Расчет мощности силового трансформатора. Курсовая работа (т). Физика.
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Расчет мощности силового трансформатора
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Электричество играет огромную роль в нашей жизни.
Электроэнергия легко передается на расстояние, дробится на части и с высоким
коэффициентом полезного действия (КПД) преобразуется в другие виды энергии.
Накапливать электрическую энергию в больших
количествах сегодня практически нельзя, и поэтому с помощью современных
автоматических средств управления постоянно поддерживается равновесие между
вырабатываемой и потребляемой электрической энергией.
Современные предприятия строятся с высокой степенью автоматизации, что
требует обеспечения высокой надежности и качества электроснабжения с целью
исключения возможности срыва технологического процесса.
Большая протяженность распределительных сетей, нерациональное
использование напряжения, отсутствие резервирования снижает надежность
электроснабжения.
Ускорение научно-технического прогресса диктует необходимость
совершенствования промышленной электроэнергетики: создания экономичных,
надежных систем электроснабжения промышленных предприятий, освещения, автоматизированных
систем управления электроприводами и технологическими процессами; внедрения
микропроцессорной техники, элегазового и вакуумного электрооборудования, новых
комплектных преобразовательных устройств. На проектирование электроснабжения
промышленных предприятий занято огромное количество инженерно-технических
работников, накопивших значительный опыт. Однако в бурный прогресс в технике и,
в частности, в энергетике выдвигают все новые проблемы и вопросы, которые
должны учитываться при проектировании и сооружении современных сетевых
объектов.
Непрерывность технологического процесса, тяжелые условия работы
электроустановок и электрооборудования создают особые требования к системе
электроснабжения. Это надежность и бесперебойность питания.
В настоящее время различными объединениями и институтами разработаны и
серийно выпускаются большой перечень оборудования, устройств и приборов для
технического перевооружения электрических сетей и их автоматизации. Это
позволяет энергосистемам широко внедрять мероприятия по решению вопроса
надежности электроснабжения с использованием коммутационной секционирующей
аппаратуры, обеспечивающей резервирование линий от независимых источников
питания и являющихся основой для автоматизации управления электрическими
сетями.
Масштабы и темпы развития электроэнергетики страны в рыночных условиях в
период до 2020 г. будут определяться Основными направлениями
социально-экономического развития РФ на долгосрочную перспективу и
Энергетической стратегий России на период до 2020 г.
В соответствии с этими документами развитие электроэнергетики России
ориентировано на сценарий экономического развития страны, предполагающий
форсированное проведение социально-экономических реформ с темпами роста
производства валового внутреннего продукта 5-6 % в год и соответствующим
устойчивым ростом электропотребления порядка 3 % в год. В результате,
потребление электроэнергии достигнет в 2020 г. 1545 млрд. кВт.ч.
Намеченные уровни электропотребления учитывают проведение активного
энергосбережения, как за счет структурной перестройки экономики, так и за счет
проведения организационных и технических мероприятий в промышленности.
Обновление мощности и обеспечение прироста потребности в генерирующей
мощности возможно как за счет ввода новых мощностей, так и за счет продления
срока эксплуатации действующих ГЭС и значительного количества ТЭС с заменой
только основных узлов и деталей следующих основных мероприятий, однако наиболее
эффективным является ввод нового технически прогрессивного оборудования.
В системе электроснабжения металлургических мероприятий отмечаются
следующие основные тенденции:
. Масляные трансформаторы введу повышения нагрузок предприятия по
цехам заменяются на новые с более высокой мощностью.
. Высоковольтные многообъемные масляные выключатели из-за пожароопасности
и трудоемкого ремонта и обслуживания постепенно заменяются элегазовыми или
вакуумными выключателями, что значительно повышает надежность электроснабжения
и снижает эксплуатационные расходы на содержание выключателей.
. Для защиты трансформаторной подстанции предусматриваются
разъединители.
. Алюминиевые токоведущие шины заменяются медными, более
устойчивыми к погодным условиям и имеющими более лучшие технические
характеристики.
