Проектирование понижающей подстанции - Физика и энергетика курсовая работа

Главная

Физика и энергетика
Проектирование понижающей подстанции

Расчет мощности силового трансформатора, капитальных вложений и токов короткого замыкания. Выбор типа распределительного устройства и изоляции. Определение экономической целесообразности схемы. Схема электрических соединений проектируемой подстанции.


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.

Таблица 1 - Суточный график полной мощности.
Активная и реактивная мощности соответственно:
Таблица 2 - Суточный график активной и реактивной мощностей.
3. Коэффициент заполнения суточного графика:
4. Среднесуточная активная мощность:
Рис. 1 - График электрических нагрузок
В данном случае имеются потребители I и II категорий, поэтому принимаем число трансформаторов равное двум.
Предварительный расчет мощности силового трансформатора:
Принимаем мощность трансформатора ;
Выбираем трансформатор ТДНУ-25000/110 - трёхфазный, двухобмоточный, с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха. При выходе из строя одного трансформатора, оставшийся в работе должен обеспечить нагрузку потребителей 1 и 2 категории с аварийным допустимым перегрузом:
где - доли потребителей 1 и 2 категорий в общей нагрузке подстанции;
k АВ - коэффициент аварийной перегрузки трансформатора, k АВ =1.4.
Рассчитаем коэффициенты предварительной загрузки K 1 и перегрузки трансформатора K 2 :
где S 1 , S 2 , …, S n -нагрузка на различных ступенях графика длительностью соответственно t 1 , t 2 , …, t n .
Эквивалентная нагрузка периода перегруза:
- выбираем из [1, таблица 1.36] по температуре окружающей среды -10 о С градусов, при перегрузке в 10 часов и способу охлаждения - принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла.
Так как, можем оставить трансформатор выбранной мощности.
Таким образом, трансформатор может систематически перегружаться по данному графику нагрузки.
Приведем его технические характеристики.
Таблица 3 - Технические характеристики трансформатора ТДНУ-25000/110
3. Выбор типа распределительного устройства и изоляции
Изоляция электроустановок может загрязняться промышленными выбросами в атмосферу, в том числе золой из дымовых труб электростанций, а вблизи морей происходит загрязнение изоляции солями.
Для 4 степени загрязнения атмосферы выбираем открытое исполнение распределительного устройства (ОРУ). Для очистки изоляции проводим специальные мероприятия: гидрофобные покрытия, периодическая обмывка и протирка изоляции.
Для выбора размера изоляционной конструкции определяем требуемую длину пути утечки L:
где л Э - эффективная удельная длина утечки, для воздушных линий и поддерживающих гирлянд порталов: л Э =2.25; для внешней изоляции электрооборудования: л Э =2.25; [2, таблица 1];
k - поправочный коэффициент для различных условий и изоляторов, принимаем, что k =1.1, [5];
U - наибольшее рабочее межфазное напряжение, U=126 кВ, [1, таблица 1.2].
Для воздушных линий, гирлянд и эл. оборудования соответственно:
По длине утечки L выбираем опорный изолятор марки С4-550-II-М-УХЛ1 , у которого L эф =330 см [4].
По длине утечки L выбираем подвесной изолятор марки ЛК 70/110-VII, у которого L эф =390 см [4].
Проходной изолятор выбираем на низкой стороне по номинальному току I H :
Выбираем изолятор марки ИП-10/5000-4250 УХЛ1 с параметрами U H =10 кВ, P ИЗГ =42.5 кН, I H =5000A [4].
4. Выбор главной схемы электрических соединений.
При выборе главной схемы подстанции должны учитываться следующие факторы:
- роль, местоположение и назначение подстанции.
- число отходящих ЛЭП на стороне высшего напряжения.
Для проектируемой подстанции наметим 3 варианта главной схемы электрических соединений:
5. Технико-экономическое сравнение схем
Экономическая целесообразность схемы определяется минимальными приведенными затратами:
где К - капиталовложение в электроустановку, (будем учитывать только капиталовложения в различающиеся по вариантам элементы электроустановки) тыс. руб.;
p H - нормативный коэффициент экономической эффективности, равный 0,12;
И - годовые эксплуатационные издержки, тыс. руб./год;
У - ущерб от недоотпуска электроэнергии, тыс. руб./год.
