Выбор структурных схем подстанций и расчет перетоков мощности через трансформаторы связи. Определение значения тока короткого замыкания. Подбор коммутационных аппаратов реле управления, измерительных трансформаторов тока и напряжения, токоведущих частей.
Аннотация к работе
Важнейшие задачи, решаемые энергетиками и энергостроителями, состоят в непрерывном увеличении объемов производства, в сокращении сроков строительства новых энергетических объектов и реконструкции старых, уменьшении удельных капиталовложений, в сокращении удельного расхода топлива, повышении производительности труда, в улучшении структуры производства электроэнергии и т.д. В области электроснабжения потребителей эти задачи предусматривают повышение уровня проектно-конструкционных разработок, внедрение и рациональную эксплуатацию высоконадежного электрооборудования, снижение непроизводительных расходов электроэнергии при ее передаче, распределении и потреблении. Развитие и усложнение структуры степени электроснабжения, возрастающие требования к экономичности и надежности их работы в сочетании с изменяющейся структурой и характером потребителей электрической энергии, широкое внедрение устройств управления распределения и потребления электроэнергии на базе современной вычислительной техники ставят проблему подготовки высококвалифицированных инженеров. Для составления графиков полной мощности на стороне ВН необходимо определить активную, реактивную, полную мощности на сторонах СН и НН. Где - определяется по значению на СН, Реактивная мощность на стороне НН определяется по формуле определяется по значению определяется по значениюВыбираем трансформаторы по мощности наиболее загруженной обмотки в нормальном режиме работы. Выбор номинальной мощности трансформаторов производим по выражению По справочной литературе выбираем трансформатор ТДТН-63000/110/35Определим значение периодической составляющей тока КЗ по ветвям Суммарное значение апериодической составляющей тока КЗ в точке К-1 Определим значение периодической составляющей тока КЗ по ветвям Суммарное значение апериодической составляющей тока КЗ в точке К-1 определяется От системы: От синхронных компенсаторов: Суммарное значение апериодической составляющей тока КЗ в точке К-1Значение периодической составляющей от шин неизменного напряжения в системах не изменяется во времени Определим значение от синхронных компенсаторов по кривым рисунок 3.26 [1] определим отношение где - ток генераторов в начальный момент времени до КЗ Суммарное значение периодической составляющей в точке К-1 для момента времени Значение периодической составляющей от шин неизменного напряжения в системах не изменяется во времени Определим значение от синхронных компенсаторов по кривым рисунок 3.26 [1] определим отношение где - ток генераторов в начальный момент времени до КЗВыбираем масляный баковый выключатель МКП-110Б-630-20У1 и разъединитель РНД-110/630У1 Проверим выключатель и разъединитель Тепловой импульс полного тока КЗ: Проверяем выключатель и разъединитель. Все расчетные и каталожные данные сведены в таблице 8 Тепловой импульс полного тока КЗ: Выбираем выключатель ВМПЭ-10-1600-20УЗ в цепи сдвоенного реактора и такой же секционный выключатель.Для проверки трансформатора тока по вторичной нагрузке, пользуясь схемой включения и каталожными данными приборов, определяем нагрузку по фазам для наиболее загруженного трансформатора (таблица 11). Трансформатор тока выбирают, исходя из условий: Uyct?Uном ; Інорм<I1ном; Imax< I1ном; іуд <Кэдv2I1ном ; іу< ідин ; В шкафах КРУ серии К-XXVII применяются трансформаторы ТПШЛ-10-4000-0.5/10Р. Определим сопротивление приборов: где SПРИБ - мощность, потребляемая приборами, ВА; Выбираем трансформатор тока ТФЗМ 35А/У1 r2=1,2 ом в классе точности 0,5: ідин=62 КА, Ітер=16 КА, ттер=3 с, Допустимое сопротивление проводов: rпр=1,2-0,26-0,1=0,84 омСогласно ПУЭ сборные шины по экономической плотности тока не выбираются, поэтому принимаем сечение по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах. П3.3 выбираем провод Проверка на термическое действие тока КЗ не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе. Начальная напряженность: где m=0,82 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности проводов; r0 - радиус провода Проверим провод по допустимому току: Ідоп=860 А > ІМАХ=430 А Проверку на термическую стойкость не производим, так как пучок гибких неизолированных проводов имеет большую поверхность охлаждения.В соответствии с исходными данными для курсового проекта была спроектирована трансформаторная подстанция на напряжение 110/35/6 КВ.
