Проектирование подстанции 110/10 кВ мощностью 50 МВА для района Подмосковья - Физика и энергетика дипломная работа

Главная

Физика и энергетика
Проектирование подстанции 110/10 кВ мощностью 50 МВА для района Подмосковья

Проект понизительной подстанции для электроснабжения района Подмосковья. Анализ нагрузок и определение номинального напряжения линии электропередач высокого напряжения. Электрическая схема; выбор силовых трансформаторов, высоковольтного оборудования.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

На дипломный проект студента Пензенского государственного университета
Тема дипломного проекта: Проектирование подстанции 110/10кВ мощностью 50 МВА для района Подмосковья.
Представленный на рецензию дипломный проект, посвященный вопросам проектирования подстанции 110/10кВ, выполнен в соответствии с заданием.
В дипломном проекте выполнены, анализ электрических нагрузок, расчет токов короткого замыкания, выбор силового оборудования и другие необходимые инженерные расчеты.
При оформлении пояснительной записки, автор проекта руководствовался требованиям ГОСТов и других нормативных документов. Графическая часть выполнены в соответствии с требованиями ГОСТов и ЕСКД.
При выполнении дипломного проекта показал знания основных дисциплин изучаемых в процессе обучения в ВУЗе.
В качестве замечаний следует отметить:
Короткое описание схемы подстанции;
При расчете токов короткого замыкания используется упрощенная схема замещения.
Несмотря на отмеченные недостатки дипломный проект заслуживает оценку «хорошо», а присвоения квалификации инженера по специальности 140205 «Электроэнергетические системы и сети»
Пояснительная записка: записка 109 страниц, 6 рисунков, 23 таблицы, 21 источник.
Графическая часть 8 листов формата А1.
Схема электрическая принципиальная главных соединений, расчет токов КЗ, схема организации релейной защиты и автоматики ПС, выключатель вэб-110-40/2500, конструкция крун. к-59, ору 110 кв. разрез и план ячейки трансформатора т-1, расчет экономической эффективности проекта, молниезащита и заземление ПС
Объектом разработки является подстанция 110/10кВ.
Цель работы - анализ потребителей, составление электрической принципиальной схемы, выбор высоковольтного оборудования ОРУ 110кВ и ЗРУ 10кВ, проектирование электроснабжения собственных нужд и организация электробезопасности на подстанции, составление схемы релейной защиты.
В процессе работы на основании исходных данных была выбрана электрическая принципиальная схема, был произведен расчет токов короткого замыкания, для последующего выбора высоковольтного оборудования.
В результате работы произведен выбор силового электрооборудования для проведения строительства ОРУ и ЗРУ, разработана система заземления и молниезащиты, также была проанализированы экономическая эффективность проекта.
1. Анализ нагрузок и определение номинального напряжения линии электропередач высокого напряжения
3. Выбор схемы электрических соединений ПС
4. Расчет токов короткого замыкания
5. Выбор высоковольтного оборудования
5.3 Выбор ячеек и выключателей КРУ-10 кВ
5.4 Выбор трансформаторов собственных нужд
5.5 Выбор ограничителей перенапряжения
5.6 Выбор заземлителей нейтралей силовых трансформаторов
5.7 Выбор измерительных трансформаторов тока
5.8 Выбор измерительных трансформаторов напряжения
5.9 Выбор оборудования высокочастотной связи
6. Технико-экономическое обоснование
6.1 Затраты на строительство, монтаж и эксплуатацию
6.2 Тарифы на электроэнергию и издержки
6.3 Оценка экономической эффективности
7. Экологичность и безопасность проекта. Безопасность труда при эксплуатации ПС 110/10 кВ
7.2 Расчет защитного заземления подстанции 110/10 кВ
Проектирование электроэнергетических систем требует комплексного подхода к выбору и оптимизации схем электрических сетей и технико-экономическому обоснованию решений, определяющих состав, структуру, внешние и внутренние связи, динамику развития, параметры и надёжность работы системы в целом и её отдельных элементов. Решение этих задач требует использования большого объёма информации, размещённой в различных литературных источниках, нормативных документах, ведомственных инструкциях, а так же накопленного десятилетиями отечественного и зарубежного опыта.
