Проектирование электрической части подстанций.

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ 3
Введение 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 9
ВЫБОР ГЛАВНОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 10
ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 11
ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА 16
ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ 18
ВЫБОР РУ НН 10кВ 19
ВЫБОР СБОРНЫХ ШИН, ТОКОПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ 20
ВЫБОР РАСПРЕДУСТРОЙСТВ И ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ 22
ВЫБОР ИСТОЧНИКА ОПЕРАТИВНОГО ТОКА, СХЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ 23
ВЫБОР СИГНАЛИЗАЦИИ 24
Заключение 26
Список использованной литературы 27

Весь текст будет доступен после покупки

Электрической подстанцией называется электроустановка или совокупность электрических устройств для преобразования электрического тока по напряжению (трансформаторная подстанция) или частоте (преобразовательная подстанция), а также для распределения электрической энергии между потребителями.
В данном курсовом проекте необходимо, опираясь на исходные данные, спроектировать трансформаторную подстанцию.
В ходе проведения расчета производится выбор числа и мощности силовых трансформаторов, расчет нормальных и аварийных режимов работы подстанции, выбор электрических аппаратов, сборных шин, токопроводов, кабелей, распределительных устройств, источника оперативного тока, схемы дистанционного управления и сигнализации выключателем.

Весь текст будет доступен после покупки

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОЙ МОЩНОСТИ ПОДСТАНЦИИ

Определяем мощности на стороне НН:
МВт;
МВт
Суммарная мощность на стороне ВН:
МВт;
Реактивная мощность на стороне НН:
МВАр.
МВАр;
МВА;


Руководствуясь исходными данными, определяем тип подстанции:
• по способу присоединения к сети – проходная
• I категории;
Остальные признаки будут определены в ходе дальнейших расчетов.
Намечаем вариант электрической схемы подстанции:





Рисунок2. Структурная схема подстанции.


ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ПОДСТАНЦИИ
Мощность трансформаторов выбирается по условию: (при установке двух трансформаторов на ПС).
МВА;
По табл. 3.6 [2] принимаем тип автотрансформатора ТДТН – 63000/110
Его паспортные данные приведены в таблице 2.
Таблица. 2


Тип трансформатора
Sном,
МВА Напряжение обмотки,
кВ Потери,
кВт Uк,
% Iх,
%
ВН СН НН Pх Pк ВН-СН ВН-НН СН-НН
ТДТН – 63000/110 63 220 - 10 53 290 - 18 - 0,35



ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ НОРМАЛЬНОГО И УТЯЖЕЛЕННОГО РЕЖИМОВ

Нормальны режим – цепи силовых трансформаторов подстанции характеризуются током Iнорм.:
А.
Утяжеленный режим – один из трансформаторов отключен, а по цепи другого протекает рабочий ток Iраб.макс.
А.
А А.

Согласно [1], если , то в цепях НН силовых трансформаторов и секционного выключателя устанавливают шкафы К-37 . В этом случае РУ намечается комплектное внутренней установки (КРУ).




Определяем значение токов КЗ на стороне НН:


Расчет параметров схемы замещения:
;
;
;
;
;





Определим периодические составляющие токов к.з.
Сторона ВН
;
;

кА;
кА.<31.5кА
Сторона НН
;
кА;
кА.<31,5 кА.




Вывод: Ток трехфазного короткого замыкания ограничивать по отключающей способности нет необходимости, так как расчетный ток меньше 31,5кА.
Проверка по обеспечению термической стойкости кабелей отходящих линий 10 кВ
Выбираем сечение кабеля в цепи, отходящей лини меньшей мощности 4 МВт:
А.
Сечение кабеля выбираем по экономической плотности тока qэк:
мм2,
где = 1.2 – для Тmax более 5000ч. и кабеля с поливинилхлоридной изоляцией по табл. 10.1[2].
По табл. 7.10 [2] принимаем сечение кабеля qвыбр = 150 мм2.
Минимальное сечение кабеля по термической стойкости:
мм2,
где - тепловой импульс, кА2·с;
= 1,2 с – время отключения тока короткого замыкания согласно [1];
- функция, значение которой приведены в табл. 3,14 [3].
Условие термической стойкости qвыбр ? qмин: 150 >79,37мм2 – условие выполняется. Для ограничения тока короткого замыкания реакторы не ставим.
ВЫБОР ГЛАВНОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

На стороне ВН две линий и два трансформатора, следовательно, всего четыре присоединения. 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 [1,рис. 5.12,г] принимаем мостик с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий.


а) б)
Рис. 4. Схематичное изображение главной схемы электрических присоединений
а) одна секционированная системы шин б) Мостик с включателем в перемычке и отделителями в цепи трансформаторов

ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Все выключатели выбираем из серии – маломасленные.

1. На стороне ВН:

Расчетные данные Каталожные данные
ВМТ-110Б-20 РДЗ – 110
Uуст = 110 кВ Uном = 110кВ Uном = 110 кВ
а) Iнорм = 186,88 А
б) Iраб.max = 373,76 А Iном = 1000 А Iном = 1000 А
По отключающей способности
Iп0 = 7.54 кА Iоткл.ном = 20 кА Не проверяется
По электродинамической прочности
а) iу = 10,31 кА
б) Iп0 = 7,54 кА
а) iдин = 52 кА
б) Iдин = 20 кА
а) iдин = 80кА
б) –
По термической прочности
кА·с.
кА·с.
кА·с.



Приведем подробный пример выбора и проверки выключателей и разъединителей на стороне ВН:
Проверка выключателя марки ВМТ-110Б-20:
1. Проверка по номинальному напряжению.
проверяем, проходит данную проверку.
2. Проверка по номинальному (длительному) току.


3. Проверка по отключающей (коммутационной) способности.

, где – это допустимое относительное содержание апериодической составляющей тока в токе отключения. =25% – по [1, табл. П.4.4].
; ;
- 0.01с – минимальное действие релейной защиты [1, стр. 338].
– собственное время отключения выключателя. по [1, табл. П.4.4] – по [1, стр.150]

=>

4. Проверка на электродинамическую стойкость.


, где – ударный коэффициент по [1, стр.150].

5. Проверка на термическую стойкость
, где – время полного отключения.
, где – время полного отключения выключателя по [1, табл. П.4.4].

Таким образом, из проверок следует, что данный выключатель подходит.

Весь текст будет доступен после покупки

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

2. Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1980. -600с.

3. Справочник по проектированию электроэнергетических систем В.В. Ершевич, А.Н. Зейлигер, Г.А. Илларионов и др.; Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.?Энергоатомиздат, 1985. – 352 с.

4. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.: ил.

Весь текст будет доступен после покупки