Проектирование районной понизительной подстанции напряжения в 35/6кВ разных мощностей - Физика и энергетика курсовая работа

Главная

Физика и энергетика
Проектирование районной понизительной подстанции напряжения в 35/6кВ разных мощностей

Проект проходной подстанции 35/10 кВ. Выбор схем электрических соединений на высоком и на низком напряжении, построение графиков нагрузки. Выбор числа и мощности трансформаторов, расчет на перегрузочную способность. Расчет токов аварийных режимов.


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.


Негосударственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Московский технологический институт «ВТУ»
Факультет «Электроэнергетические системы и сети»
Профиль (магистерская программа): Электроэнергетические системы и сети
По дисциплине: Электрические станции и подстанции
Проектирование районной понизительной подстанции напряжения в 35/6кВ разных мощностей
Исходные данные к проекту представлены в таблицах 1 и 2
Предприятие текстильной промышленности
Предприятие химической промышленности
Мощность короткого замыкания S кз = 700 МВА
В данном курсовом проекте разработана проходная ПС 35/10 кВ. По назначению данная подстанция является потребительской, то есть служит для питания потребителей. По способу подключения к энергосистеме она является проходной, так как только часть мощности, приходящая на подстанцию, питает потребителей подстанции.
В процессе проектирования было сделано следующее: выбрано число и мощность силовых трансформаторов, а так же схема электрических соединений как на ВН, так и на НН. На основе этого были выбраны необходимые аппаратура, токоведущие части и изоляторы в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями. Используя расчетные данные, я выполнил схему электрических соединений и эскиз подстанции.
1. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ НАГРУЗКИ ПОДСТАНЦИИ
1.1 Суточные графики нагрузок потребителей
1.2 Суммарный (совмещенный) график нагрузок потребителей
1.3 Годовой график по продолжительности нагрузок
1.4 Технико - экономические показатели, определяемые из графиков нагрузки
1.5 График полной мощности подстанции
2. ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ И РАСЧЕТ НА ПЕРЕГРУЗОЧНУЮ СПОСОБНОСТЬ
2.1 Построение эквивалентного двухступенчатого графика нагрузки подстанции
2.2 Выбор трансформатора собственных нужд
3. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПОДСТАНЦИИ
4. ВЫБОР МАРКИ И СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ ЛИНИЙ ВЫСОКОГО И
5.1 Расчет сопротивлений схем замещения системы, линии высокого
5.2 Расчет токов трехфазного короткого замыкания
5.3 Расчет ударного тока трехфазного короткого замыкания
6. ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ
6.1 Выбор и проверка ошиновки распределительного устройства высокого напряжения
6.2 Выбор и проверка ошиновки распределительного устройства низкого напряжения
6.3 Выбор и проверка электрических аппаратов
6.3.3 Выбор ограничителей перенапряжения
6.4 Контрольно-измерительная аппаратура
6.4.2 Выбор трансформаторов напряжения
1 . ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ НАГРУЗКИ ПОДСТАНЦИИ
Электрическая нагрузка отдельных потребителей, а, следовательно, и суммарная их нагрузка, определяющая режим работы подстанций (электростанций в энергосистеме), непрерывно меняется. Этот факт принято отражать графиком нагрузки, то есть диаграммой изменения мощности (тока) на шинах подстанции во времени.
По виду фиксируемого параметра различают графики активной P (МВт), реактивной Q(мвар), полной (кажущейся) S (МВА) мощностей и тока I (А) на шинах подстанции.
Как правило, графики отражают изменение нагрузки за определенный период времени. По этому признаку их подразделяют на суточные (24 ч.), сезонные (зима, лето) и годовые по продолжительности.
По месту назначения или элементу энергосистемы, к которому они относятся, графики можно разделить на следующие группы:
- Графики нагрузки потребителей, определяемые на шинах подстанции;
- Сетевые графики нагрузки - на шинах районных и узловых подстанций;
- Графики нагрузки энергосистемы, характеризующие результирующую нагрузку энергосистемы;
1.1 Суточные графики нагрузок потребителей
При известной Pрасч. можно перевести типовой график в график нагрузки заданного потребителя, согласно задания, используя соотношение для каждой ступени графика [4]:
где з i %- ордината соответствующей ступени типового графика, в %.