За прошедшие 20 лет в стране произошли существенные социально-экономические изменения, а переход к рыночной экономике коренным образом отразился на электроэнергетике. Значительная часть собственности в отрасли акционирована и приватизирована с сохранением контрольного пакета акций у государства. Создан рынок электроэнергии.
В этих условиях в наиболее полной мере из многочисленных публикаций по электроснабжению отвечает справочник по проектированию электрических сетей под редакцией Д.Л. Файбисовича 2006г [21]. Ценным в этом издании является то, что в нём приведена необходимая информация по развитию современных электрических сетей, принципиальным методам проектирования, стоимостным показателям элементов электрических сетей, а так же последние данные по отечественному оборудованию и материалам, применяемым в электроэнергетических системах (ЭЭС). В [21] учтены изменения в организации проектирования, новые нормативные документы, последние научные и инженерные разработки, а так же переход на новые сметные нормы и цены по ряду важнейших вопросов проектирования ЭЭС.
Цель данного диплома - применение на практике навыков, полученных в процессе обучения. Для этой цели было получено задание на проектирование новой подстанции на основе прогрессивных технических решений, руководствуясь определенной нагрузкой потребителя.
При проектировании ПС руководствовался действующими нормативными документами, указанными в приложении №2 в «Нормах технологического проектирования подстанций переменного тока 35-750 кВ (далее - НТП ПС)» как и самими «НТП ПС». Также использовались такие нормативные источники как Концепция технической политики ОАО «МРСК Волги» (от приказа ОАО РАО «ЕЭС России» с 12.11.04 г. №660) и Техническая политика ОАО «МРСК Волги» (от приказа ОАО «ФСК ЕЭС» от 26.10.2006 г. №270 р/293 р). Все вышеперечисленные документы созданы в соответствии и утверждены компанией ОАО «ФСК ЕЭС».
При проектировании подстанции (далее - ПС) должно быть обеспечено:
а) надежное и качественное электроснабжение потребителей;
б) внедрение передовых проектных решений, обеспечивающих соответствие всего комплекса показателей подстанций современному мировому техническому уровню;
в) высокий уровень технологических процессов и качества строительных и монтажных работ;
г) экономическая эффективность, обусловленная оптимальным объемом привлекаемых инвестиций и ресурсов, используемой земли и снижением эксплуатационных затрат;
д) соблюдение требований экологической безопасности и охраны окружающей среды;
е) ремонтопригодность применяемого оборудования и конструкций;
ж) передовые методы эксплуатации, безопасные и удобные условия труда эксплуатационного персонала.
Проект ПС выполняется на расчетный период (пять лет после ввода в эксплуатацию) с учетом перспективы ее развития на последующие не менее пяти лет.
Основные требования к ПС нового поколения:
а) компактность, комплектность и высокая степень заводской готовности;
б) надежность работы ПС посредством применения электрооборудования современного технического уровня;
в) удобство проведения осмотра, технического обслуживания и ремонта;
г) безопасность эксплуатации и обслуживания;
д) создание ПС без обслуживающего персонала с дистанционным управлением;
е) комплексная автоматизация, обеспечивающая создание интегрированной системы управления технологическими процессами с подсистемами релейной защиты и автоматики, коммерческого учета электроэнергии, мониторинга состояния оборудования, диагностики и управления оборудованием;
ж) обеспечение резервируемыми цифровыми каналами связи для передачи сигналов управления и информации о состоянии электрооборудования на диспетчерский пункт, в том числе, диспетчерскими голосовыми каналами;
Устанавливаемый комплекс оборудования и устройств на ПС:
силовое высоковольтное оборудование;
устройства релейной защиты и автоматики (РЗиА);
устройства противоаварийной автоматики (ПА);
устройства автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП);
устройства автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ);
устройства системы диспетчерского и технологического управления (АСДТУ);
устройства системы диагностики и программно-технические комплексы обеспечение систем автоматической системы технического учета (АСТУ).
