Проектирование электрических станций и подстанции для удобства и безопасности обслуживания

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Расчёт электрических нагрузок и компенсация реактивной мощности

Расчет электрических нагрузок производится с целью последующего выбора трансформаторов ГПП, ТП, ТСН; сечения токоведущих частей; контрольно-измерительной и коммутационной аппаратуры.

Нагрузка подстанции определяется мощностью, потребляемой всеми присоединенными к ее сети электроприемниками.

Расчет электрических нагрузок производится методом коэффициента спроса. Расчетная активная мощность Рр, кВт, определяется по формуле

,

где kс - коэффициент спроса;

Рном - суммарная номинальная мощность электроприемников, кВт.

Суммарная номинальная мощность Рном, кВт, определяется по формуле

Рном = Рномn,

где Рном - номинальная мощность одного электроприемника, кВт;

n - количество электроприемников с учетом количества шин, шт.

Расчетная реактивная мощность Qр, квар, определяется по формуле

,

где tg - тангенс коэффициента мощности.

Расчетная полная мощность Sр, кВА, определяется по формуле



Результаты вычислений сводятся в таблицу 2.

Таблица - Расчет электрических нагрузок подстанции

Наименование потребителя	n, шт	Рном, кВт	Рном, кВт	kс	cos	tg	Рр, кВт	Qр, Квар	Sр, кВА
Нагрузка до 1000 В	2	3100	6200	0,7	0,8	0,75	4340	3255	5425
Асинхронные двигатели	2	630	1260	0,75	0,89	0,51	945	481.95	1060.8
синхронные двигатели	4	1250	5000	0,8	0,9	0,48	4000	1920	4436.9
Итого			12460				9285	5656.95	10922.7

По итоговым данным таблицы 2 определяется расчетный коэффициент мощности подстанции cosр по формуле

.

CosФИр=9285/10922.7=0,85

Коэффициент мощности меньше заданного энергосистемой, требуется установка дополнительных компенсирующих устройств. Необходимо использовать компенсирующие устройства, в качестве которых применяются батареи статических конденсаторов.

Реактивная мощность, которую необходимо компенсировать, Qр.комп, квар, определяется по формуле

Qр.комп = УРр· (tgрtgc),

где Рр суммарная расчетная активная мощность по подстанции, кВт;

tgр тангенс расчетного коэффициента мощности;

tgc тангенс коэффициента мощности энергосистемы.

Qр.комп = 9285 * (0,62-0,33)=2692.65

По таблице А.1 выбирается число и тип статических конденсаторов и определяется суммарная мощность батарей конденсаторов Qку. Для равномерной компенсации реактивной мощности на секциях число статических конденсаторов должно быть кратно числу секций РУ. Чтобы уменьшить затраты на сооружение подстанции, мощность всей конденсаторной установки должна быть ближайшей большей к реактивной мощности, которую необходимо скомпенсировать.

Расчетная полная мощность ГПП с учетом компенсации S'р, кВА, определяется по формуле

.

= 9746.7

Затем определяется коэффициент мощности после компенсации, который должен быть не ниже заданного энергосистемой

.

,

2. Выбор рода тока и величины напряжений

Так как большинство электроприёмников промышленных предприятий работают на трёхфазном переменном токе, то вся система электроснабжения принимается в трёхфазном исполнении. Однофазные электроприёмники (освещение, нагревательные приборы и другие) равномерно распределяются по фазам, электроприёмники постоянного тока запитываются через выпрямительные устройства.

При решении задачи о рациональном напряжении предварительно определяем расчётное напряжение, при котором имеют место минимальные затраты.

Расчетное значение напряжения Uр, кВ, определяется по формуле Стилла

,

где L - длина питающей линии, км;

Рр - расчетная передаваемая мощность, МВт.

,

По расчетному значению напряжения выбирается ближайшее большее или меньшее стандартное значение: 35 кВ.

Режим нейтрали для данного напряжения принимаем изолированную. На низкой стороне трансформатора выбираем напряжения согласно заданию U=6 кВ.

Режим в нейтрали - изолированная. Напряжение на низкой стороне трансформатора главной понизительной подстанции (ГПП) принимается U= 35 кВ. Напряжение на низкой стороне трансформатора трансформаторной подстанции (ТП) и трансформатора собственных нужд (ТСН) выбирается равным наиболее распространенному напряжению 220/380 В с глухозаземлённойнейтралью.

3. Выборчисла и мощности трансформаторов ГПП и ТСН

По заданию имеются потребители Iи IIкатегории по надёжности электроснабжения, поэтому на ГПП устанавливаются два трансформатора.

Мощность трансформаторов выбирается так, чтобы при выходе из строя одного из них второй с учетом допустимой перегрузки обеспечивал питание всех потребителей I и II категории. Расчетная мощность трансформаторов ГПП Sт.р, кВА, определяется с учетом допустимой перегрузки

Расчёт мощности трансформатора ГПП Sт.р, кВА, определяется с учётом допустимой нагрузки по формуле:

Sт.р = ,

где kп коэффициент перегрузки трансформатора в аварийном режиме, kп = 1,4.

