Курсовая Станции Подстанции
Курсовая Станции Подстанции
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Федеральное государственное
образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Электрические системы и
электрические сети»
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ СТАНЦИЙ И
ПОДСТАНЦИЙ
На курсовую работу по электрооборудованию и режимам работы станций и
подстанций систем электроснабжения.
Рисунок 1 − Структурная схема узловой подстанции
1. Определение мощности подстанции и выбор силовых
трансформаторов
. Выбор выключателей и разъединителей на 220 кВ
4. Выбор выключателей и разъединителей на 35 кВ
. Выбор выключателей и разъединителей на 6 кВ
. Выбор сборных шин и ошиновки на 220 кВ
. Выбор сборных шин и ошиновки на 35 кВ
. Выбор сборных шин и ошиновки на 6 кВ
. Выбор контрольно-измерительных приборов и измерительных
трансформаторов
. Выбор ТТ в распределительном устройстве 110 кВ
. Выбор ТТ в распределительном устройстве 35 кВ
. Выбор ТТ в распределительном устройстве 6 кВ
. Выбор ТН в распределительном устройстве 220 кВ
. Выбор ТН в распределительном устройстве 35 кВ
. Выбор ТН в распределительном устройстве 6 кВ
. Выбор трансформаторов собственных нужд
. Расчет грозозащиты ОРУ - 220 кВ от прямых ударов молнии
1. Определение мощности подстанции и выбор силовых трансформаторов
Расчетные мощности нагрузок подстанции.
Q н2 = Р н2 ∙tg =56∙0,620
= 34,72 Мвар;
S н2 = Р н2 +jQ н2 = 56 + j34,72 = 65,9 МВА;
Q н3 = Р н3 ∙tg = 8∙0,593
= 4,74 Мвар;
S н3 = Р н3 +jQ н3 = 8 + j4,74 = 9,3 МВА;
S пс = S н2 + S н3 =56 + j34,72 + 8 + j4,74 =64 + j39,46
= 75,2 МВА.
Мощность
устанавливаемых трансформаторов определяется из условия
По
данному условию с учетом номинальных напряжений из [5] выбираем тип
устанавливаемого трансформатора: ТДЦТН-63000/220.
Таблица
2 Характеристики
трансформатора
Р хх , кВтU к, %Стоимость, тыс. руб.
Для расчетов токов короткого замыкания (КЗ) составляем схему замещения и
рассчитываем ее параметры. Расчет удобнее проводить в относительных единицах
при базисных условиях.
Принимаем S б = S c = 2500 МВ∙А и U б = U ср . Определим базисный ток для каждой ступени трансформации:
Сопротивление
системы в относительных единицах:
По
паспортным данным трансформатора находим напряжения короткого замыкания для
каждой обмотки и определяем реактивные сопротивления обмоток:
Схема замещения для расчета ТКЗ показана на рис.2.
Для КЗ в точке К-1 схема замещения представлена на рис.3.
Рисунок 3 − Схема замещения при КЗ в точке К - 1
Результирующее сопротивление относительно точки КЗ определяется как
Значение
периодической составляющей точки КЗ для момента времени t
совпадает со значением его в начальный момент времени (t=0), так как
место КЗ можно считать электрически удаленным.
Примем
по для энергосистемы, связанной с точкой короткого
замыкания ЛЭП напряжением 220 кВ: Т а =0,035 с; К у =1,75
о.е.
Значение
апериодической составляющей тока КЗ в момент времени t определяется
по выражению:
Время
t определяет собой сумму минимального времени действия
релейной защиты и собственного времени отключения выключателя ВЭК-220
Таким
образом, апериодическая составляющая тока КЗ определится как
Тепловой
импульс находим по выражению
где
для 220 кВ примем t откл = 0,15
с:
Для КЗ в точке К-2 схема замещения приведена на рис.4. (в схеме
отсутствуют нулевые индуктивные сопротивления средних обмоток трансформаторов):
Рисунок 4 − Схема замещения при КЗ в точке К - 2.
Эквивалентное сопротивление относительно точки КЗ:
Периодическая
составляющая тока КЗ в начальный момент времени в точке К-2:
Примем
для системы связанной с точкой короткого замыкания через трансформатор с S НОМ = 32÷80 МВА по следующие
значения: Т а =0,08 с; К у =1,9 о.е.