Весь выше перечисленный комплекс оборудования и устройств должен быть аттестован в установленном ОАО «ФСК ЕЭС» порядке.
Срок службы оборудования, применяемого при новом строительстве и реконструкции подстанций, должен быть не менее 25 лет (силовых трансформаторов не менее 30 лет, аккумуляторов не менее 20 лет.
1 . Анализ нагрузок и определение номинального напряжения линии электропередач высокого напряжения
Для определения параметров новой ПС необходимо провести анализ нагрузок определенных в задании на проектирование. Предполагается, что потребители будут получать необходимую электроэнергию по линиям 10 кВ. Необходимые данные по потребителям представлены в таблице 1.1.
Произведем расчет суммарной нагрузки проектируемой подстанции
Полная мощность определяется выражением:
где S - полная мощность, задана в исходных данных (таблица 1.1);
Определим активную мощность нагрузок по формуле:
где - коэффициент мощности, задан в исходных данных (таблица 1.1). В итоге имеем:
Определим реактивную мощность нагрузок по формуле:
где - коэффициент реактивной мощности, определяется:
Результаты расчетов сведем в таблицу 1.2.
Теперь рассчитаем суммарную мощность потребителей по формулам:
По формуле Стилла (1.1) определим необходимое напряжение для передачи обозначенной мощности S на расстояние 70 км, данное в задание на проектирование.
Принимаем ближайшее высшее номинальное значение напряжения равное 110 кВ.
Номинальная мощность трансформаторов для двухтрансформаторной подстанции определяется по формулам:
Где n - число трансформаторов на подстанции (n=2);
0,7 - нормируемый коэффициент загрузки.
Устанавливаем двухобмоточные трансформаторы мощностью со значением высокого напряжения (ВН) 110кВ и низкого (НН) 10кВ.
Определяем коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме по формулам:
где n - число силовых трансформаторов.
Как так коэффициент допустимой перегрузки трансформатора равен 0,7, следует, что в нормальном режиме трансформаторы перегрузок не испытывают.
Определим коэффициент загрузки трансформатора в послеаварийном режиме, т. е. когда один трансформатор отключен, по формулам:
Коэффициент загрузки трансформатора в послеаварийном режиме не превышает установленной нормы 1,4. Следовательно, трансформаторы мощностью 40 МВА каждый удовлетворяют требуемым условиям.
2 . Выбор силовых трансформаторов
Силовые трансформаторы на понизительных трансформаторных подстанциях выбираются исходя из следующих основных критериев:
Выбор конструктивного исполнения трансформаторов.
По конструктивному исполнению трансформаторы делят на масляные, заполненные синтетическими жидкостями и сухие. Первые из них обладают хорошим отводом тепла от обмоток и сердечника, хорошей диэлектрической пропиткой изоляции, надежной защитой активных частей от воздействия окружающей среды, дешевизной. Их недостаток - возможность возникновения пожара, взрыва или выброса продуктов разложения масла при случайном повреждении изоляции, приводящая к дуговому короткому замыканию (КЗ) внутри бака трансформатора, особенно при отказе или неправильном срабатывании защиты. Поэтому такие трансформаторы используют для наружной установки или для установки в специальных трансформаторных помещениях подстанций.
