс, кА2·с;
= 1,33 с – время отключения тока короткого замыкания, где
tрз=1,2с – время срабатывания релейной защиты, tпв=0,12 с– полное время срабатывания выключателя, Ta=0,01с
- функция, значение которой приведены в [2, табл. 3,14].
Условие термической стойкости qвыбр ? qмин (240 > 108,3мм2) – условие выполняется.
Следовательно, кабель термически стоек и ограничения токов КЗ не требуется.

6.ВЫБОР ГЛАВНОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.

На стороне ВН три линии и два трансформатора, следовательно, всего пять присоединений. Напряжение на ВН 110кВ.
Главная схема электрических соединений подстанции выбирается с учетом схемы развития электрических сетей энергосистемы или схемы электроснабжения района.
Основные требования к схемам электрических соединений:
a) схема должна обеспечивать надежное питание присоединенных потребителей во всех режимах работы;
b) схема должна обеспечивать надежность транзита мощности через подстанцию;
c) схема должна быть по возможности простой, наглядной, экономичной и обеспечивать средствами автоматики восстановление питания потребителей в послеаварийном режиме без вмешательства персонала;
d) схема должна допускать поэтапное развитие без значительных работ по реконструкции и перерывов в питании потребителей;
e) число одновременно срабатывающих выключателей в пределах одного РУ должно быть не более двух при повреждении линии и не более четырех при повреждении трансформатора.
На стороне ВН: с учетом вышеперечисленных требований выбираем по [4] односекционную систему шин с обходной системой шин, с объединенным секционным и обходным выключателем.


Рис. 4. Схематичное изображение главной схемы электрических присоединений
односекционная систему шин с обходной системой шин, с объединенным секционным и обходным выключателем

Выбор РУ НН 10кВ:
Так как на стороне НН будет 2 секции, то выбираем КРУ наружной установки с выключателями маломасляными


7.ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ.

Выключатели (Q):
ВН: По [1, табл. 5-2] выбираем ВМТ – 110Б – 20 / 1000УХЛ1, и проверяем по следующим условиям:
1) Номинальное напряжение (уровень изоляции):

2) Номинальный (длительный) ток:


3) Отключающая (коммутационная) способность:


,где – это допустимое относительное
содержание апериодической составляющей тока в токе отключения. =25% – по [2, табл. П.4.4].

– минимальное действие релейной защиты [2, стр. 338].
– собственное время отключения выключателя. [2, табл. П.4.4]
4) Электродинамическая стойкость:


5) Термическая стойкость:

где – время полного отключения, ,
таким образом, из проверок следует, что данный выключатель подходит.

НН: По [1, табл. 5-1] выбираем ММГ – 10 –5000- 45УЗ, и проверяем по следующим условиям:
1) Номинальное напряжение (уровень изоляции):

2) Номинальный (длительный) ток:


3) Отключающая (коммутационная) способность:


, где – это допустимое относительное
содержание апериодической составляющей тока в токе отключения. =20% – по [2, табл. П.4.4].

– минимальное действие релейной защиты [2, стр. 338].
– собственное время отключения выключателя. [2, табл. П.4.4]

Весь текст будет доступен после покупки

1. Крючков И.П. и др. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового проектирования и дипломного проектирования. Учебное пособие для электротехнических специальностей вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1978. – 456 с., ил.

2. Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987. -648с.

3. Коломиец Н. В. Проектирование электрической части подстанции: Методические указания, изд. ТПУ 1994. -16с.

Весь текст будет доступен после покупки