План
Содержание
Введение
Задание на курсовой проект
1. Выбор структурных схем подстанций и расчет перетоков мощности через трансформаторы связи
2. Выбор трансформатора связи
3. Расчет токов короткого замыкания
4. Определение значения тока КЗ для момента времени Т
5. Выбор коммутационных аппаратов РУ
6. Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения
7. Выбор токоведущих частей РУ
Заключение
Список используемой литературы подстанция трансформатор ток замыкание
Введение
Для реализации стратегических планов РК необходима перестройка всего народного хозяйства, направленная прежде всего на то, чтобы придать общественному развитию мощный импульс ускорения с помощью научно-технического прогресса, определяемого в наибольшей степени энергетикой и автоматикой всех отраслей народного хозяйства.
Важнейшие задачи, решаемые энергетиками и энергостроителями, состоят в непрерывном увеличении объемов производства, в сокращении сроков строительства новых энергетических объектов и реконструкции старых, уменьшении удельных капиталовложений, в сокращении удельного расхода топлива, повышении производительности труда, в улучшении структуры производства электроэнергии и т.д.
В области электроснабжения потребителей эти задачи предусматривают повышение уровня проектно-конструкционных разработок, внедрение и рациональную эксплуатацию высоконадежного электрооборудования, снижение непроизводительных расходов электроэнергии при ее передаче, распределении и потреблении.
Развитие и усложнение структуры степени электроснабжения, возрастающие требования к экономичности и надежности их работы в сочетании с изменяющейся структурой и характером потребителей электрической энергии, широкое внедрение устройств управления распределения и потребления электроэнергии на базе современной вычислительной техники ставят проблему подготовки высококвалифицированных инженеров.
Важнейшим этапом в развитии творческой деятельности будущих специалистов являются курсовое и дипломное проектирование, в ходе которого развиваются навыки самостоятельного решения инженерных задач и практического применения теоретических знаний.
В перспективе стоит задача всемирного развития и использования возобновляемых источников энергии: солнечной, ветровой, приливной и других.
В зависимости от вида используемой энергии различают электростанции тепловые, гидравлические, ветряные атомные и другие. В зависимости от первичного двигателя, приводящего во вращение электрический генератор тепловые электрические станции с паровыми турбинами и с двигателями внутреннего сгорания.
Задание на курсовой проект
Спроектировать электрическую подстанцию. По результатам расчетов токов КЗ выбрать коммутационные аппараты, токоведущие части и измерительные трансформаторы для РУ напряжений 110, 35, 6 КВ
Таблица 1 - Исходные данные
Последняя цифра зачетной книжки Напряжение, КВ Нагрузка Коэффициент мощности Параметры энергосистемы
МВТ МВТ
МВАКОЛ. линий , км
8 110 35 6 30 25 0,87 0,85 0,93 1200 2 15
Графики нагрузок потребителей
Рис.1
Рис.2
1.
Выбор структурных схем подстанци и расчет перетоков мощности через трансформаторы связи
В соответствии с исходными данными выбираем схему подстанции, которая приведена на рис.3. На шинах низшего напряжения для повышения коэффициента мощности установлены батареи статических конденсаторов. Так как от шин подстанции получают электроэнергию потребителей первой категории, то устанавливаем по два трансформатора. Исходя из заданных напряжений.
РУ ВН = 110КВ
РУ СН = 35КВ
РУ НН = 6КВ
Рис.3 - Главная схема подстанции
Составление графиков полной мощности подстанции
Для составления графиков полной мощности на стороне ВН необходимо определить активную, реактивную, полную мощности на сторонах СН и НН.
Значения активных мощностей на СН и НН определяются по формулам
Где - активные мощности по заданию на сторонах СН и НН соответственно, - активные мощности на сторонах СН и НН соответственно на участке времени , Реактивная мощность на стороне СН определяется по формуле
Для составления графиков полной мощности необходимо определить реактивную мощность. Реактивную мощность можно определить по формуле
Где - определяется по значению на СН, Реактивная мощность на стороне НН определяется по формуле определяется по значению определяется по значению
Полная мощность, передаваемая через обмотку на СН и НН рассчитывается по формулам
Мощности на стороне ВН подстанции
Полученные значения вносим в таблицы 2, 3, 4. В таблице 2 значения мощностей для зимнего (максимального) режима работы. В таблице 3 значения мощностей для летнего (минимального) режима работы. В таблице 4 значения мощностей для аварийного режима. Аварийным режимом работы будем считать отключение одного трансформатора и КУ при работе подстанции в максимальном режиме.
