Выбор числа, типа и номинальной мощности силовых трансформаторов для электрической подстанции. Выбор сечения питающих распределительных кабельных линий. Ограничение токов короткого замыкания. Выбор электрических схем распределительных устройств.
Аннотация к работе
Используя исходные данные и суточные графики нагрузки, найдем значения электрических нагрузок трансформаторов для нормального режима (летний и зимний). Нагрузка трансформатора определяется: , где Рнг, Qнг - активная и реактивная мощности; Количество трансформаторов зависит от категорий приемников электрической энергии и от мощности, а также наличия резервных источников питания в сетях низшего напряжения. В нормальном режиме, когда работают оба трансформатора, перегрузки нет. При отключении одного трансформатора оставшийся в работе с учетом аварийной перегрузки должен обеспечить заданный график нагрузки.Превышение температуры масла в верхних слоях трансформатора над температурой охлаждающей среды при относительной нагрузке определяется: где х = 0,9 для системы охлаждения М и Д. Далее рассчитывается превышение температуры масла над температурой окружающей среды (-6,7 зимой в Белгороде) в переходном режиме. Расчет начинается со второй ступени, т.к. до вечернего подъема нагрузки тепловой режим успел стабилизироваться, для этой ступени , . Выполним расчет для t = 2 часа, остальные расчеты аналогичны и сводятся в табл. , и , Для расчета температуры обмотки следует рассчитать превышение температуры обмотки над температурой окружающей среды при коэффициенте загрузки К1 и К’2: где - номинальное превышение температуры обмотки над температурой окружающей среды, для системы охлаждения М и Д оно равно 23 ОС. y - для системы охлаждения М и Д равно 0,8.Потери энергии в трансформаторах найдем по их суточным графикам нагрузки нормального режима.Сначала выбираем сечение КЛ по экономической плотности тока по формуле: , где - экономическая плотность тока (таблица 10.1 /1/). Затем проверяем выбранное сечение по нагреву: , где - коэффициент, учитывающий число рядом проложенных в траншее кабелей (таблица 7.17 /1/); - коэффициент, учитывающий отличие температуры окружающей среды от номинальной; - коэффициент, зависящий от времени перегрузки и от предшествующей нагрузки (таблица 1.30 /1/). По таблице 10.1 /1/ для ч Выбираем силовые кабели с бумажной изоляцией с алюминиевыми жилами, проложенные в земле. Коэффициент найдем по формуле: , где - длительно допустимая температура для кабелей с бумажной изоляцией напряжением 6 КВ; - реальная температура почвы; - номинальная температура почвы РП №1-2: А, А. По таблице 7.10 /1/ выбираем возможные сечения кабеля: (3?95) - для данного сечения А.Определяем параметры схемы замещения, приведенные к низшему напряжению трансформатора - 6,3 КВ: · система: · трансформатор: ; · синхронный компенсатор: Предполагаем, что СК работал с перевозбуждением при номинальных условиях Для начала преобразуем сопротивление воздушных линий Л1 и Л2: Сопротивление Т1: Суммарное сопротивление системы, линии и трансформатора Т1: Рассчитаем ток короткого замыкания в точке К1.Проверку проведем упрощенным способом, найдя ток термической стойкости проверяемого кабеля: , где С - температурный коэффициент, для кабелей с алюминиевыми жилами на номинальное напряжение 6 КВ составляет 97 стр.51 /1/; с - полное время протекания тока КЗ, - постоянная времени затухания апериодической составляющей (в общем случае ), принимаем 0,1с. Проверим кабель сечением 70 мм2 на термическую стойкость: КА. Этот ток меньше тока КЗ в точке К1 (6,5 КА<10,32 КА), следовательно, возникает техническая необходимость в установке реактора, сопротивление которого равно: Определим требуемое сопротивление реактора: Ом; Далее рассчитывается ток КЗ на шинах РП, питающихся по кабелю с наибольшим сечением (наименьшим сопротивлением).