Т.к. ущерб от недоотпуска может возникнуть только при отключении обоих трансформаторов или обеих питающих линий, то расчет проводим по упрощенной формуле приведенных затрат:
Расчёт капитальных вложений сведём в таблицу.
Рассчитаем стоимость, различающихся по вариантам элементов электроустановки:
Таблица 4 - Расчёт капитальных вложений
Годовые эксплуатационные издержки:
где б - отчисления на амортизацию б=9.4%;
в - средняя себестоимость эл. энергии в=1.5 руб. /кВт*ч;
Т - число часов работы трансформатора в году Т = 8760 ч;
- продолжительность максимальных потерь, определяем по кривой [4, рис. 10-1] в зависимости от продолжительности использования максимальной нагрузки Т max .
Для определения сначала необходимо по соответствующим графикам нагрузок S=f(t) найти число часов использования максимальной нагрузки
По [1, рис. 10-1] при =4416 часов =3000 часов;
Окончательно расчеты сводим в таблицу:
подстанция трансформатор понижающий ток
Таблица 5 - Результаты технико-экономического сравнения схем.
Годовые эксплуатационные расходы тыс. руб.
Из расчёта видно, что 1 вариант экономически выгоднее. Окончательно принимаем на своей подстанции 1-й вариант главной схемы электрических соединений.
Главная схема электрических соединений проектируемой подстанции: одна секционированная система шин с обходной, с отделителями в цепях трансформаторов и совмещенным секционным и обходным выключателем.
6. Расчет токов короткого замыкания
Для выбора оборудования необходимо знать ток короткого замыкания. Определим токи трёхфазного короткого замыкания на шинах высокого и низкого напряжения. Рассмотрим эл. схему проектируемой подстанции при коротких замыканиях. в точках К1 и К2.
Составляем расчетную схему, где указываем элементы и точки короткого замыкания. Принимаем, что секционные разъединители QS8 и QS9 включены, так как это более неблагоприятный режим короткого замыкания.
Далее строим схему замещения и определяем параметры элементов в соответствии с исходными данными и параметрами уже выбранных аппаратов в относительных единицах.
где S MAX - максимальная мощность подстанции, S MAX =42 МВА;
U H - номинальное напряжение сети, U С =110 кВ.
где j Э - плотность тока в проводнике, А/мм 2 , j Э =1,1 А/мм 2 [1, таблица 10.1];
По полученным данным выбираем провод для воздушной линии 110 кВ. Выбираем провод марки АС - 70: [1].
Для выбранного провода должно выполняться условие:
где I ПРОД.ДОП - допустимый продолжительный ток, I ПРОД.ДОП =265А [1, таблица 7.35];
Условие выполняется, поэтому оставляем провод АС - 70 с активным и индуктивным сопротивлениями:
r УД =0,428 Ом/км, x УД =0.444 Ом/км. [1, таблица 7.35, 7.38].
Принимаем, что нагрузка потребителей распределена равномерно по отходящим линиям S Н = 5.25 МВА, так как секционный выключатель включен, то будем рассматривать обобщенную нагрузку с S Н,ОБЩ = 42 МВА:
Найдем распределение токов при коротких замыканиях в точках К1 и К2. Для этого свернем схему замещения относительно точек короткого замыкания.
Находим значения токов I K З1 и I K З2 в кА:
Периодические составляющие токов КЗ:
Определим ударные коэффициенты k УД :
7. Мероприятия по ограничению токов короткого замыкания
Ограничения тока к. з. в электрических системах достигается прежде всего соответствующим проектированием электрических схем станций и сетей. Для этого прибегают к автоматическому делению сетей. При этом секционный выключатель в РУ станции остается замкнутым. Для ограничения токов к. з. предусмотрено автоматическое устройство, размыкающее в случае к. з. секционный выключатель. Ток резко уменьшается, и затем происходит отключение выключателя поврежденного присоединения. Достоинство автоматического деления сети заключается в том, что в нормальном режиме агрегаты и линии не разделены и распределение мощности может быть оптимальным.
Рассчитаем ток короткого замыкания на низкой стороне при отключенном секционном выключателе:
Значение тока КЗ в именованных единицах:
Периодическая составляющая тока КЗ:
Определим ударный ток в точке короткого замыкания:
Результаты расчета токов КЗ сведем в таблицу:
Таблица 6 - Результаты расчета токов короткого замыкания
Низкая сторона с включенным секционным выключателем
Низкая сторона с отключенным секционным выключателем