Pрасч - расчетная мощность предприятия согласно задания, МВт. Суточные графики нагрузки предприятий по сезонам (зима, лето), представлены в таблицах 1.1-1.10
Расчет зимнего графика нагрузки населенного пункта
Расчет летнего графика нагрузки населенного пункта
Расчет зимнего графика нагрузки предприятия черной металлургии
Расчет летнего графика нагрузки предприятия черной металлургии
Расчет зимнего графика нагрузки предприятия текстильной промышленности
Расчет летнего графика нагрузки предприятия текстильной промышленности
Расчет зимнего графика нагрузки предприятия химической промышленности
Расчет летнего графика нагрузки предприятия химической промышленности
Расчет зимнего графика нагрузки обогатительной фабрики
Расчет летнего графика нагрузки обогатительной фабрики
По данным таблиц 1.1-1.10 строим графики сезонных суточных нагрузок для предприятий (рисунок 1.1.5).
Рисунок 1.1 - Суточный график нагрузки для населенного пункта
Рисунок 1.2 - Суточный график нагрузки для предприятия черной металлургии
Рисунок 1.3 - Суточный график нагрузки для предприятия текстильной промышленности
Рисунок 1.4 - Суточный график нагрузки для предприятия химической промышленности
Рисунок 1.5 - Суточный график нагрузки для обогатительной фабрики
1.2 Суммарный (совмещенный) график нагрузок потребителей
Этот график определяется с учетом потерь мощности на подстанции.
- протекания тока по обмоткам трансформаторов, которые являются переменными величинами, зависящими от нагрузки (ДPпер.).
- постоянную часть потерь мощности определяют в основном потери холостого хода трансформаторов (ДPпост.).
- потери на собственные нужды зависят от параметров трансформатора и типа подстанции ( ДPс.н.).
Суммируя значения мощностей iх-ступеней графиков нагрузки всех потребителей и потери мощности на подстанции для каждой ступени, получают суммарный (совмещенный) график нагрузки подстанции для сезонов (зима, лето) согласно выражения:
PУ пс(i)=P(i) + Д Pпост. + Д Pпер.+ ДPс.н. МВА,
где P(i) - суммарная мощность всех предприятиями i-ступени из раздела 1.1; Д Pпост. - постоянные потери, которые составляют 1% от Pmax,
где Pmax - максимальное значение активной мощности i-ступени совмещенного графика [4,9];
ДPс.н. - потери на собственные нужды, составляют 0,5% от Pmax
Д Pпер - переменные потери, зависящие от значения мощности каждой ступени и вычисляются по формуле [4,9]:
Д Pпер = P 2 (i) / (10 • Pmax), МВА.
Расчет суммарных графиков нагрузки потребителей (зима, лето) на шинах подстанции сведен в таблицы 1.12-1.13.
Суммарный зимний график нагрузки подстанции
Суммарный летний график нагрузки подстанции
По результатам конечной суммы PУпс(i) таблиц 1.12-1.13 для сезонов года (зима, лето) строятся графики суммарной (совмещенной) нагрузки подстанции с учетом потерь (рисунок 1.6).
Рисунок 1.6 - График суммарной (совмещенной) нагрузки подстанции с учетом потерь
1.3 Годовой график по продолжительности нагрузок
Этот график показывает длительность работы установки в течение года с различными нагрузками. По оси ординат откладывают нагрузки в соответствующем масштабе, по оси абсцисс - часы года от 0 до 8760. Нагрузки на графике располагают в порядке их убывания от Pmax до Pmin.
Принято, что длительность сезонных времен года зима и лето составляют соответственно 200 и 165 дней.
Построение годового графика по продолжительности нагрузок производится на основании известных суммарных суточных графиков нагрузки зимнего и летнего периода, полученных в разделе 1.2.