В соответствии с этими направлениями в проекте принимаются технические
решения:
· Замена масляного трансформатора ТМН-25000/110, на
ТМН-63000/110;
· Замена масляного выключателя ВМТ-110Б на ВБП-110III-31,5/2000
УХЛ1;
· Замена разъединителя РДЗ на РН СЭЩ;
· Замена алюминиевых шин АС 70 на медные МГ 120.
ГПП1 принимает электроэнергию по воздушным линиям 110 и 220 кВ по 2
линиям(110кВ-с ТЭЦ ПВС, 220кВ-пошехония-череповец, РПП2) двумя силовыми
трансформаторами(2*90МВт и 2*60МВт), понижающими напряжение до 10кВ. ГПП1
снабжает электроэнергией прокатные цеха завода. Напряжение 10кВ распределяется
по цехам кабельными линиями, проложенными в кабельных туннелях. Все прокатные
цехи являются потребителями 2 категории, то есть допускают перерыв в
электроэнергии на время ввода резервного питания оперативным персоналом.
Соответственно в каждый цех предусмотрено не менее двух кабельных вводов 10 кВ
со взаимным резервированием, не предусматривающим аварийного включения резерва.
Характеристика потребителей подстанции.
Недостаток мощности силового трансформатора приводит к значительным
колебаниям питающего напряжения 10 кВ, что сопровождалось нарушением режима
прокатки металла в сортопрокатном цехе и к значительным аварийным простоям.
Принцип глубокого ввода - принцип расположения ГПП1 на территории завода
и расположение оборудования на подстанции.
В эксплуатации оборудование ГПП находится в течение 20 лет. За это время
мощность прокатных цехов увеличилась на 30% в связи с вводом новых станов и
увеличения мощности действующих. За это время появилось значительно более
надежное оборудование: силовые трансформаторы, высоковольтные выключатели,
разъединители и соответственно появилась необходимость переоборудовать ГПП1.
.1 Краткое описание назначения ГПП-1
Цех обеспечивает электроснабжение подразделений комбината и сторонних
потребителей, эксплуатацию и ремонт оборудования главных понизительных
подстанций(ГПП), воздушных и кабельных электрических сетей, сетей наружного
освещения, испытание защитных средств.
Электроснабжение ОАО"Северсталь" от внешних источников
осуществляется от системы РАО "ЕЭС России". Связь с энергосистемой
осуществляется по 24 воздушным линиям 110-220кВ. ЦЭС обслуживает 11 ГПП, одна
из которых-ГПП7 с комплектным элегазовым распределительным устройством(КРУЭ)
220КВ не имеет аналогов в области. В целях развития производства постоянно
проводятся реконструкции ГПП с установкой нового современного оборудования. В
декабре 2005 года в эксплуатацию ГПП-76 для электроснабжения ЦППМ. В 2007 году
введена в эксплуатацию ГПП-14 для электроснабжения вновь вводимых мощностей
кислородного цеха.
Электрические подстанции (ПС) осуществляют прием, преобразование,
распределение, передачу электроэнергии и представляют собой совокупность
силового, коммутационного и измерительного оборудования, объединенного
электрической схемой по классам напряжения, включая комплекс устройств защиты,
автоматики, измерения и управления. На участке происходит преобразование
входящего напряжения 220 и 110 кВ в 10 кВ для питания цехов предприятия. Так же
проводятся переключения и распределение энергии по линиям Пошехонья - Череповец
и Металлургическая-1(РПП-2) на линии 220 кВ, линиям Кольцевая-1 и
Кольцевая-2(РПП-1) на линии 110 кВ и линиям Станционная-1, Станционная-2 на
линии 110 кВ.
В проекте рассматривается электрооборудование и электроснабжение
подстанции ГПП 1 110КВ металлургического комбината. В соответствии с ПУЭ, район
расположения по климатическим условиям относится к первому району по ветру и ко
второму по гололеду.