Выбор по способу регулирования вторичного напряжения трансформаторов делятся на:
1) регулируемые при помощи переключения отводов первичной обмотки при отключении трансформатора; такие трансформаторы снабжены устройством ПБВ (переключения без возбуждения);
2) регулируемые под нагрузкой, т.е. при помощи переключения отводов первичной обмотки без отключения трансформатора; такие трансформаторы снабжены устройством РПН (регулирования под нагрузкой);
В первом случае возможны нечастые сезонные изменения коэффициента трансформации в пределах от -5 до +5 процентов; обычно применяются пять ступеней переключения (-5; -2,5; 0; +2,5; +5 процентов).
Во втором случае число ступеней больше (например, 13 ступеней в пределах от -9 до +9 процентов или 17 ступеней в пределах от -12 до +12 процентов, или 19 ступеней в пределах от -16 до +16 процентов). Трансформатор с РПН снабжен внешним контактным устройством для автоматического переключения ступеней.
Выбор группы и схемы соединения обмоток трансформаторов.
Группу соединения обмоток трансформаторов выбирают так, чтобы трансформаторы в максимально возможной степени отвечали следующим условиям:
- препятствовали возникновению высших гармоник в электрических сетях;
- выравнивали нагрузку между фазами первичной обмотки при несимметричной нагрузке вторичной обмотки;
- ограничивали сопротивление нулевой последовательности цепи КЗ в случае питания четырехпроводных сетей.
Для выполнения первого и второго условий одну обмотку трансформаторов соединяют в звезду (Y), а другую - в треугольник (Д).
На понизительных подстанциях в звезду, как правило, соединена обмотка высшего напряжения (35-220 кВ), так как это может потребоваться системой заземления нейтрали в сетях этого напряжения; обмотку низшего напряжения соединяют в треугольник. Соединение первичной обмотки в звезду облегчает, кроме того, регулирование напряжений путем переключения отводов. По этим причинам на ГПП промышленных предприятий используют преимущественно трансформаторы с группой соединения обмоток звезда-треугольник (Y/Д) или звезда с выведенной нейтральной точкой - треугольник (Y 0 /Д).
Для проектирования выбираем силовые трансформаторы типа ТДН-40000/110/10, с регулировкой напряжения под нагрузкой, схема соединения обмоток Y 0 /Д, охлаждение дутьевое. Основные параметры трансформатора приведены в таблице 2.1.
Теперь определим номинальные токи на стороне ВН и НН (формулы (2.1) - (2.2) в аварийном режиме при отключении одного из трансформаторов, тогда установленная нагрузка полностью переходит на другой силовой трансформатор.
где - суммарная мощность потребителей, ВА;
- номинальное низкое напряжение, В;
- номинальное высокое напряжение, В.
3 . Выбор схемы электрических соединений ПС
Главная схема электрических соединений подстанции -- это совокупность основного электрооборудования (трансформаторы, линии), сборных шин, коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными между ними в натуре соединениями.
Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части подстанции, так как он определяет полный состав элементов и связей между ними. Выбранная главная схема является исходной при составлении принципиальных схем электрических соединений, схем собственных нужд, схем вторичных соединений, монтажных схем и т. д.
