Виды электроустановок в системе электроснабжения. Электроснабжение узловой распределительной подстанции. Расчет электрических нагрузок. Выбор мощности силовых трансформаторов. Выбор коммутационно-защитной аппаратуры. Расчет защитного заземления.
Аннотация к работе
Для питания таких мощных промышленных установок сооружают главные понизительные подстанции и узловые распределительные подстанции на напряжение 110 или 220 КВ. После отключения АТ1 со всех сторон, разъединитель Р1 может быть отключен, после чего включением всех выключателей 1СШ восстанавливается схема со стороны высшего напряжения. Оборудование подстанции состоит из трансформаторов и автотрансформаторов, распределительных устройств высокого и низкого напряжения с коммутационными аппаратами и сборными шинами, а также из устройств контроля и управления - измерительных приборов, устройств защиты и автоматики. На стороне высокого напряжения установлено по 4 выключателя ВН типа У-220, на стороне среднего напряжения по 4 выключателя СН типа У-110, на стороне низкого напряжения по 12 шкафов типа КРУ-10. Установленные в РУ коммутационные аппараты и устройства служат для эксплуатационных включений и отключений основного оборудования подстанций, линий, трансформаторов и автотрансформаторов, для их автоматического отключения при чрезмерных нагрузках, при КЗ, а также для их отсоединения от сборных шин или от сети при ремонтах.Расчет электрических нагрузок производится методом упорядоченных диаграмм. Метод упорядоченных диаграмм, рекомендованный Руководящими указаниями по определению электрических нагрузок промышленных предприятий, относится к числу методов, использующих математические методы теории вероятностей. Метод упорядоченных диаграмм позволяет наиболее точно и сравнительно быстро рассчитывать нагрузки. Метод упорядоченных диаграмм исходит из характеристик индивидуальных графиков нагрузки. Расчет производится на примере компрессорной установкиРеактивная мощность не преобразуется в другие виды мощности, не совершает работу и поэтому называется мощностью условно. Реактивная мощность идет на создание магнитных и электрических полей. Передача больших потоков реактивной мощности по элементам сети приводит к большим токовым нагрузкам, и как следствие, к увлечению затрат на сооружение сети, повышенным потерям активной мощности. Недостаток реактивной мощности в системе влечет за собой снижение напряжения электрических сетей и у потребителей.Для двух трансформаторной подстанции выбираем режим работы трансформаторной подстанции. Нормальным называется режим работы трансформатора, при котором его параметры отклоняются от номинальных в пределах, допустимых стандартами, техническими условиями и другими нормативными документами. При нагрузке, не превышающей номинальную, допускается продолжительная работа трансформатора при повышении напряжения на любом ответвлении любой обмотки на 10% сверх номинального напряжения данного ответвления. При этом напряжение на любой обмотке не должно быть выше наибольшего рабочего напряжения Uраб. max, определяемого надежностью работы изоляции и нормируемого ГОСТ 721-77 в следующих пределах от номинального напряжения электрической сети Uном: Производится расчет мощности силового трансформатора. = ·A ·A Выбираем трансформатор с ближайшей номинальной мощностью.Трехфазные сухие защищенные трансформаторы серии ТСЗ предназначены для понижения напряжения трехфазного переменного тока у потребителей. Трансформаторы имеют высокую надежность, не требуют затрат на обслуживание, экономичны и просты в эксплуатации. Трансформаторы с обмотками класса изоляции F могут работать в сетях, подверженных грозовым и коммутационным перенапряжениям.