Подстанция питается по двум ВЛ - 110 кВ. проектируемая подстанция по своему
назначению является промышленной понизительной подстанцией. Питание
осуществляется по тупиковой схеме от существующей двухцепной ВЛ 110кВ. От
подстанции по отходящим фидерам питаются цеха металлургического завода,
городские объекты и строительно-монтажные организации.
На подстанции сосредоточены потребители первой, второй и третьей
категории надежности. Вопрос о надежности электроснабжения потребителей связан
с числом источников питания, схемой электроснабжения и категорией потребителей.
.2 Технические требования к оборудованию ГПП-1
Основное оборудование на подстанции составляют: трансформаторы,
выключатели, разъединители, отделители, короткозамыкатели, разрядники,
ограничители, токоограничивающие реакторы.
· Трансформатор-это статическое электромагнитное устройство с
несколькими индуктивно связанными обмотками, предназначенное для преобразования
по средствам электромагнитной индукции переменного токов одного напряжения в
переменный ток другого напряжения. Передача электрической энергии с одной
обмотки трансформатора на другую осуществляется с помощью электромагнитного
поля. Силовой трансформатор используется для преобразования электрической
энергии при непосредственном питании приемников энергией высокого или низкого
напряжения неизменной частоты. Масляный силовой трансформатор используется на
подстанции, у которого обмотки вместе с магнитной системой погружены в бак с
трансформаторным маслом для улучшения изоляции токоведущих частей и условий
охлаждения трансформатора.
Магнитопровод, обмотки НН и ВН, выводы обмоток НН и ВН, трубчатый бак для
масляного охлаждения, кран для заполнения маслом, выхлопная труба для газов,
газовое реле, расширитель для масла, кран для спуска масла.
· Выключатели - служат для коммутации электрических цепей во
всех режимах включения и отключения токов нагрузки, токов намагничивания и
зарядных токов линий и шин, отключения токов короткого замыкания, а так же при
изменении схем электрических установок.
Для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах, в
том числе при АПВ, в сетях 3-х фазного переменного тока частоты 50 Гц с
номинальным напряжением 110 кВ, в условиях умеренного и холодного климата, на
открытом воздухе, используется масляный выключатель типа ВМТ -
110Б-25/1250УХЛ1, который представляет собой коммутационный аппарат, состоящий
из 3 полюсов, установленных на общем основании, управляемых пружинным приводом
типа ППрК.
· Разъединители - служат для создания видимого разрыва,
отделяющее выводимое в ремонт оборудование от токоведущих частей, находящихся
под напряжением для безопасного проведения работ.
Для включения и отключения обесточенных участков электрической цепи
высокого напряжения, а также заземления отключенных участков при помощи
стационарных заземлителей предназначены разъединители серии РДЗ и РДЗП на
напряжение 110 кВ. Разъединитель выполнен в виде отдельных полюсов,
представляющих собой 2-х колонковый аппарат с разворотом главных ножей в
горизонтальной плоскости.
· Отделители - быстрое отсоединение поврежденного участка электрической
сети в безтоковую паузу.
· Короткозамыкатели - назначение состоит в том, чтобы при
внутренних повреждениях силовых трансформаторов быстро создавать мощные
искусственные короткие замыкания на питающих линиях, отключаемых затем
выключателями.
· Разрядники - для ограничения перенапряжения, воздействующего
на изоляцию подстанций.
· Ограничители - в последнее время для защиты изоляции от
перенапряжений находят все большее применение ОПН.
· Токоограничивающие реакторы - предназначены для ограничения токов
короткого замыкания и поддержания напряжения на шинах подстанции при
повреждении за реактором.
Разъединители изготовляются в климатическом исполнении УХЛ категории
размещения 1 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89, при этом:
высота над уровнем моря не более 1000м,
верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха плюс 40,
нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха минус 60,
скорость ветра не более 40 м/с при отсутствии гололеда и не более 15м/с в
условиях гололеда толщиной не более 10мм.