Основные требования к главным схемам электроустановок при выборе схем электроустановок должны учитываться следующие факторы:
1) значение и роль электростанции или подстанции для энергосистемы. Электростанции, работающие параллельно в энергосистеме, существенно различаются по своему назначению. Одни из них, базисные, несут основную нагрузку, другие, пиковые, работают неполные сутки во время максимальных нагрузок. Разное назначение электростанций определяет целесообразность применения разных схем электрических соединений даже в том случае, когда количество присоединений одно и то же. Подстанции могут предназначаться для питания отдельных потребителей или крупного района, для связи частей энергосистемы или различных энергосистем. Роль подстанций определяет ее схему;
2) положение электростанции или подстанции в энергосистеме, схемы и напряжения прилегающих сетей. Шины высшего напряжения подстанции могут быть узловыми точками энергосистемы, осуществляя объединение на параллельную работу нескольких электростанций. В этом случае через шины происходит переток мощности из одной части энергосистемы в другую - транзит мощности. При выборе схем таких электроустановок в первую очередь учитывается необходимость сохранения транзита мощности. Подстанции могут быть тупиковыми, проходными, отпаечными; схемы таких подстанций будут различными даже при одном и том же числе трансформаторов одинаковой мощности. Схемы распредустройств 6--10 кВ зависят от схем электроснабжения потребителей: питание по одиночным или параллельным линиям, наличие резервных вводов у потребителей и т.п.;
3) перспектива расширения и промежуточные этапы развития электростанции, подстанции и прилегающего участка сети. Схема и компоновка распределительного устройства должны выбираться с учетом возможного увеличения количества присоединений при развитии энергосистемы. Поскольку строительство крупных электростанций ведется очередями, то при выборе схемы электроустановки учитывается количество агрегатов и линий вводимых в первую, вторую, третью очереди и при окончательном развитии ее. Поэтапное развитие схемы распределительного устройства подстанции не должно сопровождаться коренными переделками. Это возможно лишь в том случае, когда при выборе схемы учитываются перспективы ее развития.
Из сложного комплекса предъявляемых условий, влияющих на выбор главной схемы электроустановки, можно выделить основные требования к схемам:
1) надежность электроснабжения потребителей, т.е. обеспечение бесперебойного электроснабжения потребителей электроэнергией нормированного качества;
2) приспособленность к проведению ремонтных работ - определяется возможностью проведения ремонтов без нарушения или ограничения электроснабжения потребителей;
3) оперативная гибкость электрической схемы, определяется ее приспособленностью для создания необходимых эксплуатационных режимов и проведения оперативных переключений;
В задании дипломного проекта принято, что питание осуществляется от крупной энергетической системы, мощность которой достаточна для покрытия потребностей проектируемого района в активной мощности. Т.к. в Т.З. заданы потребители 1 и 2 категории, то для более надежной схемы подстанции на нее должно приходить питание с двух питающих центров.
Питающими центрами, проектируемой подстанции, являются ПС 750/500/110/10 кВ «Белый Раст», входящее в Московское энергетическое кольцо, и ПС 110/35/10/6 «Луговая». Выбор этих подстанций обусловлен их географическим расположением и так же повышением надежности ПС «Луговая», прохождением на нее транзита мощности 110 кВ через новую подстанцию «Московские Водники». Следует, что ПС Московские Водники будет иметь напряжение 110/10 кВ. т.к. через шины высокого напряжения будет происходить переток мощности из одной части энергосистемы в другую.
Учитывая необходимость изменения транзита мощности, и в перспективе постройки новых питающих или отходящих воздушных линий, на ПС будут установлены две секции открытого исполнения 110 кВ с секционным выключателем между ними. Проектируемая подстанция предназначаться для питания крупного района, с потребителями 1-ой и 2-ой категории надежности электроснабжения, значит, на подстанции должно быть установлено два силовых трансформатора с регулировкой напряжения под нагрузкой и две секции 10 кВ с секционным выключателем между ними (КРУН с вакуумными выключателями). Для удобства оперативных переключений, вывода в ремонт и надежности оборудования подстанции, будут установлены элегазовые выключатели 110 кВ силовых трансформаторов и воздушных линий. Так же для удобного вывода в ремонт оборудования ставятся шинные разъеденители с заземляющими ножами в обе стороны каждого присоединения.
Исходя из данных требований для подобного типа ПС 35-750 кВ, с двумя питающими линиями СТО 56947007-29.240.30.010-2008 рекомендует применять схему «110-9» (Одна рабочая секционированная выключателем система шин). Схема приведена на рисунке 3.1.
4 . Расчет токов короткого замыкания
Причинами КЗ обычно являются нарушения изоляции, вызванные ее механическими повреждениями, старением, набросами посторонних предметов на провода линий электропередачи, проездом под линиями негабаритных механизмов (кранов с поднятой стрелой и т.п.), прямыми ударами молнии, перенапряжениями, неудовлетворительным уходом за оборудованием.