Достоинством радиальной схемы является их высокая надежность, так как авария на одной линии не влияет на работу ЭП, подключенных к другой линии. Недостатками радиальных схем являются, малая экономичность, связанных с использованием большого количества проводникового материала, труб, распределительных шкафов. Сечение линии выбираем по допустимому току нагрева. Берем два кабеля сечением 120 мм , четырехжильный, медь. Производится расчет потерь мощности в данной линии Т-1.Стоимость кабельных линий для выбранных сечений определить по прайс-листу. Рассчитать токи (КЗ) это значить: по расчетной схеме составить схему замещения, и выбрать точки КЗ. рассчитать сопротивления. определить в каждой выбранной точке 3 - фазные, 2 - фазные, 1 - фазные точки КЗ, заполнить "Сводную ведомость токов КЗ". Схема замещения представляет собой вариант расчетной схемы, в которой все элементы заменены сопротивлениями, а магнитные связи электрическими. Точки КЗ выбираются на ступенях распределения и конечном источнике. КЛ - 2: Выберем кабель для подключения электронагревателей для выключателей и приводов типа У - 220, У - 110.Проверим на устойчивость к токам КЗ кабель отходящий от ТСН - 1 и ТСН - 2 до Т - 1, Т - 2, шину РУНН Т - 1 и Т - 2, кабель отходящий от РУНН до электронагревателей для выключателей и приводов типа У - 220,У - 110. Проверим на устойчивость к токам КЗ кабель отходящий от ТСН - 1 и ТСН - 2 до Т - 1 и Т - 2, на примере Т - 1. Кабель удовлетворяет нашим требованиям. Выберем шину для РУНН Т - 1 и Т - 2, на примере РУНН Т - Проверим кабель отходящий от Т - 1 до электронагревателей
План
Содержание
Введение
1. Расчет электрических нагрузок
2. Компенсация реактивной мощности
3. Выбор мощности силовых трансформаторов
4. Описание ТП
5. Распределение электроэнергии внутри объекта
6. Технико-экономическое сравнение вариантов
7. Расчет токов короткого замыкания на примере ТСН-1
8. Проверка элементов цеховой сети на устойчивость к токам КЗ
9. Выбор коммутационно-защитной аппаратуры
10. Описание или расчет защитного заземления
Литература
Введение
В настоящее время нельзя представить жизнь и деятельность современного человека без применения электричества. Электричество уже давно и прочно вошло во все отрасли народного хозяйства и в быт людей. Основное достоинство электрической энергии - относительная простота производства, передачи, дробления и преобразования.
В системе электроснабжения (ЭСН) объектов можно выделить три вида электроустановок: 1) по производству электроэнергии - электрические станции;
2) по передаче, преобразованию и распределению электрической энергии - электрические сети и подстанции;
3) по потреблению электрической энергии в производственных и бытовых нуждах - приемники электроэнергии.
Учитывая специфику важнейших отраслей промышленности нашего края, я решил выбрать темой для своего курсового проекта ЭСН узловой распределительной подстанции (УРП). В связи с интенсивным освоением нефтяных и газовых месторождений в нашем округе, возникает все большая потребность в качественном электроснабжении головных компрессорных и нефтеперерабатывающих станций. На компрессорных станциях магистральных газопроводов с электрическим приводом центробежных нагнетателей, установленная мощность электроприемников достигает 100 МВТ и более. Головные насосные перекачивающие станции магистральных нефтепроводов имеют установленную мощность приемников до 40-60МВТ.
Для питания таких мощных промышленных установок сооружают главные понизительные подстанции и узловые распределительные подстанции на напряжение 110 или 220 КВ. Поэтому, я считаю необходимым наличие знаний о конструкции и принципе работы данных объектов. А выполнение курсового проекта позволит мне систематизировать, закрепить и углубить полученные теоретические знания по выбранной теме.
УРП предназначена для связи напряжений трех классов: 220, 110 и 10КВ. На шинах высокого напряжения УРП осуществляется связь отдельных частей энергосистемы или связь двух энергосистем, поэтому, к этим схемам предъявляют повышенные требования в отношении надежности.