Основные параметры: номинальное напряжение, номинальный ток, номинальный
кратковременный выдерживаемый ток, время его протекания и его наибольший пик,
длина пути утечки внешней изоляции, допускаемая механическая нагрузка на выводы
от присоединяемых проводов с учетом влияния ветровых нагрузок и образования
льда, номинальная частота, допустимый ток нагрузки для значений температуры
окружающего воздуха +20, - 20, электрическое сопротивление главной цепи.
Масляный выключатель является быстродействующим коммутационным аппаратом,
предназначенный для установки на открытых частях станций и подстанций.
Основные параметры: номинальное рабочее напряжение, номинальный ток,
время гашения дуги, отключающая способность, электродинамическая стойкость,
термическая стойкость, вес.
Трансформатор выбирается исходя из требований обеспечения надежности
электроснабжения потребителей 1 категории, нагрузкам в нормальном режиме работы
и перегрузочной способности.
Параметры: коэффициент загрузки, номинальная мощность, напряжение, коэффициент
трансформации и др.
.3 Характеристика работающего электрооборудования ГПП1. Обоснование темы
проекта
Подстанция питается по двум ВЛ - 110 кВ. проектируемая подстанция по
своему назначению является промышленной понизительной подстанцией. Питание
осуществляется по тупиковой схеме от существующей двухцепной ВЛ 110кВ. От
подстанции по отходящим фидерам питаются цеха металлургического завода,
городские объекты и строительно-монтажные организации.
На подстанции сосредоточены потребители первой, второй и третьей
категории надежности. Вопрос о надежности электроснабжения потребителей связан
с числом источников питания, схемой электроснабжения и категорией потребителей.
Трансформатор ТМН-6300/110 Uвн-115кВ,
Uнн-11кВ, Sном-6,3МВА, dPx-11кВ,
dPк-44кВ, Uк-10,5%, Ix-1%.
Выключатель У-110-8 Uн-110кВ,
U max раб.-121кВ, Iном-2кА, Iоткл-42кА, Pоткл- 8000Мва и т.д.
Разъединитель РДЗ.1-110Б/1000 НУХЛ1 Uн-110(126), Iн-1000А,
Iтерм-25кА, Iдин-63кА, tкз-3с,
Fном-50Гц.
Темой дипломного проекта является модернизация устаревшего оборудования
понизительной подстанции 110/10 кВ промышленного назначения. Замена
оборудования позволит уменьшить количество затрат на ремонт и проверку
оборудования, снизить аварийные ситуации, увеличить надежность работы и
качество.
В настоящей работе рассматриваются следующие возможности усиления
надёжности системы электроснабжения:
2) Замена разрядников, на более современные;
3) Замена силового трансформатора;
) Замена алюминиевых шин на медные.
Новое оборудование позволяет получить следующие преимущества:
Основные достоинства вакуумных выключателей, определяющие их широкое
применение:
. Высокая износостойкость при коммутации номинальных токов и номинальных
токов отключения. Число отключений номинальных токов вакуумным выключателем
(ВВ) без замены ВДК составляет 10-50 тыс. число отключений номинального тока
отключения - 20-200 что в 10 -20 раз превышает соответствующие параметры
маломасляных выключателей
. Резкое снижение эксплуатационных затрат по сравнению с маломасляными
выключателями. Обслуживание ВВ сводится к смазке механизма и привода, проверке
износа контактов по меткам 1 раз в 5 лет или через 5-10 тыс. циклов
«включение-отключение».
. Полная взрыво- и пожаробезопасность и возможность работы в aгрессивных
средах.
. Широкий диапазон температур окружающей среды, в котором возможна работа
ВДК
. 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, в том числе и шкафы
с несколькими выключателями при двух-трехъярусном их расположении.
. Бесшумность, чистота, удобство обслуживания, обусловленные малым
выделением энергии в дуге и отсутствием выброса масла, газов при отключении
токов КЗ.
. Отсутствие загрязнения окружающей среды.
. Высокая надежность и безопасность эксплуатации, сокращение времени на
монтаж.