При КЗ токи в поврежденных фазах увеличиваются в несколько раз по сравнению с их нормальным значением, а напряжения снижаются, особенно вблизи места повреждения.
Протекание больших токов КЗ вызывает повышенный нагрев проводников, а это ведет к увеличению потерь электроэнергии, ускоряет старение и разрушение изоляции, может привести к потере механической прочности токоведущих частей и электрических аппаратов.
К мерам, уменьшающим опасность развития аварий, относятся: выбор рациональной схемы сети, правильный выбор аппаратов по условиям КЗ, применение токоограничивающих устройств и т.п.
Для осуществления указанных мероприятий необходимо определить токи КЗ и учитывать характер их изменения во времени.
При расчете токов КЗ принимаю допущения:
- Расчётное напряжение каждой ступени схемы электроснабжения принимается на 5% выше номинального значения.
- КЗ наступает в момент времени, при котором ударный ток КЗ будет иметь наибольшее значение.
- Сопротивление места КЗ считается равным нулю (металлическое КЗ).
- Не учитываю сдвиг по фазе ЭДС различных источников питания, входящих в расчётную схему. Источник питания принимают единым в качестве системы (ЕЭС) с бесконечно большой полной мощностью S СИС = ?.
- Не учитываю ёмкости, а, следовательно, емкостные токи в воздушных и кабельных сетях.
- Не учитываю токи намагничивания трансформаторов.
- Напряжение системы (ЕЭС) остается неизменным.
- Полная симметрия трехфазной системы.
- Не учитываю увеличение суммарного тока КЗ со стороны электродвигателей более низких уровней напряжения, чем уровень напряжения точки КЗ.
Для расчета токов КЗ необходимо составить схему замещения рассматриваемой сети, то есть расчетную схему, в которой вводятся все элементы сети электроснабжения, и все электрические и магнитные связи представлены сопротивлениями. Генерирующие источники (в данном случае - система) вводятся в схему замещения соответствующими ЭДС, а пассивные элементы, по которым проходит ток КЗ, индуктивными и, при необходимости (при большой протяженности ЛЭП), активными сопротивлениями.
4.2 Расчет токов трехфазного КЗ
Для расчетов токов короткого замыкания необходимо знать марку провода.
Провода буду применять сталеалюминевые марки АС в соответствии с [2]. При проектировании ВЛ до 500 кВ выбор сечения проводов проводиться по нормированным обобщенным показателям. В качестве таких показателей используются нормированные значения экономической плотности
Для нахождения табличного значения из [7] для неизолированных алюминиевых проводов, воспользуемся временем использования максимума нагрузки Значение , поэтому Тогда сечение проводов марки АС рассчитывается согласно формуле:
где, - рабочий ток в максимальном режиме эксплуатации при .
Таким образом, беру ближайшее стандартное сечение провода, АС-240 с .
Проверим данный провод по допустимому току:
Выбранный провод удовлетворяет условию проверки на нагрев.
Для расчета токов короткого замыкания необходимо составить схему замещения. Схема замещения для расчета токов КЗ составляется по расчетной схеме сети. Для этого все без исключения элементы схемы заменяются соответствующими электрическими сопротивлениями. В расчет принимаем одну питающую ВЛ длиной 70 км (по заданию).