Апериодическая
составляющая тока КЗ определится как
Для
вакуумного выключателя ВР35 t откл =
0,065 с, тогда тепловой импульс будет
При КЗ в точке К-3 схема замещения приведена на рис.5.
Рисунок 5 − Схема замещения при КЗ в точке К-3
Эквивалентное сопротивление относительно точки К-3
Периодическая
составляющая тока КЗ в начальный момент времени в точке К-3:
Примем
для системы связанной с точкой КЗ через трансформатор с
S НОМ = 32÷80 МВА по
следующие значения: Т а =0,08 с; К у =1,9 о.е.
Апериодическая
составляющая тока КЗ:
Примем
для 6 кВ t откл =0,25
с и тогда тепловой импульс будет
Для
точки К-1 необходимо найти еще и периодическую составляющую тока однофазного
короткого замыкания. Расчетная схема замещения приведена на рис.6.
Для
системы сопротивление нулевой последовательности равно сопротивлению прямой
последовательности
Рисунок
6 − Схема замещения нулевой последовательности
Сопротивление
нулевой последовательности для двухцепной линии 220 кВ больше ее сопротивления
прямой последовательности по в 5,5
раз, и для рассматриваемой схемы равно:
Для
трансформаторов, как и для системы, сопротивления всех последовательностей
чередования фаз равных между собой:
Для
определения суммарного индуктивного сопротивления нулевой последовательности
для схемы, изображенной на рис.6, выполним эквивалентные преобразования:
Для
приближенных расчетов примем сопротивление обратной последовательности равным
сопротивлению прямой последовательности:
Переведем
относительное значение тока однофазного короткого замыкания в именованные
единицы
Фазный
ток через составляющую прямой последовательности определиться следующим образом
Представим
в табличном виде результаты расчетов токов коротких замыканий.
Таблица 3 Результаты расчетов токов КЗ
. Выбор выключателей и разъединителей на 220 кВ
по
напряжению установки U уст U ном ;
по
длительному максимальному току I раб.мах I ном ;
Определим
максимальный рабочий ток в цепи трансформатора
по
электродинамической стойкости i уд I мах.доп ;
по
термической стойкости В к I т 2 t т ;
Выбираем
по выключатель и разъединитель
В
таблице 4 приведены расчетные величины и каталожные данные выключателя и
разъединителя на напряжение 220 кВ.
Таблица 4 Выбор выключателя и разъединителя на 220 кВ
i уд I мах.доп 7400
А102000 А100000 А
В К I 2 т t Т 1,65 кА 2 ∙с3200 кА 2 ∙с4800
кА 2 ∙с
. Выбор выключателей и разъединителей на 35 кВ
по
напряжению установки U уст U ном ;
по
длительному максимальному току I раб.мах I ном ;
по
электродинамической стойкости i уд I мах.доп ;
по
термической стойкости В к I т 2 t т ;
Определим
максимальный рабочий ток в цепи трансформатора. На стороне среднего напряжения
ток трансформатора в максимальном (послеаварийном) режиме
Выбираем
вакуумный выключатель ВР35-35-20/1250У2 и разъединитель РНД-35/2000У1
В таблице 5 приведены расчетные величины и каталожные данные выключателя
и разъединителя на напряжение 35 кВ.
Таблица 5 Выбор выключателя и разъединителя на 35 кВ
I раб.мах I ном 988 А 1250 А 2000 А
i уд I мах.доп
13890А 52000А 80000А
В К I 2 т t Т 3,88 кА 2 ∙с1200 кА 2 ∙с3969 кА 2 ∙с
5. Выбор выключателей и разъединителей на 6 кВ
по
напряжению установки U уст U ном ;
по
длительному максимальному току I раб.мах I ном ;
по
электродинамической стойкости i уд I мах.доп ;
по
термической стойкости В к I т 2 t т ;
Определим
максимальный рабочий ток в цепи трансформатора. На стороне среднего напряжения
ток трансформатора в максимальном (послеаварийном) режиме
Выбираем
по [3] КРУ типа К-104М со встроенным вакуумным выключателем ВВЭ-М-6-31,5 и
разъединитель [5] РВРЗ-10/4000У3.