К недостаткам ВВ следует отнести повышенный уровень коммутационных перенапряжении,
что в ряде случаев вызывает необходимость принятия специальных мер по защите
оборудования.
Разъединители серии РН СЭЩ имеют следующие преимущества:
конструкция приспособлена ко всем вариантам установки полюсов
относительно друг друга и приводов. Доработка до нетиповых вариантов требует
минимальных затрат;
применение только высококачественных комплектующих (изоляторы,
подшипники, смазка);
удобство сборки и регулировки на месте монтажа;
конструкция позволяет в короткое время по желанию заказчика производить
модификации по номинальному току и напряжению, например изготавливать
разъединители 145 кВ и 170 кВ в экспортном варианте;
возможность дальнейшего развития аппарата в сторону расширения его
технических характеристик.
Также при разработке новых разъединителей серии РН СЭЩ учитывался
накопленный опыт эксплуатации разъединителей РГП СЭЩ, проанализированы отзывы и
пожелания заказчиков.
Таким образом, разъединители РН СЭЩ получили следующие улучшения по
отношению к РГП СЭЩ:
добавилось исполнение с повышенным грозовым импульсом (РН П СЭЩ);
добавилось тропическое исполнение - Т1, с интервалом температур -10 .. +
60º
С;
металлоконструкции разъединителей имеют стойкое антикоррозионное покрытие
«горячим цинком»;
управление главными ножами и заземлителями производится через
самозапирающийся рычажный механизм «мертвой точки»;
разъединители легко поддаются регулировке при монтаже - предусмотрена
бесступенчатая регулировка положения изоляторов, захода главных и заземляющих
ножей, а также соединения приводов с приводными валами;
разъединители могут быть выполнены с нормальным и повышенным уровнем
изоляции (по напряжению грозового импульса);
разъединители 220 кВ снабжены устройствами защиты от короны и имеют
механический фиксатор, предотвращающий выход ножей из зацепления при
возникновении ненормированных механических нагрузок от подводящих токопроводов.
Электродвигательный привод для разъединителей серии РН СЭЩ также был
модифицирован по отношению к приводу разъединителя РГП СЭЩ.
Улучшенный привод ПДС СЭЩ-М имеет следующие преимущества по сравнению с
предшественником:
усовершенствована электрическая схема, добавлен переключатель режимов
работы «МЕСТНОЕ-ОТКЛ-ДИСТАНЦИОННОЕ»;
сигнальные лампы и освещение включаются при открывании двери шкафа
управления;
аппаратура управления и сигнализации размещена на поворотной панели,
которая закреплена в шкафу на шарнирных петлях, и имеет возможность
открываться, обеспечивая свободный доступ к клеммам.
.1 Расчет токов короткого замыкания
Исходя из схемы внешнего электроснабжения, подстанция отнесена к разряду
тупиковых. Схема распределительного устройства представляет собой схему мостика
с выключателем в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны трансформатора.
Результаты расчета токов короткого замыкания в рамках проекта необходимы
для выбора электрического оборудования соответствующего условиям термической и
динамической стойкости.
.2.2 Определение параметров схемы замещения.
Расчет токов короткого замыкания проводим в именованных единицах.
Величина тока короткого замыкания на шинах 110кВ подстанции №1 в режиме
максимальных нагрузок по данным энергосистемы 9,4кА, в режиме минимальных
нагрузок энергосистемы-2,7кА. Величина тока короткого замыкания на шинах 110 кВ
ПС №2 в режиме максимальных нагрузок энергосистемы 2,9 кА, в режиме минимальных
нагрузок энергосистемы 1,9 кА.
Определяем параметры системы по формуле:
Uср-среднее
напряжение в точкеК2=115кВ;
I(3)КС-ток
короткого замыкания системы,кА.
Определяем параметры линии ВЛ-110кВ по формуле:
Lw-длина
линии(длинна линии при умножении на активное сопротивление делится на90,5 и 7,3
для разных сечений проводов),км;
R0-удельное
активное сопротивление линии для провода МГ ,Ом/км;
X0-
удельное реактивное сопротивление линии для провода МГ=0,4, Ом.
