Технико-экономический расчет числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор электрических соединений подстанций. Расчет токов короткого замыкания. Выбор оборудования и токоведущих частей. Релейная защита и автоматика. Заземление и освещение подстанции.
Аннотация к работе
В связи с повсеместным расширением производства, строительства новых предприятий, жилых микрорайонов увеличивается и потребление электроэнергии.Проектируемая районная понизительная подстанция служит для приема, преобразования и дальнейшей передачи электроэнергии потребителям. Все установленное на подстанции оборудование должно быть не очень дорогим, иначе затраты, потраченные на строительство или реконструкцию подстанции будут большими вследствие чего она не окупится и станет не выгодной для эксплуатации. Также все оборудование должно проходить проверку по разным критериям, чтобы во время эксплуатации возникало как можно меньше аварийных ситуаций и не создавалось угрозы для работы персонала. Перерыв в электроснабжение которых для I категории допускается лишь на время автоматического восстановления питания, а для II категории - на время, необходимое для включения резервного питания силами дежурного персонала или выездной оперативной бригады.Для начала, активную нагрузку, данную нам в процентах, переведем в МВТ, по формуле: где Pmax = 52 МВТ, а затем приводим к полной мощности: Таблица 3.1 - Суточный график нагрузки активной и полной мощности в именованных единицах Исходя из требований обеспечения надежности электроснабжения потребителей, нормами технологического проектирования подстанций на районных подстанциях, имеющих потребителей первой и второй категорий, как правило, предусматривается установка двух трансформаторов. Аварийная длительная перегрузка силовых масляных трансформаторов с системами охлаждения М, Д, ДЦ и Ц на 40% (Кав=1,4) допускается по ПУЭ в течении не более 5 суток на время максимума нагрузки общей продолжительностью не более 6 часов в сутки, если нагрузка в доаварийном режиме не превышала 93% номинальной. Мощность, при которой экономически целесообразно отключить один из n трансформаторов где Кэк = 0,08 КВТ/КВАР - экономический эквивалент реактивной мощности для перевода квар в КВТ, коэффициент, который учитывает потери активной мощности в киловаттах, связанные с производством и распределением 1 КВАР реактивной мощности. Приведенные потери холостого хода трансформатора: где Кэк = 0,08 КВТ/КВАР - экономический эквивалент реактивной мощности для перевода квар в КВТ, коэффициент, который учитывает потери активной мощности в киловаттах, связанные с производством и распределением 1 КВАР реактивной мощности.Так как подстанция является ответвительной, выбираем схему два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии на ВН и две, секционированные выключателем, системы шин на НН. Работа схемы: - в нормальном режиме выключатели Q1, Q2, Q3, Q4, Q5 и Q6 включены. при выводе в ремонт линии W1(W2) или ее повреждении отключаются выключатель Q1, Q3 и Q4 (Q2, Q5 и Q6) и трансформатор Т1 (Т2) на некоторое время остается без питания, при этом на стороне низшего напряжения действием устройств автоматического включения резервного питания (АВР), будут включены секционные выключатели QB1 и QB2 и электроснабжение потребителей не нарушиться;Расчет токов короткого замыкания (КЗ) производится для выбора (проверки) электрических аппаратов, шин кабелей и изоляторов в аварийном режиме, выбора средств ограничения токов КЗ (реакторов), а также проектирования и настройки устройств релейной защиты и автоматики. В этом разделе будем проводить расчет токов симметричного КЗ для двух расчетных точек: на шинах ВН и НН проектируемой подстанции. Определим исходные данные для расчета. Трансформаторы и генераторы выбираем по каталогу в соответствии с исходными данными. Периодическая составляющая тока трехфазного КЗ в момент времени 0 секунд будет равна сумме токов от генератора и от системы в момент времени 0 секунд: Периодическая составляющая тока трехфазного КЗ в момент времени 0,1 секунд будет равна сумме токов от генератора и от системы в момент времени 0,1 секунд: Определим ударный ток трехфазного КЗ в точке К1.Для этого определим интеграл Джоуля по формуле: где Та=0,042 с - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ на шинах НН; Предлагается поставить изоляторы опорные стержневые И16-80 УХЛЗ с Uном,из=10 КВ (Uном,из>Uном,уст.) [7. табл. I раб max = 1618,497 А Іном = 2000 А Условие I раб max <Іном выполняется. Наибольшее удельное усилие при трехфазном КЗ, определим по формуле 7.4: Напряжение в материале однополосной шины определим по формуле 7.5: Шины будут динамически стойкими, если напряжение в материале шин не будет превышать допустимого sдоп.>sрасч..Выбираем в качестве материала для шин алюминий. Предлагается поставить изоляторы опорные стержневые И16-80 УХЛЗ с Uном,из=10 КВ (Uном,из>Uном,уст.) [7. табл.Ток срабатывания защиты Іс.з - ток , при котором защита приходит в действие, - должен быть больше максимального рабочего тока защищаемой линии. Трансформаторы мощностью от 1000 КВА имеют газовую защиту, которая реагирует на все виды внутренних повреждений трансформатора, а также действует при утечке масла из бака. Расчетный ток ответвления промежуточных трансформаторов