К шинам 220 КВ. являющимися обычно узловой точкой энергосистемы, подключены без выключателей автотрансформаторы. В цепи каждой линии два выключателя. При повреждении автотрансформатора АТ1 отключаются все выключатели присоединенные к секции шин 1СШ, работа линий 220 КВ. при этом не нарушается. После отключения АТ1 со всех сторон, разъединитель Р1 может быть отключен, после чего включением всех выключателей 1СШ восстанавливается схема со стороны высшего напряжения. Аналогичный процесс происходит при повреждении АТ2, только в этом случае отключаются выключатели присоединенные к 2СШ.
Оборудование подстанции состоит из трансформаторов и автотрансформаторов, распределительных устройств высокого и низкого напряжения с коммутационными аппаратами и сборными шинами, а также из устройств контроля и управления - измерительных приборов, устройств защиты и автоматики. В подстанции установлены автотрансформаторы типа АТДЦТН-125000/220/110/20. На стороне высокого напряжения установлено по 4 выключателя ВН типа У-220, на стороне среднего напряжения по 4 выключателя СН типа У-110, на стороне низкого напряжения по 12 шкафов типа КРУ-10. Автотрансформаторы и открытые распределительные устройства (ОРУ-220 и ОРУ-110) размещены на открытой площадке, а шкафы в здании ЗРУ-10.
Установленные в РУ коммутационные аппараты и устройства служат для эксплуатационных включений и отключений основного оборудования подстанций, линий, трансформаторов и автотрансформаторов, для их автоматического отключения при чрезмерных нагрузках, при КЗ, а также для их отсоединения от сборных шин или от сети при ремонтах. УРП обслуживается и имеет объединенный пункт управления с дежурным персоналом. Кроме этого предусмотрены производственные, служебные, вспомогательные и бытовые помещения. Потребители собственных нужд получают электроэнергию от трансформаторов собственных нужд и по надежности ЭСН относятся к 1-й категории электроприемников.
Исходные данные: Краткая характеристика УРП и потребителей ЭЭ.
Узловая распределительная подстанция (УРП) предназначена для связи напряжений трех классов: 220, 110 и 10КВ. Она состоит из двух автотрансформаторов типа АТДЦТН - 125000/220/110/10. На стороне высокого напряжения (ВН) установлено по четыре выключателя ВН типа
У-220, на стороне среднего напряжения (СН) по 5 выключателей СН типа
У-110, на стороне низкого напряжения (НН) по 12 шкафов типа КРУ-10.
Автотрансформаторы, открытые распределительные устройства (ОРУ-220 и ОРУ-110) размещены на открытой площадке, а шкафы в здании ЗРУ-10.
УРП обслуживается и имеет объеденный пункт управления (ОПУ) с дежурным персоналом. Кроме этого предусмотрены производственные, служебные, вспомогательные и бытовые помещения.
Потребители собственных нужд (СН) получают ЭСН от трансформаторов собственных нужд (ТСН) и по надежности ЭСН относятся к 1 категории.
Количество рабочих смен - 3. Грунт в районе цеха - супесь с температурой 12 градусов Цельсия. Территория УРП имеет ограждение из блоков - секций длиной 8 и 6 метров каждый.
Размеры цеха А ? В = 48 ? 30 метра. Все помещения закрытого типа и имеют высоту 3,6 метров.
Перечень ЭО УРП дан в таблице № 1. электроснабжение узловая распределительная подстанция
Мощность электропотребления (Р эп) указана для одного электроприемника.
Расположение основного ЭО показано на плане (рис №1).
Перечень ЭО узловой распределительной подстанции.
Таблица №1.
№ на плане Наименование ЭО Р эп, КВ Примечание
1 2 3 4
1.,2 Трансформаторы собственных нужд Выбрать
3.,4 Компрессорные установки 20
5.,6 Зарядно-подзарядные агрегаты АБ типа ВАЗП 23
7.,8 Синхронные компенсаторы 70
9., 10 Электронагреватели для выключателей и приводов типа У - 220, У - 110 219,2