График по продолжительности нагрузок применяют в расчетах технико - экономических показателей установки, расчетах потерь электроэнергии, при оценке использования оборудования в течение года и т.д.
Значение активной мощности i-ступени графика по продолжительности определяется проекцией соответствующих ординат суммарных суточных графиков нагрузки зимнего и летнего периода на ось ординат искомого графика, а длительность этой ступени графика по продолжительности Т i рассчитывается по [4]:
Тi = t i зима Ч 200 + t i лето Ч 165 ч,
где t i зима и t i лето длительность i-ступени суточного зимнего и летнего суммарного графиков нагрузки (см. раздел 1.2).
Расчет годового графика по продолжительности нагрузок сведен в таблицу 1.14.
Продолжительность нагрузок в течение года
По результатам таблицы 1.14 строится годовой график по продолжительности нагрузок (рисунок 1.7).
Рисунок 1.6 - Годовой график по продолжительности нагрузок
1.4 Технико - экономические показатели, определяемые из графиков нагрузки
Площадь, ограниченная кривой графика активной нагрузки, численно равна энергии, отпущенной с шин подстанции потребителям за рассматриваемый период (год) [4]:
где Pi - мощность i- ступени графика
Средняя нагрузка по графику за рассматриваемый период (год) равна:
где T - длительность рассматриваемого периода
Wп - электроэнергия за рассматриваемый период
Степень неравномерности графика работы электроустановки оценивают коэффициентом заполнения.
Коэффициент заполнения графика нагрузки показывает, во сколько раз отпущенное с шин количество электроэнергии за рассматриваемый период меньше того количества электроэнергии, которое было бы отпущено с шин подстанции за то же время, если бы нагрузка установки все время была бы максимальной. Очевидно, что чем равномернее график, тем ближе значение kзап к единице.
Для характеристики графика нагрузки подстанции можно воспользоваться величиной продолжительность использования максимальной нагрузки
Tmax = Wп / Pmax = Pср · T / Pmaxс = kзап · T;
Эта величина показывает, сколько часов за рассматриваемый период T (обычно год) установка должна была бы работать с неизменной максимальной нагрузкой, чтобы отпустить с шин подстанции действительное количество электроэнергии Wп за этот период времени.
1.5 График полной мощности подстанции
Построение графика полной мощности подстанции необходимо для выбора и проверки на перегрузочную способность трансформаторов на подстанции.
Для этого необходимо произвести расчет средневзвешенного коэффициента мощности нагрузки для каждой ступени графика нагрузки - tg цсв (i) по [8]:
tg цсв(i) = P1(i) · tg ц1 + P2(i) · tg ц2 +…./ У P1-n(i)
Далее вычисляется полная мощность с учетом выше найденных средневзвешенных коэффициентов для каждого часа графика полной мощности подстанции по [8]:
где PУ(i) - сумма активных мощностей i-ступени графика полной мощности подстанции по разделу 1.2.
Результаты расчетов сведены в таблицы 1.15 и 1.16.
Полная мощность подстанции в зимний период
Полная мощность подстанции в летний период
По полученным значениям мощностей S(i) строится график полной мощности подстанции (рисунок 1.7).
Рисунок 1.7 - График полной мощности подстанции
2 . ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ И РАСЧЕТ НА ПЕРЕГРУЗОЧНУЮ СПОСОБНОСТЬ
Число трансформаторов, устанавливаемых на подстанциях всех категорий принимается, как правило, не более двух. При установке двух трансформаторов и отсутствия резервирования по сетям низшего напряжения мощность каждого из них выбирается с учетом загрузки трансформатора не более 70% от суммарной максимальной нагрузки подстанции в номинальном режиме [1].
Мощность трансформатора на подстанции должна быть такой, чтобы при выходе из работы одного из них второй воспринял основную нагрузку подстанции с учетом допускаемой перегрузки в послеаварийном режиме и возможного временного отключения потребителей третьей категории. В соответствии с существующей практикой проектирования мощность трансформаторов на подстанции рекомендуется выбирать из условия допустимой перегрузки в послеаварийных режимах до 40% на время максимума по условию [1,3]:
где Smax - максимальная расчетная мощность подстанции по расчету раздела 1.5
Принимаем трансформатор ТРДНС-40000/35/10 [9,11].