В
таблице 6 приведены расчетные величины и каталожные данные выключателя на
напряжение 6 кВ.
Таблица
6 Выбор выключателя и разъединителя на 6 кВ
I раб.мах I ном 814 А 1000 А 2500 А
i уд I мах.доп 50500А
31500А 125000А
В К I 2 т t Т 116,6 кА 2 ∙с4800 кА 2 ∙с8100
кА 2 ∙с
Примечание: в [5] отсутствуют разъединители 6 кВ на ток более 1000 А,
поэтому используем разъединитель на 10 кВ.
. Выбор сборных шин и ошиновки на 220 кВ
Так как сборные шины по экономической плотности тока не выбираются,
принимаем сечение по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах,
равной току наиболее мощного присоединения
Трансформатор
не может быть нагружен мощностью, больше чем 1,4∙S НОМ.Т = 88 МВА, поэтому
По
принимаем АС - 240/39, q = 240 мм 2 ,
d = 21,6 мм, I ДОП = 610 А. Фазы расположены горизонтально с расстоянием
между фазами 300 см.
Проверка
шин на схлёстывание не производится, так как I П0 20 кА.
Проверка
на термическое действие тока КЗ не производится, так как шины выполнены голыми
проводами на открытом воздухе.
Проверка
по условиям коронирования в данном случае могла бы не производится, так как
согласно ПУЭ минимальное сечение для воздушных линий 220 кВ 240 мм 2 .
Учитывая, что на ОРУ 220 кВ расстояние между фазами меньше, чем на воздушных
линиях, проведем проверочный расчет.
Условие
не выполнено. Выбираем провод большего сечения АС - 400/51,
q = 400 мм 2 ,
d = 26,6 мм, I ДОП = 830 А.
Провод
АС - 400/51 по условиям короны проходит.
7.
Выбор сборных шин и ошиновки на 35 кВ
Так
как сборные шины по экономической плотности тока не выбираются, принимаем
сечение по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах:
Принимаем
два провода АС-240/32, q = 240 мм 2 , d = 21,6 мм, I ДОП =605А. Фазы расположены горизонтально с расстоянием
между фазами 150 см.
Проверка
шин на схлестывание не производится, так как I П0 20 кА.
Проверка
на термическое действие тока КЗ не производится, так как шины выполнены голыми
проводами на открытом воздухе.
Проверка
по условиям коронирования. Учитывая, что на ОРУ 35кВ расстояние между фазами меньше,
чем на воздушных линиях, проведем проверочный расчет. Расчёт выполним для
одного провода в фазе.
Таким
образом, один провод АС-240/32 по условиям короны проходит, а при двух проводах
в фазе напряжённость E будет ещё меньше.
8.
Выбор сборных шин и ошиновки на 6 кВ
Расчетный
максимальный ток продолжительного режима
Выбираем
сечение алюминиевых шин по допустимому току, так как шинный мост, соединяющий
трансформатор с КРУ, небольшой длины и находится в пределах подстанции. Принимаем
по однополосные шины 60×8 мм 2 ; I ДОП = 1025 А.
По
условию нагрева в продолжительном режиме шины проходят:
Проверяем
шины на термическую стойкость:
. Выбор контрольно-измерительных приборов и измерительных трансформаторов
Контроль над режимами работы основного и вспомогательного оборудования на
подстанции осуществляется с помощью контрольно - измерительных приборов. Эти
приборы относятся к вторичным цепям и связанны с первичными цепями посредствам
измерительных трансформаторов тока и напряжения.
Подключение измерительных приборов для рассматриваемой подстанции
показано на рис. 7.
Электрическая часть станций и подстанций . Курсовая работа...
Станции и подстанции — темы курсовых работ по энергетике
Курсовой электрические станции и подстанции
Электрические станции и подстанции
Электрические станции и подстанции
Контрольная Работа Английский 7 Класс 1 Четверть
Курсовая Работа Механизм Совершения Конкретного Преступления
Валентин Пикуль Полное Собрание Сочинений Купить
Когнитивная Лингвистика Диссертация
Отчет О Прохождении Практики Фсин