Рисунок 4.1- Расчетная схема подстанции
- Т1 и Т2 трансформаторы ТДН- 40000/110/10:
По справочным данным определяем параметры выбранного провода ВЛ 110 кВ Белый Раст-Московские Водники с проводом АС-240/39:
- удельное активное сопротивление ,
- удельное реактивное сопротивление ,
Схема замещения распределительной сети для расчета токов КЗ представлена на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2- Схема замещения для расчетов токов КЗ
Задаемся базисной мощностью S б =1000 МВА. Мощность системы приравняем к бесконечности S c =. Приведенное к базисной мощности сопротивление определим по формуле:
Приводим к базисной мощности активное и реактивное сопротивление линий:
где , - сопротивление трансформатора, приведенное к базисным условиям;
Сопротивление силовых трансформаторов:
где S ном - номинальная мощность трансформатора;
ДР к - потери трансформатора при коротком замыкании;
U к - напряжение короткого замыкания, в % от номинального;
Приведём полученные сопротивления к базисным условиям:
где , - сопротивление трансформатора, приведенное к базисным условиям;
Упростим эквивалентную схему замещения (рисунок 4.2) для определения токов КЗ в точке К1 следующим образом (рисунок 4.3):
Рисунок 4.3 - Однолинейная эквивалентная схема замещения для расчета токов КЗ в точке К1
Рассчитаем полное эквивалентное сопротивление схемы для определения токов КЗ в точке К1:
где - активное эквивалентное сопротивление;
- реактивное эквивалентное сопротивление.
Определим ток КЗ в точке К1 (шины 110 кВ):
где - заданная базисная мощность, кВА;
- полное эквивалентное сопротивление;
- номинальное напряжение для точки К1, кВ.
Определяем ударный ток КЗ в точке К1:
где, К у - ударный коэффициент для времени t = 0.01 c, зависит от соотношения результирующих активного и индуктивного сопротивлений, рекомендуется принимать K у = 1,75 для 110 и 220 кВ и K у = 1,67 для 10 кВ.
Упростим эквивалентную схему замещения (рисунок 4.2) для расчета токов КЗ в точке К2 следующим образом (рисунок 4.4).
Рисунок 4.4 - Однолинейная эквивалентная схема замещения для расчета токов КЗ в точке К2
Рассчитаем полное эквивалентное сопротивление схемы (рисунок 4.4) для определения токов КЗ в точке К2:
Определим ток КЗ в точке К2 (шины 10 кВ):
Определяем ударный ток КЗ в точке К2:
Сводная таблица токов короткого замыкания
Расчетные токи короткого замыкания на шинах ВН и НН подстанции получились небольшие, следовательно, дополнительных устройств для снижения этих токов не требуется. Выпускаемые в настоящее время выключатели способны отключить такой ток без дополнительных мер по снижению токов К.З.
5 . Выбор высоковольтного оборудования
Выключатель - это аппарат, предназначенный для отключения и включения цепей высокого напряжения в нормальных и аварийных режимах.
Выключатель является основным коммутационным аппаратом в электрических установках, он служит для отключения и включения цепи в любых режимах. Наиболее тяжёлой и ответственной операцией является отключение токов короткого замыкания.
К выключателям высокого напряжения предъявляются следующие требования:
надёжное отключение токов любой величины от десятков ампер до номинального тока отключения;
быстрота действия, т.е. наименьшее время отключения;
пригодность для автоматического повторного включения, т.е. быстрое включение выключателя сразу же после отключения;
возможность пофазного (пополюсного) управления для выключателей 110 кВ;
удобство ревизии и осмотра контактов и механической части;
удобство транспортировки и обслуживания.
3) в первую очередь производится проверка на симметричный ток отключения:
4) на электродинамическую устойчивость выключатель проверяется по ударному току короткого замыкания:
где - ударный ток короткого замыкания в цепи выключателя;
- амплитудное значение предельного сквозного тока короткого замыкания (по справочнику).
5) на термическую устойчивость выключатель проверяется по тепловому импульсу:
- предельный ток термической устойчивости по каталогу;
- длительность протекания тока термической устойчивости, с.
Проверка выключателей по параметрам восстанавливающегося напряжения обычно не проводится.
К установке в цепях присоединениях ОРУ-110 кВ принимаем элегазовые выключатели типа ВЭБ-110-40/2500 УХЛ1 с керамической изоляцией вводов. Параметры выключателя приведены в таблице 5.1.