Номинальное напряжение на стороне ВН , кВ
Номинальное напряжение на стороне НН , кВ
При выборе мощности трансформатора нельзя руководствоваться только их номинальной мощностью, так как в реальных условиях температура окружающей среды, условия установки трансформатора могут быть отличными от принятых. Нагрузка трансформатора меняется в течение суток, и если мощность выбрать по максимальной нагрузке, то в периоды спада ее трансформатор будет не загружен, т.е. недоиспользована его мощность. Опыт эксплуатации показывает, что трансформатор может работать часть суток с перегрузкой, если в другую часть суток его нагрузка меньше номинальной. Критерием различных режимов является износ изоляции трансформатора.
Нагрузочная способность трансформатора - это совокупность допустимых нагрузок и перегрузок.
Допустимая нагрузка - это длительная нагрузка, при которой расчетный износ изоляции обмоток от нагрева не превосходит износ, соответствующий номинальному режиму работы.
Перегрузка трансформатора - режим, при котором расчетный износ изоляции обмоток превосходит износ, соответствующий номинальному режиму работы. Такой режим возникает, если нагрузка окажется больше номинальной мощности трансформатора или температура окружающей среды больше принятой расчетной.
На графике полной мощности подстанции (рисунок 1.7) откладывается прямая линия, соответствующая номинальной мощности принятого трансформатора. Верхняя часть графика, отсекаемая данной прямой, является зоной перегрузки трансформатора.
2.1 Выбор трансформатора собственных нужд
Для повышения надежности электроснабжения цепей собственных нужд трансформатор присоединяется к выводу низкого напряжения силового трансформатора на участке между трансформатором и выключателем ввода. На двухтрансформаторных подстанциях рекомендуется устанавливать два трансформатора собственных нужд напряжением 10/0,4 кВ. Для питания собственных нужд подстанции используется трансформатор собственных нужд. Так как подстанция двухтрансформаторная, то берется два ТСН. Мощность ТСН определяется нагрузкой. При проектировании подстанций, когда точный состав нагрузки неизвестен, допускается
Место подключения ТСН зависит от вида оперативного тока на подстанции. Для подстанции напряжением 35 кВ с числом выключателей два и более рекомендуется применять постоянный оперативный ток с установкой аккумуляторных батарей и обслуживающим персоналом для обслуживания сборных шин ВН и НН.
Для защиты трансформатора СН в его цепи устанавливаются предохранители, так как мощность трансформатора 200 кВА. Выберем для установки предохранитель: ПКТ103-10-12,5/31,5У3.
3 . ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПОДСТАНЦИИ
При выборе схемы электрических соединений, прежде всего, учитывается тип подстанции. Основным фактором в выборе схемы соединений является число присоединений на стороне ВН:
Определяющую роль в выборе схемы играет напряжение на шинах.
Напряжение на шинах ВН U ВН = 35 кВ.
Исходя из вышеуказанных величин, на ВН целесообразно применить схему: «мостик».
1) увеличение тока к.з. в линии, большая длительность к.з.;
Напряжение на шинах НН U НН = 10,5 кВ.
На шинах НН выбираем две секционированные системы сборных шин.
2) не требует больших капитальных затрат;
3) удобна с точки зрения эксплуатации и ремонта;
4) авария на сборных шинах приводит к отключению только одного источника и лишь части потребителей.
1) при ремонте одной половины установки вторая половина остаётся без резерва;
2) при ремонте одного из трансформаторов и отказе секционного выключателя половина установки остаётся без питания.
Согласно рисунку 3.2 при отказе или выходе из строя одного из трансформаторов автоматика включит секционный выключатель QB, который в нормальном состоянии разомкнут.
Рисунок 3.2 - Распределительное устройство НН подстанции
4 . ВЫБОР МАРКИ И СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ ЛИНИЙ ВЫСОКОГО И НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
В линиях электропередачи напряжением 10-110 кВ как правило используется провод марки АС [1].
