Выбор схемы понизительной подстанции, силового оборудования, составления плана и разработка конструкции подстанции - Дипломная работа

Электроснабжение сельских районов осуществляется через районные понизительные подстанции, которые имеют следующие напряжения: 110/35/10, 110/10, 35/10 КВ. К одному из наиболее эффективных направлений совершенствования эксплуатации электрической сети и понизительных подстанций относится разработка и внедрение принципиально нового оборудования, требующего значительно меньшего объема технического обслуживания и ремонта, и имеющего сниженного значения параметров потока отказов.Нагрузка на жилищно-бытовые нужды: , где число жителей; ежегодный прирост населения, выраженный в процентах; перспективный срок проектирования; удельная мощность, приходящаяся на одного человека.Вследствие отсутствия данных о коэффициенте спроса для конкретных сельскохозяйственных потребителей, будем задаваться значением коэффициента исходя из мощности потребителя: при установленной мощности , при установленной мощности , при установленной мощности ., ;Число трансформаторов на подстанциях выбирается в зависимости от мощности и ответственности потребителей, также наличия резервных источников питания в сетях среднего и низшего напряжений. Если потребители, подключенные к проектируемой подстанции, имеют I или II категорию по надежности электропитания, то, согласно ПУЭ, эти потребители должны получать питание от двух независимых источников питания. Если на подстанции нет потребителей I категории, а нагрузка потребителей II категории не превышает 20%, то, как первый этап проектирования на подстанциях, предусматривается установка одного трансформатора. По условию задания, проектируемая подстанция является тупиковой, имеются потребители I категории, поэтому выбираем подстанцию двухтрансформаторную.К главным схемам электрических соединений подстанций предъявляют следующие основные требования: · Схема должна обеспечивать надежное питание присоединенных потребителей в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах в соответствии с категориями нагрузки и с учетом наличия или отсутствия независимых резервных источников питания. · Схема должна обеспечивать надежность транзита мощности через подстанцию в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах. · Схема должна быть по возможности простой, наглядной, экономичной и обеспечивать средствами автоматики восстановления питания потребителей в послеаварийной ситуации без вмешательства персонала. Эта схема включает все элементы электроустановки, которые оказывают влияние на ток К.З..Также на расчетной схеме намечаем расчетные точки К.З.. По расчетной схеме составим эквивалентную схему замещения, на которой реальные объекты замещаем сопротивлениями, проводимостями и источниками, а электромагнитные связи замещаются электрическими связями.Выбор токопроводов проводится по максимальному рабочему току: ; Выбранный токопровод проверим по термической стойкости при К.З. по условию: ; , мм2, где термический коэффициент для неизолированных алюминиевых шин и проводов, выбираемый по справочным таблицам. Так как , то выбранная шина удовлетворяет условию термической стойкости при трехфазном коротком замыкании. Наибольшая (статическая) сила, действующая на среднюю фазу (находящуюся в наиболее тяжелых условиях) трех параллельных проводников, расположенных в одной плоскости, от взаимодействия между фазами при трехфазном коротком замыкании без учета механического резонанса: , н/м, где расстояние между проводниками разных фаз (согласно таблице ПУЭ №4.2.7 минимальное расстояние между проводниками разных фаз в ЗРУ (подстанций) напряжением составляет а=130 мм).Их выбирают по номинальному напряжению установки ; по допустимой нагрузке , по максимальному рабочему току или току длительного ремонтного режима. Так как количество подвесных изоляторов в гирлянде выбирается в зависимости от напряжения электроустановки и климатических, то изолятор для напряжения 35 КВ будет состоять из 4 тарелок. Согласно ПУЭ (4.2.135.), гирлянды подвесной изоляции на порталах ОРУ 20 и 35 КВ с тросовыми или стержневыми молниеотводами, а также на концевых опорах должны иметь следующее количество изоляторов: 1. на порталах ОРУ с молниеотводами: не менее шести изоляторов при расположении вентильных разрядников или соответствующих им по уровню остающихся напряжений не далее 15 м по магистралям заземляющего устройства от места присоединения к нему; не менее восьми изоляторов, если трос не заходит на конструкции ПС и при установке на концевой опоре стержневого молниеотвода. Выключатели выбирают по номинальным значениям напряжения и тока, роду установки и условиям работы, конструктивному выполнению и отключающей способности.РУ 10 КВ представляет собой комплектное распределительное устройство (КРУ), которое состоит из электрических аппаратов, распределяющих электрическую энергию и обеспечивающих защиту от аварийных режимов. Осуществим проверку на коммутационную способность выключателя для ячейки ввода КРУ, так как данный выключатель коммутирует наибольшую мощность. Проверка по отключающей способности: а) проверка на симметричный ток отключения: , где ток отключен