,

По справочнику принимается два варианта мощности трансформаторов с ближайшим значением номинальной мощности Sт.н. Технические данные трансформаторов записываются в таблицу 3.

Таблица 3 Технические данные силового трансформатора ГПП

В	Тип	Sт.н, кВА	Uвн, кВ	Uнн, кВ	Рх.х, кВт	Рк.з, кВт	Iх.х, %	Uк.з, %	Цена К0, тенге
1	ТДТН - 10000/35	10000	35	6,3	19	75	1	8	12900000
2	ТДН - 16000/35	16000	35	6,3	17	85	0,7	10	14700000



Производятся технико-экономическое сравнение выбранных вариантов.

Выбранные трансформаторы проверяются по загрузке в нормальном режиме Кз.н

kз.н =

.

.

Производится проверка трансформаторов по перегрузочной способности при аварийном отключении одного из них kз.а

kз.а = kп

.

,

Определяются капитальные затраты К, тенге

К = n К0,

где n - количество трансформаторов, шт.

K1=2* 12900000= 25800000

K2=2* 14700000 = 29400000

Определяется стоимость годовых потерь электроэнергии Сп, тенге



Сn = Со n (ДРхх+ КэSн) Т + Соn Кз.н2 (ДРкз + КэSн),

где Со - стоимость 1 кВтч электроэнергии, тенге;

Кэ - экономический эквивалент реактивной мощности, который задается энергосистемой в соответствии с местоположением подстанции,
Кэ = 0,02 кВт/квар;

Т - время подключения трансформатора к сети, Т = 8760 ч;

время потерь, которое определяется с учетом времени использования максимальной нагрузки Тмакс

,

где Тмакс - время использования максимально нагрузкипринимается 4000 ч.

5466

Сn1 = 152 (19+ 0,10,0110000)8720 + 1520,542 ( 75+ 0,10,0810000)5466 = 14997968,04 тг

Сn2 = 152 (17+ 0,10,00716000)8720 + 1520,342 (85+ 0,10,116000)5466 = 12021361,56 тг

Определяются отчисления на амортизацию, обслуживание и ремонт трансформаторов Са, тенге

Сао = К,

где На - норма амортизации, На = 7,3%.

Сао1 = 25800000= 1883400 тг

Сао2 = 29400000= 2146200 тг

Определяются общие годовые эксплуатационные расходы Сг, тенге

Сг = Сп + Сао

Сг1 = 14997968,04 + 1883400= 16881368,04тг

Сг2 = 12021661,56 + 2146200= 14167861,56 тг

Проводится технико-экономическое сравнение двух вариантов:

если К1< К2 и Сг1<Сг2, то принимается срок окупаемости трансформатора Ток, лет, определяется по формуле

Ток = = 1,3

Принимаем трансформатор типа ТДН - 16000/35

Определяются потери активной мощности в трансформаторе ГПП ?Рт, кВт

?Рт = ?Рмедь + ?Рсталь,

где ?Рмедь - потери в обмотках трансформатора, кВт, ?Рмедь = • Рк.з;

?Рсталь - потери в сердечнике транформатора, кВт, ?Рсталь = Рх.х.



?Рмедь=0,3412*85= 9,8 кВт

?Рсталь=Px.x = 17 кВт

?Рт = 9,8 + 17 =26,8 кВт

Потери реактивной мощности в трансформаторе ГПП ?Qт, квар

?Qт = ?Qрс + ?Q ,

где ?Qрс - потери на рассеяние магнитного потока в трансформаторе, квар,

?Q - потери на намагничивание сердечника трансформатора, квар,

?Qрс = 0,01 • • Uк.з • Sт.н.;

?Qрс = 0,01 •0,3412• 10 • 16000.= 1860,49 квар

?Q = 0,01 • Iх.х • Sт.н.;

?Q = 0,01 • 0,7 • 16000.= 112 квар

?Qт = 1860,49 + 112 = 1972,49 квар

,

где Р потери активной мощности, кВт, Р = n ?Рт;

Q потери реактивной мощности, квар, Q = n ?Qт.

?P=2* 26,8= 53,6 кВт;

?Q= 2 * 1972,49 = 3944,98 квар;

,

Расчетный ток на ВН ГПП , А



,

Мощность трансформатора собственных нужд принимается 1% от номинальной мощности силового трансформатора ГПП.

,

4. Расчет питающей воздушной линии

Питание подстанции от энергосистемы осуществляется двумя одноцепными воздушными линиями, выполненными сталеалюминиевым проводом.

Сечение ВЛ выбирается и проверяется по следующим условиям:

1) выбор по экономической плотности тока:

sнsэ = ,

где sэ экономически целесообразное сечение, мм2;

Iр расчетный ток линии, А, равен половине расчетного тока на ВН ГПП;

jэк экономическая плотность тока, А/мм2, таблица Б.1.