Сечения проводов линий высокого и низкого напряжения в нормальном режиме определяются по экономической плотности тока [1,10].
Экономическое сечение проводника линии вычисляется по формуле [10]
где Imax - максимальный ток нормального рабочего режима
jэк. - экономическая плотность тока, зависящая от материала проводника и Tmax [1,9]. Для неизолированных проводов при Tmax > 5000 jэк. = 1,0 А/мм 2 .
Максимальный ток нормального рабочего режима определяется по выражению:
где Smax - максимальная расчетная мощность подстанции, МВА
U НОМ - напряжение питающей линии, кВ.
n- количество цепей питающей линии.
По значению экономического сечения принимается ближайшее стандартное сечение проводника [7,9,11].
Выбранное сечение должно удовлетворять условию нагрева [1]:
где Iдоп - длительно допустимый ток провода по [7,9,11].
Результаты выбора сечений проводов сведены в таблицу 4.1.
Результаты выбора ВЛ-35 кВ и ВЛ-10 кВ
Предприятие текстильной промышленности
Предприятие химической промышленности
Проверка сечения проводника по условию короны
Проверка по условиям короны необходима для гибких проводников напряжением 35 кВ и выше [1,4,7].
Правильный выбор сечения проводника обеспечивает уменьшение действия короны до допустимых значений. Провода не будут коронировать если максимальная напряженность поля у поверхности любого провода будет не более 0,9 Ео [4,7] т.е.
Еmax ? 0,9 Ео кВ/см - при расположении проводов в треугольник
Максимальная напряженность поля у поверхности нерасщепленного провода:
Dср. - среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см;
Начальное значение критической напряженности электрического поля:
где m - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода, в расчете принять m=0,82
0,9 • Ео = 0,9 • 27,0 = 24,3 кВ/см ? Еmax = 2,8 кВ/см.
5.1 Расчет сопротивлений схем замещения системы, линии высокого напряжения, трансформаторов
Электрические аппараты и шинные конструкции распределительных устройств должны быть проверены на электродинамическую и термическую устойчивость. Отключающие аппараты (выключатели и предохранители) проверяют, кроме того, по отключающей способности. Для этого составляется расчетная схема замещения, намечаются расчетные точки короткого замыкания и определяются токи короткого замыкания.
При составлении расчетной схемы для выбора аппаратуры и проводников одной цепи выбирается режим установки, при котором в этой цепи будет наибольший ток короткого замыкания.
За расчетную точку короткого замыкания принимается точка, при повреждении в которой через выбираемый аппарат или проводник будет протекать наибольший ток.
Секционный выключатель на шинах НН принят нормально отключенным. Расчетная схема для трансформаторов с расщепленной обмоткой НН принимает вид (рисунок 5.1):
Рисунок 5.1 - Схема замещения для расчета токов КЗ
Активное сопротивление линии электропередачи высокого напряжения [2,3,4,5]:
Реактивное сопротивление линии высокого напряжения [2,3,4,5]:
где L - длина линии электропередачи по заданию, км;
r0, x0 -удельные активные и индуктивные сопротивления провода, Ом/км [9,11].
Результирующее сопротивление до точки короткого замыкания К1:
При коротком замыкании на шинах низкого напряжения трансформаторной подстанции (точка К2), индуктивное сопротивление системы определяется по выражению:
Активное сопротивление линии электропередачи высокого напряжения [2,3,4,5]:
Реактивное сопротивление линии высокого напряжения [2,3,4,5]:
Расчетные сопротивления обмоток трансформатора:
Где - напряжение короткого замыкания трансформатора;
U НН - средне-номинальное напряжение обмотки НН;
- номинальная мощность трансформатора.
Результирующее сопротивление до точки короткого замыкания К2:
5.2 Расчет токов трехфазного короткого замыкания
Расчет трехфазного КЗ на шинах 35 кВ в точке К-1:
Расчет трехфазного КЗ на шинах 10,5 кВ в точке К-2:
5.3 Расчет ударного тока трехфазного короткого замыкания
подстанция трансформатор напряжение ток
6 . ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ
6.1 Выбор и проверка ошиновки распределительного устройства высокого напряжения
Токоведущие части в распределительном устройстве ВН выполняются гибкими сталеалюминевыми проводами марки АС. Сечение проводников и ошиновка в пределах ОРУ было выбрано в разделе 4.