F-сечение
провода,(провод МГ сечением 120)мм2, и сечения 95 мм2 для алюминиевого провода
на второй(не модернизируемой линии).
X0=удельное
реактивное сопротивление линии для провода АС=0,4Ом/км
Определяет параметры трансформатора по формуле:
Zт=√(Rт2+Xт2)=√(|(ΔPкз*Uном2)/Sном2)|2*|(Uк%*Uном2) /100*Sном)|2)
ΔPкз-потери короткого замыкания,МВт;
Uном-монинальное
напряжение высокой стороны трансформатора,кВ;
Sном-номинальная
мощность трансформатора,МВ*А;
Uк%-напряжение
между обмотками трансформатора,%.
Расчет параметров схемы замещения покажем в максимальном режиме:
Zw1=√((90,5*0,26+7,3*0,26)2+(97,8*0,4)2)=44,6(Ом),
Zw2=√((37,6*0,33)2+(37,6*0,4)2)=19,5(Ом)
Zт=√(|(0,044*1152)/632)|2+|(10,5*1152)
/100*63)|2)=22,045(Ом).
Все рассчитанные параметры в максимальном режиме нанесены на схему
замещения подстанции 110/10 кВ
Zw1=√((90,5*0,26+7,3*0,26)2+(97,8*0,4)2)=44,6(Ом),
Zw2=√((37,6*0,33)2+(37,6*0,4)2)=19,5(Ом)
Zт=√(|(0,044*1152)/632)|2+|(10,5*1152)
/100*63)|2)= 22,045 (Ом).
.2.3 Расчет токов короткого замыкания в сети 110 и 10кВ
Расчет токов короткого замыкания проводим для двух режимов
энергосистемы(максимума и минимума) и со стороны двух линий. Результаты расчета
при режиме максимума используются, главным образом, для проверки термической и
динамической стойкости оборудования, а при режиме минимума - для проверки
чувствительности защит.
Расчет токов короткого замыкания покажем на схеме максимального режима:
Zкз=(Z1*Z2)/(Z1+Z2)=(51,7*42,4)/( 51,7+42,4)=23,3(Ом),
Iкз=Uср/(√3*Zкз)=115000/(√3*23,3)=2853(А),
Zk4вн=Zкз+Zт=23,3+22,045=45,345(Ом),
Zk4нн=
Zk4вн *Кт2=45,345*|11/115|2=0,415(Ом)
Iк4=Uнн/ Zk4нн=11000/0,415=26506,024(А).
Iк(3)-максимальный
трехфазный ток короткого замыкания, А;
Куд-ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени апериодической
составляющей тока КЗ.
Та - постоянная времени апериодической составляющей.
Iуд.к4.=√2*26506,024*1,7=63534,9(А),
Zкз=(Z1*Z2)/(Z1+Z2)=( 69,22*54,47)/(
69,22+54,47)=30,48(Ом),
Iкзmin=Uср/(√3*Zкз)=115000/(√3*30,48)=2180(А),
Zk4вн=Zкз+Zт=30,48+22,045=52,525(Ом),
Zk4нн=
Zk4вн *Кт2=52,525*|11/115|2=0,48(Ом)
Iк4min=Uнн/ Zk4нн=11000/0,48=22916,6(А).
Определяем двухфазный ток короткого замыкания по формуле:
I(3)к.min-минимальный трехфазный ток короткого
замыкания, А.
I(2)к.min3=(√3/2)*
2180=1886,(2)к.min4=(√3/2)*
22916,6=19846,357.
Результаты расчетов токов короткого замыкания в максимальном и
минимальном режимах сведем в таблицу 2.1.
.2 Расчет и выбор ошиновки 110кВ ГПП - 1
В РУ-110кВ применяются гибкие шины, выполненные проводом АС. В проекте
шины будут заменены на медные МГ. Гибкие шины проверяются по следующим
условиям:
qэк -
экономическое сечение провода ,мм2;
γэк-экономическая плотность тока
,А/мм;
Iдоп-допустимый
ток на шины выбранного сечения ,А.