Таблица 2 - Мощности, протекающие через обмотки трансформаторов в зимний период
Мощность, передаваемая через обмотки тр-ра Продолжительность ступеней графиков нагрузок по времени
0-8 8-10 10-14 14-20 20-22 22-24
Рсн, МВТ 19,5 19,5 25,5 30 30 24
Qсн, Мвар 11,115 11,115 14,535 17,1 17,1 13,68
Sсн, МВА 22,4 22,4 29,3 34,5 34,5 27,6
Рнн, МВТ 15 25 25 25 21,25 21,25
Qпотр, Мвар 6 10 10 10 8,5 8,5
Qky, Мвар -3,3 -5,5 -5,5 -5,5 -4,675 -4,675
Qнн, Мвар 9,3 15,55 15,55 15,55 13,175 13,175
Sнн, МВА 17,6 29,4 29,4 29,4 25 25
Рвн, МВТ 34,5 44,5 50,5 55 51,25 45,25
Qвн, Мвар 20,415 26,615 30,035 45,5 43,175 37,175
Sвн, МВА 40,08 51,85 58,75 71,38 67,01 58,56
Таблица 3 - Мощности, протекающие через обмотки трансформаторов в летний период
Мощность, передаваемая через обмотки тр-ра Продолжительность ступеней графиков нагрузок по времени
0-6 6-12 12-18 18 - 20 20 - 24
Рсн, МВТ 18 18 24 24 19,5
Qсн, Мвар 10,56 10,56 13,68 13,68 11,115
Sсн, МВА 20,86 20,86 27,62 27,62 22,44
Рнн, МВТ 12,5 21,25 21,25 15 15
Qпотр, Мвар 5 10,825 10,825 6 6
Qky, Мвар -2,75 -4,675 -4,675 -3,3 -3,3
Qнн, Мвар 7,75 15,5 15,5 9,3 9,3
Sнн, МВА 13,46 24,05 24,05 16,15 16,15
Рвн, МВТ 30,5 39,25 45,25 39 34,5
Qвн, Мвар 18,31 26,06 36,75 22,98 20,415
Sвн, МВА 35,57 47,11 58,29 45,26 40,08
Таблица 4 - Мощности, протекающие через обмотки трансформаторов в аварийный период
Мощность, передаваемая через обмотки тр-ра Продолжительность ступеней графиков нагрузок по времени
0-8 8-10 10-14 14-20 20-22 22-24
Рсн, МВТ 19,5 19,5 25,5 30 30 24
Qсн, Мвар 11,115 11,115 14,535 17,1 17,1 13,68
Sсн, МВА 22,4 22,4 29,3 34,5 34,5 27,6
Рнн, МВТ 15 25 25 25 21,5 21,25
Qнн, Мвар 9,3 15,5 15,5 15,5 13,175 13,175
Sнн, МВА 17,65 29,4 29,4 29,4 25 25
Рвн, МВТ 34,5 44,5 50,5 55 51,25 45,25
Qвн, Мвар 31,7 26,615 30,035 32,6 30,275 26,855
Sвн, МВА 46,8 51,8 58,7 63,9 59,5 52,6
Рис.4 - Зимний график нагрузки
Рис.5 - Летний график нагрузки
Рис.6 - Аварийный график нагрузки
Вывод
В соответствии с исходными данными для курсового проекта была спроектирована трансформаторная подстанция на напряжение 110/35/6 КВ. На подстанции установлены два трехобмоточных трансформатора мощностью 63000 КВА. На основе проведенных расчетов спроектирована и разработана принципиальная схема подстанции для которой было выбрано основное и вспомогательное оборудование.
Список литературы
Рожкова Л.Д., Козулин В.Г. Электрооборудование станций и подстанций. - М.: Энергоатомиздат, 2002 г
Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. - М.: Энергоатомиздат, 2000 г
Неклепаев Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций. - М.: Энергоатомиздат, 2001г. - 640 с.