Гибкие провода крепятся на гирляндах подвесных изоляторов типа ПФ6-В с числом изоляторов в гирлянде 3 при напряжении 35 кВ.
6.2 Выбор и проверка ошиновки распределительного устройства низкого напряжения
Соединение силового трансформатора с КРУ выполним шинным мостом. Согласно ПУЭ /1/ в пределах открытых и закрытых распределительных устройств всех напряжений шины и ошиновка по экономической плотности тока не проверяются. Так как шинный мост, соединяющий трансформатор с КРУ, небольшой длины и находится в пределах подстанции, то выбор сечения шин производится по нагреву (по допустимому току):
А - ток за вторичной обмоткой трансформатора.
Принимаем однополосные алюминиевые шины 100Ч8, А. Прокладка шин строго горизонтальная при расположении большой грани полосы в вертикальной плоскости.
Определяем пролёт l, при условии, что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц
Так как шины на изоляторах расположены плашмя, то
Этот вариант расположения шин позволяет увеличить длину пролета до 1,5 м, т.е. дает значительную экономию изоляторов. Принимаем расположение пакета шин плашмя; пролет 1,5 м; расстояние между фазами а = 0,8 м. Определяем силу взаимодействия между полосами
Напряжение в материале полос составит
Где - момент сопротивления одной полосы
Таким образом, МПа, поэтому шины механически прочны.
Принимаем к установке шины прессованные из алюминиевого сплава марки АДЗ1Т с допустимым механическим напряжением в материале шин .
6.3 Выбор и проверка электрических аппаратов
Выбираем по справочнику разъединитель типа
РНДЗ-35/1000/УХЛ1 - разъединитель одноколонковый с заземлением с усиленной изоляцией повышенной надежности.
Где - время от начала короткого замыкания до его отключения;
- время действия основной защиты трансформатора, равное 0,1 с;
- полное время отключения выключателя, равное 0,08 с;
Все расчетные, каталожные данные разъединителя сводим в таблицу 6.1.
Расчетные и каталожные данные разъединителей на ВН подстанции
На напряжении 35 кВ рекомендованы к установке вакуумные и элегазовые выключатели. При выборе выключателей, как и прочего оборудования, целесообразно стремиться к однотипности, поэтому основной расчет производится по одной из цепей на ВН, а в остальных устанавливаются аналогичные выключатели при условии прохождения аппаратов по основным параметрам. Выключатели выбираются:
- по отключающей способности, которая характеризуется номинальным током отключения в виде действующего значения периодической составляющей отключающего тока:
К установке принимаем вакуумный выключатель типа ВВС-35-||-20/1000 У1 с гидравлическим приводом.
Собственное время отключения выключателя .
Термическая стойкость проверяется по тепловому импульсу тока КЗ:
Где - время от начала короткого замыкания до его отключения;
- время действия основной защиты трансформатора, равное 0,1 с;
- полное время отключения выключателя, равное 0,08 с;
- предельный ток термической стойкости ;
Все расчетные и каталожные данные сводим в таблицу 6.2.
В цепи 10 кВ с рабочим током А и кА принимаем к установке вакуумный выключатель ВВЭ-10-31,5/1600 УЗ с электромагнитным приводом.
Собственное время отключения выключателя:
В первую очередь производится проверка на симметричный ток отключения по условию:
Электродинамическая стойкость проверяется по условиям:
Термическая стойкость проверяется по тепловому импульсу тока КЗ:
где- время от начала короткого замыкания до его отключения;
- время действия основной защиты трансформатора, равное 0,1 с;
- полное время отключения выключателя, равное 0,075 с;
- предельный ток термической стойкости ;
Все расчетные и каталожные данные сводим в таблицу 6.4.