С-функция для медных шин С=91 А*с1/2/мм2;
q-выбранное
сечение проводника, мм2,
Проверка по условиям короны необходима для гибких проводников при
напряжении 35кВ и выше.
Разряд в виде «короны» возникает при максимальном значении начальной
критической напряженности электрического поля, которое вычисляется по формуле:
E0-максимальное
значение начальной критической напряженности электрического поля, кВ/см;
m-коэффициент,
учитывающий шероховатость поверхности провода, принимается равным 0,82 для
многопроволочных проводов;
Напряженность электрического поля около поверхности нерасщепленного
провода E, определяется по выражению:
Dср-среднее
геометрическое расстояние между проводами фаз,см.
При горизонтальном расположении фаз Dср определяется по выражению:
D-расстояние
между соседними фазами,см.
где 2.8А/мм2 - экономическая плотность тока для неизолированных проводов
из меди согласно каталожным данным.
Предварительно выбираем ближайшее стандартное сечение провода. Принимаю
провод МГ-120, Iдоп=530А, r=5,7мм=0,57см. Расстояние между
фазами D=300см, фазы расположены
горизонтально.
Отсюда видно, что провод МГ-120 по условию нагрева проходит. Согласно
полученным данным на практике, шины, выполненные голыми проводами на открытом
воздухе, на термическое действие не проверяются.
Проверка по условиям коронирования:
E0=30,3*0,82*(1+(0,29/√0,57)=34,7(кВ/см),
E=0,354*115/0,57*lg(378/0,57)=25,3(кВ/см).
Из произведенных расчетов и сравнений можно сделать вывод, что провод
МГ-120 по условиям короны проходит.
2.3 Расчет и выбор коммутационных аппаратов и силового трансформатора 110
кВ ГПП - 1, проверка по динамической и термической устойчивости
.3.1 Выбор мощности силового трансформатора на подстанции
Максимальные электрические нагрузки на шинах 10кВ составили 35 МВ*А на
2007 год по данным цеха и предполагается увеличение нагрузки на 30% к 2012 году
и составит предположительно 45,5 МВ*А. За расчетный принимаем 2012 год. Исходя
из требований обеспечения надежности электроснабжения потребителей 1 категории,
на подстанции установлены 2 трансформатора общей мощностью 50 МВ*А.По данным
электрических нагрузок(данные цеха), выбираем мощность силовых трансформаторов
с учетом допустимой нагрузки их в нормальном режиме и перегрузочной способности
при выходе из работы одного из них.
Замена трансформатора необходима в связи с увеличением нагрузок
предприятия, с его выработанным сроком и более лучшими характеристиками нового
оборудования. Планируется установка силового трехфазного трансформатора ТМН
Рассчитаем смогут ли выдержать нагрузки базовый вариант трансформатора и
проектируемый:
Вариант проектируемый -2*63 МВ*А типа ТМН
В оптимальном режиме работы(при работе обоих трансформаторов) условие
выбора мощности трансформаторов имеет вид:
Расчет производим по 1 трансформатору, то есть по 1 линии участка 110кВ,
следовательно при расчете оптимального режима, нагрузки уменьшаем в 2
раза.(45,5/2=22,75)
В нормальном режиме трансформаторы работают с неполной загрузкой.
Коэффициент загрузки их в часы максимума определяется по формуле:
электроснабжение замыкание подстанция трансформатор
Spmax-расчетная
максимальная мощность подстанции на шинах 10кВ,В*А;
Sном.тр-номинальная
мощность выбранного трансформатора, МВ*А.
Проверяем возможность работы намеченных трансформаторов при отключении
одного из них. При этом учитываем, что трансформатор способен выдержать в
аварийной ситуации перегруз, равный 40%. Рассчитаем максимальную мощность во
время аварии одного из трансформаторов(проектируемого).