Наибольшее рабочее напряжение U max
Наибольший пик предельного сквозного тока
Действующее значение сквозного тока
Наибольший пик номинального тока включения i нв
Действующее значение номинального тока включения I нв
4) По величине ударного тока к.з. в сети:
Таким образом, все условия проверки выполнены.
Параметры выключателя и соответствующие расчетные величины сведем в таблицу 5.2.
Параметры выключателя и расчётные величины
Расчётные величины для выбора выключателя
Разъединитель представляет собой коммутационный аппарат, используемый для включения и отключения электрических цепей в таких условиях, при которых на его контактах не возникает длинной открытой электрической дуги. В отключенном положении разъединителя на его контактах создается видимый разрыв. Кроме того, разъединители наружной установки рассчитываются на возможность разрыва посредством их ножей зарядных токов воздушных и кабельных линий, а также токов холостого хода силовых трансформаторов и токов небольших нагрузок. Поэтому их контакты часто снабжаются дугогасительными рогами.
Так как разъединитель стоит в одной цепи с выключателем, то расчётные величины для него те же, что и для выключателя.
К установке принимается разъединитель наружной установки типа РГП-110/2000 УХЛ1 с двигательным приводом для главных ножей ПДС и ручным приводом для заземляющих ножей ПР-П. Его номинальные параметры, расчётные величины в его цепи и соотношения между ними приведены в таблице 5.3.
Параметры разъединителя и расчётные величины
Расчётные величины для выбора разъединителя
Соотношения табличных и расчётных параметров показывают, что выбранный разъединитель удовлетворяет всем условиям выбора и проверки.
5.3 Выбор ячеек и выключателей РУ - 10 кВ
При напряжении 10 кВ в настоящее время наибольшее распространение получили комплектные распределительные устройства (КРУ) с вакуумными выключателями, благодаря своим достоинствам:
высокая износостойкость при коммутации номинальных токов и номинальных токов отключения;
резкое снижение эксплутационных затрат;
полная взрыво- и пожаробезопасность и возможность работы в агрессивных средах;
широкий диапазон температур, в котором возможна работа вакуумной дугогасительной камеры;
повышенная устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам
вследствие малой массы и компактной конструкции аппарата;
произвольное рабочее положение и малые габариты, что позволяет создавать различные компоновки распределительных устройств (РУ);
бе
Проектирование подстанции 110/10 кВ мощностью 50 МВА для района Подмосковья дипломная работа. Физика и энергетика.
Реферат: Реклама и её стили
Шпаргалки На Тему Фінансовий Контроль Державних Коштів
На Сколько Страниц Пишется Реферат
Реферат: Лесная промышленность в России
Реферат по теме Развитие самосознания
Реферат На Тему Государственная Система Охраны Труда На Производстве
Мой Любимый Вид Спорта Сочинение На Английском
Курсовая Работа На Тему Унитарное Государство
Реферат: Голштинская партия
Медицинская Символика И Девизы Врачебной Профессии Реферат
Курсовая работа: Определение и основные характеристики краткосрочных обязательств. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая Работа На Тему Стиль Управленческой Деятельности
Функции Процессуального Права Реферат
Реферат На Тему Основы Установления И Регистрации Отцовства
Реферат: Служба внешней разведки
Сочинение Егэ По Русскому 2022 Декабрь
Практическое задание по теме Электроизмерительные приборы. Расчет элементов
Дипломная работа: Основні параметри і аналіз режимів електропередачі
Реферат: Суворов Александр Васильевич 1730-1800 гг.
Реферат по теме Создание марша "Прощание славянки"
Психология подростков - Психология презентация
Неспецифический язвенный колит - Медицина история болезни
Весы рычажные настольные гирные РН3-2 - Производство и технологии курсовая работа