Выключатели отходящих линий 10 кВ подстанции необходимо выбирать однотипными. Будем выбирать их по максимальному току отходящих линий в аварийном режиме. Он будет при отключении одной из отходящих линий на конкретное предприятие.
Результаты расчетов представлены в таблице 6.3.
Расчет максимальных токов в аварийных режимах
Предприятие текстильной промышленности
Предприятие химической промышленности
Максимальный ток в отходящих линиях в нормальном режиме равен 439,0 А.
В отходящих линиях с максимальным рабочим током и принимаем выключатель ВВЭ - 10 - 40/630 УЗ.
Проверка выключателя ВВЭ-10-40/630УЗ аналогична проверке выключателя ВВЭ-10-40/1600ТЗ, так как все параметры этих выключателей, кроме тока, одинаковы.
Все расчетные и каталожные данные сводим в таблицу 6.4.
Распределительное устройство на напряжение 10 кВ понижающей подстанции принимается комплектным из шкафов КРУ серии К-104м для внутренней установки.
Расчетные и каталожные данные выключателей 10 кВ
Цепь вторичной обмотки трансформатора
6.3.3 Выбор ограничителей перенапряжения
ОПН устанавливаются для защиты ВЛ. Параметры выбора ОПН представлены в таблице 6.5.
Параметры выбора ограничителя перенапряжения
6.4 Контрольно-измерительная аппаратура
Контроль за режимами работы основного и вспомогательного оборудования на подстанции осуществляется с помощью контрольно-измерительных приборов. Объем контроля и место установки контрольно-измерительной аппаратуры зависят от характера объекта, структуры управления, особенностей режима работы. Выбор приборов и места их установки осуществлен согласно рекомендациям [2], результат выбора отражен на схеме электрических соединений.
Трансформаторы тока, предназначенные для питания измерительных приборов, выбирают:
- по номинальному току, номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешности;
- по конструкции и классу точности;
Для проверки по вторичной нагрузке воспользуемся схемой включения (рисунок 6.1) и таблицей номинальных данных приборов. В цепи питающих линий устанавливаются следующие измерительные приборы: амперметр, ваттметр, варметр, фиксирующий прибор для определения места КЗ и счетчики активной и реактивной энергии.
Рисунок 6.1 - Схема включения приборов в полную звезду
Для обеспечения выбранного класса точности необходимо, чтобы действительная нагрузка вторичной цепи не превосходила нормированной для данного класса точности, т.о. выбор по вторичной нагрузке:
Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому , при этом вторичная нагрузка
- мощность, потребляемая приборами;
- вторичный номинальный ток прибора;
Сопротивление соединительных проводов:
Вторичная номинальная нагрузка трансформатора тока в классе точности 0,5 ;
Зная величину можно определить сечение соединительных проводов:
Где - удельное сопротивление провода,
- расчетная длина соединительных проводов, учитывающая схему включения приборов и трансформаторов тока, а также длину соединительных проводов между ними.
Схема включения трансформаторов тока - полная звезда, так как сеть 220 кВ работает с эффективно заземленной нейтралью. Все фазы загружены равномерно, при этом
По условию механической прочности для проводов с медными жилами принимаем многожильный контрольный кабель с резиновой изоляцией и поливинилхлоридной герметизирующей оболочкой без защитного покрова КРВГ с сечением .
В соответствии с вышеизложенным выбираем трансформаторы тока на ВН в цепи питающих линий. Расчетные и каталожные данные трансформаторов тока ВН подстанции указаны в таблице 6.7.
Расчетные и каталожные данные трансформаторов тока ВН подстанции
Каталожные данные ТФНД-35М-|-800/5-0,5/10Р/10Р У1
6.4.2 Выбор трансформаторов тока на НН
6.4.2.1 Трансформаторы тока в цепи силового трансформатора
В цепи устанавливаются следующие измерительные приборы: амперметр, ваттметр, варметр, счетчики активной и реактивной энергии, включенные по схеме неполной звезды (рисунок 6.2).
