Разработка схемы главных электрических соединений подстанции. Расчет токов короткого замыкания. Выбор и проверка аккумуляторной батареи, разъедениетелей и приборов измерения тока. Расчет заземляющего устройства и определение напряжения прикосновения.
Аннотация к работе
Огромную роль в системах электроснабжения играют электрические подстанции - электроустановки, предназначенные для приема, преобразования и распределения электроэнергии. При разработке подстанции используют типовые решения, схемы и элементы, что приводит к унификации оборудования подстанции и как следствие к удешевлению обслуживания и проектировочной стоимости. Но на практике, при разработке подстанции приходится учитывать особенности месторасположения и другие исходные условия. Также необходимо учитывать постоянное усовершенствование электрооборудования, используемого на подстанции, так как внедрение передовых проектных решений будет обеспечивать соответствие разрабатываемой подстанции современному мировому техническому уровню. Основное внимание уделяется разработке схемы главных электрических соединений подстанции, расчету параметров, таких как токи короткого замыкания, максимальные рабочие токи, тепловые импульсы, необходимых для выбора и проверки основного электрооборудования подстанции: выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, изоляторов, шин и токоведущих частей.На основании указанных в задании исходных данных и типовых решений, приведенных в учебной и справочной литературе, с соблюдением требуемых ГОСТОВ условных обозначений ([18], [19]) составляем схему главных электрических соединений подстанции. Согласно [1] схема РУ выбирается с учетом количества присоединяемых ВЛ и трансформаторов, необходимости секционирования. Согласно [1] на всех ПС 110 КВ устанавливаются трансформаторы с устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН), которое на схеме главных электрических соединений обозначается в виде стрелки, пересекающую обмотку ВН силовых трансформаторов. Не используем схемы 5Н, так как предпочтительнее применять схему 5АН при необходимости секционирования сети на данной ПС в режиме ремонта выключателя и при необходимости частого отключения трансформаторов. Необходимость установки ремонтной перемычки в схеме 5АН определяется возможностью отключения одного из трансформаторов на время ремонта выключателя.Выполнено по схеме 10-1 - одна, секционированная выключателем, система шин. РУ 10 КВ закрытого типа применяются: - в районах, где по климатическим условиям, условиям загрязнения атмосферы или наличия снежных заносов и пыльных уносов, невозможно применение КРУН; Согласно правил устройств электроустановок (ПУЭ[6]), выбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих элементов по электродинамической и термической устойчивости производится по току трехфазного короткого замыкания Ik(3) , поэтому в проекте необходимо произвести расчет токов короткого замыкания для всех РУ. Для чего на основании схемы внешнего электроснабжения, исходных данных и принятой схемы главных электрических соединений подстанции составляется структурная и расчетная схема. При расчете токов короткого замыкания для сетей напряжением 220 КВ принимаем хо=0,4 Ом/км.Для проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической устойчивости в режиме короткого замыкания необходимо определить величину теплового импульса для всех распределительных устройств. Приведем пример расчет теплового импульса, а остальные расчеты сведем в таблицу: где, - время протекания тока короткого замыкания; постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания.По методике представленной в [1] произведем расчет: Определим максимальный рабочий ток на вводе опорной подстанции: Іраб.мах1 = = = 341,161 А где кпр - коэффициент перспективы развития потребителей = 1,3; Определим максимальный рабочий ток на первичной обмотке трансформатора: Іраб.мах2 = = 196,8 А где - коэффициент допустимой перегрузки трансформаторов = 1,5; Определим максимальный рабочий ток на обходной системе сборных шин: Іраб.мах3 = = = 119,4 А где крн - коэффициент распределения нагрузки по шинам первичного напряжения = 0,7; Определим токи для вторичной обмотки трансформатора: Іраб.мах4 = = = 27,71 А Іраб.мах5 = = = 69,28 А Uнн,сн - номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора НН и СН; Определим токи для сборных шин районных нагрузок: Іраб.мах6 = = = 25,22 А Іраб.мах7 = = = 63 А Определим токи фидеров подстанции: Іраб.мах8 = = = 36 А Іраб.мах9 = = = 90 А 2.5 Выбор сборных шин и токоведущих элементовВ качестве рабочего напряжения оперативных цепей следует принять напряжение Uн =110 В. Батарея включается по упрощенной схеме без элементного коммутатора и работает в режиме постоянного подзаряда. У нее имеются отпайки на напряжение 130 и 148 В; которые подключаются к шинам, питающим цепи управления, защиты и сигнализации (130 В) и к шинам цепей включения выключателей (148 В). Определим ток аварийного освещения: где - ток аварийного освещения; напряжение аккумуляторной батареи 110КВ, = =22,77 А Определим ток цепи управления: где - ток цепи управления;Определение мощности собственных нужд Наименование потребителя Кс Cos Расчетная мощность собственных нужд определяется по формуле: SРАСЧ = 0,85 · =89,315 КВА;При выборе выключат
План
Содержание
Введение
Исходные данные
1. Разработка схемы главных электрических соединений
1.1 Распределительное устройство 110 КВ промежуточной транзитной подстанции
1.2 Распределительное устройство 38,5КВ
1.3 Распределительное устройство 10 КВ
2 Расчет токов короткого замыкания
2.1 Расчет эквивалентного сопротивления внешнего электроснабжения и сопротивлений обмоток силового трансформатора
2.2 расчет токов короткого замыкания в точках КЗ
2.3 Определение величины теплового импульса
2.4 Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции
3. Собственные нужды
3.1 Выбор аккумуляторной батареи
3.2 Выбор подзарядного и зарядного устройства аккумуляторной батареи
3.3 Выбор трансформатора собственных нужд
4. Выбор основного оборудования
4.1 Выбор выключателей
4.2 Выбор и проверка разъедениетелей
4.3 Выбор измерительных трансформаторов тока
4.4 Выбор изоляторов
4.5 Выбор ограничителей напряжения (ОПН)
4.6 Выбор измерительных трансформаторов напряжения
5 Расчет заземляющего устройства и выбор напряжения прикосновения
5.1 Расчет заземляющего устройства
5.2 Определение напряжения прикосновения
Заключение
Список литературы
Приложение
Введение
Огромную роль в системах электроснабжения играют электрические подстанции - электроустановки, предназначенные для приема, преобразования и распределения электроэнергии.
При разработке подстанции используют типовые решения, схемы и элементы, что приводит к унификации оборудования подстанции и как следствие к удешевлению обслуживания и проектировочной стоимости. Но на практике, при разработке подстанции приходится учитывать особенности месторасположения и другие исходные условия. Также необходимо учитывать постоянное усовершенствование электрооборудования, используемого на подстанции, так как внедрение передовых проектных решений будет обеспечивать соответствие разрабатываемой подстанции современному мировому техническому уровню.
Задачей данной курсовой работы является разработка электрической части подстанции. Основное внимание уделяется разработке схемы главных электрических соединений подстанции, расчету параметров, таких как токи короткого замыкания, максимальные рабочие токи, тепловые импульсы, необходимых для выбора и проверки основного электрооборудования подстанции: выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, изоляторов, шин и токоведущих частей. В работе имеются ссылки на литературу, которой руководствовались при описании определенного пункта.
Исходные данные
Таблица 1. Параметры питающей системы
ИП1 ИП2
, МВА , МВА , МВА , МВА
2100 700 2400 электрический подстанция замыкание ток
Примечание: - сверхпереходная мощность короткого замыкания на шинах источника питания; - мощность питающей системы;
3. Данные по понизительным трансформаторам, фидерам районной нагрузки понизительной подстанции общего назначения.