Вариант 1-1,4* Sном.тр=1,4*25=35
МВ*А
Вариант 2-1,4* Sном.тр=1,4*63=88
МВ*А
При отключении трансформатора, в 1-ом варианте второй трансформатор не
сможет выдержать нагрузки и выйдет из строя, а во 2-ом варианте оставшийся в
работе трансформатор(в данном случае заменяемый) с учетом допустимой 40%
аварийной перегрузки пропустит мощность, равную 1,4* Sном.тр, т.е. всю потребляемую мощность в часы максимума
нагрузки.
Из полученных данных(35 МВ*А и 88 МВ*А) можем сделать вывод, что только
второй вариант при аварийной ситуации сможет выдержать нагрузки(45,5 МВ*А на
2012 год).
Технические данные трансформаторов сведены в таблицу 1.1.
.3.2 Условия выбора силовых высоковольтных выключателей
Выключатели высокого напряжения, в соответствии с ГОСТ 687-78 должны
выбираться по следующим параметрам:
Iраб.max- максимально возможный длительный
ток проходящий через выключатель, А;
По отключающей способности, которая проверяется по следующим условиям:
В первую очередь проверятся на симметричный ток отключения по условию:
Iпt-действующее значение тока КЗ в
момент времени t,кА;
Iотк.ном-номинальный
ток отключения выключателя,кА;
,t≤ Ia,ном=(√2*βном* Iотк.ном)/100,
Ia,t-апериодическая составляющая тока КЗ
в момент расхождения контактов t,кА;
Ia,ном-номинально
допустимое значение апериодической составляющей в отключающем токе для времени t,А;
Βном-нормативное значение содержания
апериодической составляющей в отключающем токе, %;
Величина Ia,t определяется по формуле:
Iпо-начальное
значение периодической слагающей тока КЗ,кА;
t-наименьшее
время от начала КЗ до момента расхождения дугогасительных контактов,с;
tз.min-минимальное время действия релейной
защиты, равное 0,01с;
tc.в-собственное
время отключения выключателя,с;
На электродинамическую стойкость выключатель проверяется по предельным
сквозным токам КЗ:
Iпр.с-действительное
значение периодической составляющей предельного сквозного тока КЗ,кА;
На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу
тока КЗ.
Bк-тепловой
импульс тока КЗ по расчету, кА2*с;
I2тер-среднеквадратичное
значение тока КЗ за время его протекания, кА;
tтер-длительность
протекания тока термической стойкости,с.
Расчет теплового импульса тока КЗ для реальных энергосистем может
проводится по формуле:
tр.з
Похожие работы на - Расчет мощности силового трансформатора Курсовая работа (т). Физика.
Классификация Токсичности Вредных Веществ Реферат
Пояснительная Записка Дипломного Проекта
Реферат На Тему Журнал "Мирний Труд" Як Зразок Чорносотенної Журналістики
Доклад по теме Энергетика
Реферат по теме Экстерьер и конституция лошади
5 Rainbow English Контрольная Работа 2 Четверть
Реферат: Египет
Отчет О Прохождении Практики Экономика
Реферат по теме Диагностика хронической почечной недостаточности
Курсовая работа по теме Финансовый рынок Республики Беларусь
Сочинение: Что такое любовь в представлении леди Макбет?
Курсовая работа по теме Психологічна підготовка боксера-новачка до змагання
Реферат: Расчет экономической эффективности применения ПЭВМ для решения задачи
Реферат: Актуальные вопросы государственного контроля соблюдения законодательства о защите прав потребителей
Реферат: The Internet And Marketing Essay Research Paper
Формы Делового Общения Реферат
Реферат по теме Структура делового общения
Ваш Любимый Телеканал Характеристика Эссе
Краткое Сочинение На Тему Масленица
Мое Отношение К Поступку Калашникова Сочинение
Сочинение: Человек и государство в рассказе Александра Солженицына Матренин двор
Реферат: Методические рекомендации Программное обеспечение учебно-воспитательного процесса дополнительного образования детей 2011год
Похожие работы на - Пути снижения производственной себестоимости на предприятии ФГУП 'Орошаемое'