Рисунок 6.2 - Схема включения приборов в неполную звезду
Расчет мощности трансформаторов тока НН подстанции
Расчетные и каталожные данные трансформатора тока
Каталожные данные ТЛ-10-1500-0,5/10Р/10Р У3
В цепи секционных выключателей к установке принимаем трансформаторы тока того же типа, что и в цепи силового трансформатора на стороне НН. Схема включения трансформаторов тока - неполная звезда, так как сеть 10 кВ работает с изолированной нейтралью.
В качестве измерительной аппаратуры устанавливается амперметр с ;
Сопротивление приборов: допустимое сопротивление проводов:
по условию механической прочности принимаем КРВГ с сечением
6.5.2.2 Трансформаторы тока в цепи отходящих линий
В цепи отходящих линий устанавливаются следующие измерительные приборы: амперметр, расчетные счетчики активной и реактивной энергии, включенные по схеме неполной звезды (рисунок 6.3).
Рисунок 6.3 - Схема включения приборов
Расчет мощности приборов, устанавливаемых на отходящих линиях
по условию механической прочности КРВГ с сечением
Расчетные и каталожные данные трансформаторов тока отходящих линий
Каталожные данные ТЛ-10-500-0,5/10Р У3
В остальные отходящие линии устанавливаются аналогичные трансформаторы тока, но другого номинала. Результаты выбора ТТ представлены в таблице 6.12.
Результаты выбора ТТ на отходящих линиях
Предприятие текстильной промышленности
Предприятие химической промышленности
6.4.2 Выбор трансформаторов напряжения
Трансформатор напряжения предназначен для питания катушек напряжения измерительных приборов и для контроля изоляции в сетях с изолированной нейтралью. Трансформатор напряжения включается по схеме «звезда с землей - звезда с землей - разомкнутый треугольник», что позволяет получить необходимые фазные и линейные напряжения, а также обеспечивает срабатывание релейной защиты при однофазных замыканиях на землю, действующей на отключение в сетях 35 кВ.
Заземление первичной обмотки является рабочим, вторичной - защитным для обеспечения безопасной работы персонала в случае пробоя изоляции. В первую вторичную обмотку (соединение «звезда с землей») включаются измерительные приборы, а вторая (соединение «разомкнутый треугольник») используется для контроля изоляции в ТН со стороны 10,5 кВ, и для релейной защиты в ТН со стороны 35 кВ (рисунок 6.4). ТН подключаются к каждой секции или системе сборных шин для обеспечения требований надежности.
Рисунок 6.4 - Схема подключ
Проектирование районной понизительной подстанции напряжения в 35/6кВ разных мощностей курсовая работа. Физика и энергетика.
Как Писать Сочинение Описание По Картине
Курсовая работа: Свойства бесконечной величины. Различие актуальной и потенциальной бесконечности
Воспитание И Школа В Древней Греции Реферат
Реферат: Показатели красной крови у новорожденных детей юга и севера тюменской области, больных гемолитической анемией по аво-системе и rh-фактору
Реферат: Лікарські рослини та їх застосування валеріана лікарська чистотіл звичайний хвощ польовий
Реферат: ОГЛАВЛЕНИЕ
Курсовая работа: Проблемы дефицита госбюджета и покрытия государственного долга РФ
Написать Эссе На Тему Портрет Современного Ученика
Мерзляк Контрольная Работа 3 9 Класс
Написание Сочинения Онлайн
Реферат по теме Учет операций с ценными бумагами
Доклад по теме Трипаносомоз
Дипломные Работы Купить В Нижнем Тагиле
Реферат: Independence And Failure Essay Research Paper Macbeth
Виды Вступлений К Сочинению По Литературе
Реферат: «Итоги работы, проблемы, перспективы организации преподавания курса по профессиональной ориентации в рамках предпрофильной подготовки»
Тепловой Насос Реферат
Доклад: Плавание 2
Конвертируемость Рубля Курсовая
Лабораторная Работа 2 Класс
Подходы к разработке счетов управленческого учета в рабочем плане счетов предприятия - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Томас Мор и Томмазо Кампанелла как основоположники утопического социализма - Политология курсовая работа
Органоспецифические опухоли почек - Медицина презентация