Периодическая составляющая тока КЗ I ПО , кА
1. Никлепаев Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.
2. Промышленный каталог ИнформЭлектро.
3. Каталог Электрическое оборудование подстанций.
4. Соловьев И.И., Волков В.М. Электроэнергетика. Методические указания к курсовому проектированию. Изд - во АГТУ 2004 г.
Обоснование выбора схем электрических соединений подстанции. Расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания. Выбор трансформатора, реактора, выключателей, жестких шин. Определение параметров схемы замещения. Расчет заземляющего устройства. курсовая работа [195,2 K], добавлен 17.05.2015
Структурная схема тяговой подстанции. Выбор типа силового трансформатора. Разработка однолинейной схемы тяговой подстанции. Определение расчетных токов короткого замыкания. Выбор и проверка изоляторов, высоковольтных выключателей, аккумуляторной батареи. курсовая работа [2,5 M], добавлен 19.09.2012
Расчет электрических нагрузок. Выбор числа мощности и типа трансформатора, выбор местоположения подстанции. Расчет токов короткого замыкания, выбор высоковольтного оборудования. Расчет затрат на реконструкцию подстанции, схема заземления и молниезащиты. дипломная работа [1,2 M], добавлен 20.10.2014
Проектирование электрических станций. Выбор схем электрических соединений на стороне 35 и 10 кВ. Расчет токов короткого замыкания. Выбор аппаратуры на проектируемой подстанции. Напряжение и мощность трансформаторов. Расчет молниезащиты подстанции. курсовая работа [2,7 M], добавлен 02.06.2014
Определение расчетных нагрузок и выбор силовых трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических схем первичных соединений подстанции. Выбор ограничителей перенапряжения. Выбор ячеек закрытого распределительного устройства. курсовая работа [167,2 K], добавлен 16.03.2017
Структурная схема тяговой подстанции. Определение трансформаторной мощности. Разработка схемы главных электрических соединений подстанции. Методика и принципы вычисления токов короткого замыкания, токоведущих частей и выбор необходимого оборудования. курсовая работа [467,9 K], добавлен 24.09.2014
Расчет нагрузки и выбор главной схемы соединений электрической подстанции. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов и проводников. Релейная защита, расчет заземления подстанции. курсовая работа [1,1 M], добавлен 17.12.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Проектирование понижающей подстанции курсовая работа. Физика и энергетика.
Реферат: Оптимальный домашний компьютер
Реферат: The Destructive Effects Of Racism On Bigger
Реферат: Синергетика и право
Рефераты По Роботам Kr 12 R1810 2
Дипломная работа по теме Повышение эффективности профессиональной деятельности менеджеров
Реферат: Информационная сущность рекламы
Реферат по теме Організація аудиту розрахунків з бюджетом з податку на прибуток
Урфу Практика Отчет
Реферат: Булгаков. "Мастер и Маргарита". Скачать бесплатно и без регистрации
Элитарная И Массовая Культура Эссе
Сочинение: Герои ищущие и мыслящие по романам И. С. Тургенева Отцы и дети и Л. Н. Толстого Война и мир 2
Реферат: Рекреационный потенциал и перспективы развития туризма в Курской области. Скачать бесплатно и без регистрации
Моя Любимая Басня Сочинение 5 Класс
Реферат по теме Теорії аналітичного характеру
Курсовая работа по теме Особенности проявления взаимосвязи физической подготовленности горнолыжников со спортивно-техническим результатом
Реферат по теме Эпилепсия
Дипломная работа по теме Современные унифицированные способы и методы учета затрат на ремонт и модернизацию объектов основных средств на предприятии
Темы Итогового Сочинения По Литературе 11
Курсовая работа: Методика підготовки і проведення лекції на тему: "Особливості обліку інших зовнішньоекономічних операцій"
Реферат по теме Развитие коммуникативной компетенции. Психотехника ведения группы
Земляные работы при планировке и разработке строительной площадки - Строительство и архитектура курсовая работа
Отримання і характеристика мутантів штаму streptomyces sioyaensis, стійких до дії рифампіцину - Медицина курсовая работа
Використання дитячого фольклору на уроках музики в початкових класах - Педагогика курсовая работа