Кроме токоограничивающего действия линейный реактор поддерживает напряжение на сборных шинах при КЗ в сети, что способствует устойчивой работе приемников энергии, присоединенных к соседним линиям. Намечаем к установке сдвоенные реакторы. Схема присоединения реакторов и линий представлена на рисунке 3.3.1 Такая схема включения равномерно загрузит секции подстанции и ветви сдвоенных реакторов, которые работают в режиме сквозного токораспределения. А - кабельная линия, отходящая к РП № 1-2; Выбираем реактор Р1, а реакторы Р2, Р3 и Р4 аналогичны Р1.При выборе схем электроустановок должны учитываться следующие факторы: а) Значение и положение подстанции в энергосистеме, с учетом схемы прилегающего участка сети. Потому как подстанции могут предназначаться для питания отдельных потребителей или целого крупного района, для связи частей энергосистемы или различных энергосистем. б) Надежность электроснабжения потребителей различных категорий. в) Перспективы расширения подстанции. Схема и компоновка РУ должна выбираться с учетом возможного увеличения присоединений при развитии энергосистемы. г) Приспособленность электроустановки к проведению ремонтов.На выбор электрической схемы РУ влияние оказывает множество факторов: номинальное напряжение, назначение РУ, число присоединений, их мощность, ответственность, режим работы, схема сети, к которой присоединяется данное РУ, перспектива дальнейшего расширения и т.д. При выборе электрической схемы РУ
План
Содержание
1. Выбор числа, типа и номинальной мощности силовых трансформаторов
1.1 Расчет температур обмотки и масла трансформаторов в аварийном режиме
1.2 Расчет потерь электроэнергии в трансформаторах
2. Выбор сечения питающих РП кабельных линий
3. Ограничение токов короткого замыкания
3.1 Упрощенный расчет токов короткого замыкания
3.2 Проверка выбранных кабелей на нагрев токами КЗ
3.3 Выбор линейных реакторов
4. Выбор электрических схем распределительных устройств
4.1 Основные требования к схемам распределительного устройства
4.2 Выбор схемы РУ напряжением 6 КВ
4.3 Выбор схемы РУ напряжением 35 КВ
4.4 Выбор схем собственных нужд подстанций
5. Расчетные условия для выбора аппаратов и проводников
5.1 Расчетные рабочие токи
5.2 Расчетные условия для определения токов короткого замыкания
5.3 Расчет токов короткого замыкания
6. Выбор электрических аппаратов и шинных конструкций
6.1 Выбор выключателей
6.2 Выбор разъединителей
6.3 Выбор трансформатора тока
6.4 Выбор трансформатора напряжения
6.5 Выбор шинных конструкций в цепи трансформатора со стороны НН
Литература
1. Выбор числа, типа и номинальной мощности силовых трансформаторов
Список литературы
1. Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. М.: Энергоатомиздат. 1989.
2. Околович М.Н. Проектирование электрических станций: Учебник для ВУЗОВ. М.: Энергоиздат, 1982.
3. Васильев А.А., Крючков И.П., Наяшкова Е.Ф., Неклепаев Б.Н., Околович М.Н. Электрическая часть станций и подстанций/ Под ред. Васильева А.А. М.: Энергия, 1980.
4. Электрическая часть станций и подстанций: Методические указания к курсовому проекту на тему: "Разработка электрических схем электроустановки". Чебоксары, 1984.
5.Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. Электрооборудование станций и подстанций. Учебник для техникумов. М.: "Энергия", 1975г.
6. Справочник по проектированию подстанций 35-500 КВ/Под редакцией С.С. Рокотяна и Я.С. Самойлова. М. Энергоиздат, 1982.
7. Г.Н. Ополева. Схемы и подстанции электроснабжения. М.: "ФОРУМ - ИНФРА - М", 2006 г.