Содержание

Введение

1. Определение расчетных нагрузок

1.1 Расчет полной установленной мощности

1.2 Расчет потребляемой мощности

1.3 Расчет суммарной расчетной мощности на шинах 10 КВ

2. Выбор числа и расчет мощности силовых трансформаторов

3. Выбор и обоснование схемы подстанции

4. Расчет токов короткого замыкания (КЗ)

5. Выбор электроаппаратов и токопроводов РУ по условиям рабочего режима и проверка их по устойчивости к токам короткого замыкания

5.1 Выбор проводов ВЛЭП 35 КВ

5.2 Выбор токопровода ОРУ 35 КВ

5.3 Выбор токопровода РУ 10 КВ

5.4 Выбор изоляторов РУ 10 КВ

5.5 Выбор изоляторов РУ 35 КВ

5.6. Выбор коммутационных аппаратов РУ 35 КВ

5.7 Выбор коммутационных аппаратов РУ 10 КВ

5.8 Выбор аппаратов защиты ПС от грозовых и коммутационных перенапряжений

6. Выбор числа отходящих ЛЭП, типа и сечения проводов и кабелей

7. Выбор трансформаторов собственных нужд и системы оперативного тока

7.1 Выбор системы оперативного тока

7.2 Выбор трансформатора собственных нужд (ТСН)

7.3 Выбор предохранителя ТСН

8. Выбор измерительных трансформаторов, приборов учета и контроля

8.1 Выбор количества и места установки измерительных приборов

8.2 Выбор измерительного трансформатора тока РУ 10 КВ

8.3 Выбор измерительного трансформатора напряжения РУ 10 КВ

8.4 Выбор измерительных трансформаторов ОРУ 35 КВ

9. Выбор конструкций и компоновки РУ

10. Расчет заземляющих устройств и молниезащиты

10.1 Молниезащита

10.2 Заземление

Заключение

Список используемой литературы

подстанция трансформатор ток замыкание

Электроснабжение сельских районов осуществляется через районные понизительные подстанции, которые имеют следующие напряжения: 110/35/10, 110/10, 35/10 КВ. Число таких подстанций в Российской Федерации велико, и сооружены они были, в большинстве случаев, в 70 - 80-х годах.

Электрооборудование этих подстанций физически и морально устарело. К одному из наиболее эффективных направлений совершенствования эксплуатации электрической сети и понизительных подстанций относится разработка и внедрение принципиально нового оборудования, требующего значительно меньшего объема технического обслуживания и ремонта, и имеющего сниженного значения параметров потока отказов. Следует отметить, что в прошлом все сельскохозяйственные потребители относились к III категории, на сегодняшний день, строительство в сельской местности предприятий перерабатывающей промышленности (к примеру, производство растительных масел) требует повышение надежности электроснабжения. Следовательно, проектирование районных понизительных подстанций с целью реконструкции и модернизации является актуальной на сегодняшний день задачей.

Целью курсового проекта является выбор схемы понизительной подстанции, силового оборудования, составления плана и разработка конструкции подстанции.