,

Выбираем провод марки АС-95 (номинальное сечение = 95 мм2, допустимый ток 330 А, удельное активное сопротивление = 0,33 Ом/км)

Проверка на коронирование по условию

sнsмин. кор,

где sн стандартное сечение провода, мм2;

sмин. кор минимально допустимое сечение по условию коронирования, для 35 кВ 35 мм2, 110 кВ 70 мм2, 220 кВ 240 мм2.

Так как напряжение 35 вВ, то Sminкор= 35 мм2

50мм2?35мм2

3) проверка на нагрев токами нагрузки:

в нормальном режиме

IдIр,

где Iд длительно допустимый ток для данного сечения, справочная величина.330А?77А

в аварийном режиме

Iд 2 · Iр

330А ? 154А

4) проверка на потери напряжения

UдUр,

где Uд допустимые потери напряжения, Uд = 5%;

Uр расчетные потери напряжения.

Расчетные потери напряжения Uр, %, определяются по формуле



,

где L длина линии, км;

Uн номинальное напряжение линии, В;

r0активное сопротивление 1 км провода, Ом/км, (таблица В.1, В.2);

х0 индуктивное сопротивление 1 км провода, для ВЛ, х0 = 0,4 Ом/км.

,

Технические данные выбранного провода предоставлены в таблице 5.

Таблица 5 - Технические данные провода ВЛ

Ip, А	sэк, мм2	Марка провода	sн, мм2	Iдл.доп, А	Удельное сопротивление	Uр, %
					r0, Ом/км	х0, Ом/км
77	77	AC-95	95	330	0.33	0.4	1.16

5. Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания производится для выбора электрических аппаратов ГПП, поэтому необходимо рассчитать токи короткого замыкания в двух точках: перед трансформатором ГПП и после него.

Расчет токов короткого замыкания в электроустановках выше 1000 В производится в относительных единицах. При этом ток рассчитывается в кА, напряжение в кВ, сопротивления в о.е., а мощность в МВА.

Для каждой ступени напряжения принимаются значения средних (базисных) напряжений Uб, которые на 5% больше номинальных, то есть 6,3; 10,5; 37; 115 или 231 кВ. За базисную мощность Sб принимается 100 МВА.

1) Составляется расчетная схема электроустановки в однолинейном исполнении и схема замещения.

Рисунок 1 - Расчетная схема

2) Схема замещения

Приведение сопротивлений к базисной мощности производится по следующим формулам:

а) для системы

,

б) для трансформаторов

,

в) для воздушной и кабельной линии



,

где х0 - удельное индуктивное сопротивление, Ом/км, для воздушных линий х0 = 0,4; для кабельных линий х0 = 0,08.

- для воздушной линий

,

- для кабельной линии (АД)

,

- для кабельной линии (СД)

,

г) для высоковольтных двигателей

,

где х'' индуктивное сопротивление двигателя, о.е., х'' = 0,2;

Sдв - номинальная мощность двигателя, МВА.

- для АД

.

- для СД

,

Рисунок 2 -схема замещения для расчета токов короткого замыкания

3) Для точки К-1 упрощается схема и определяются токи короткого замыкания. Путемпреобразований приводится к простейшему виду для определения результирующего сопротивления относительно точки короткого замыкания К-1(рисунок 3).

Рисунок 3 - Схема замещения, приведенной к точке К1

При питании от системы неограниченной мощности действующее значение установившегося трехфазного тока короткого замыкания I, кА, равно начальному сверхпереходному току I'' и току через 0,2 с I0,2 и определяется по формуле



,

где Iб - базисный ток в искомой точке короткого замыкания, кА, определяется по формуле

Iб = ,

,

хрез результирующее сопротивление до искомой точки короткого замыкания, о.е.

хрез=хс+хвл,

хрез=0.03 + 2.336= 2.366,

,

Мгновенное значение ударного тока трехфазного короткого замыкания iу, кА, определяется по формуле

iу = kу I,

где kу ударный коэффициент, для системы неограниченной мощности kу = 1,8.

iу = 1,8 0.66 =1.41кА,

Мощность короткого замыкания S0,2, МВА, определяется по формуле



S0,2 = Uб I0,2

S0,2 = 370.66 =42.3МВА

При расчете токов КЗ точке К2 необходимо учитывать подпитку от высоковольтных двигателей.

Для точки К-2 упрощается схема и определяются токи короткого замыкания. Путем преобразований приводится к простейшему виду для определения результирующего сопротивления относительно точки короткого замыкания К-2(рисунок 4).

Рисунок 4 - Схема замещения, приведенной к точке К2

Базисный ток

,

Результирующее сопротивление до искомой точки короткого замыкания, о.е.

хрез=хс+хвл+хм,

хрез= 0.03+2.336 +0.1 =2.466 ,

При питании от системы неограниченной мощности действующее значение установившегося трехфазного тока короткого замыкания I, кА, равно начальному сверхпереходному току I'' и току через 0,2 с I0,2

,

Мгновенное значение ударного тока трехфазного короткого замыкания iу, кА, определяется по формуле.

iу = 1,8 3.7 =9.4кА,

Мощность короткого замыкания S0,2, МВА, определяется по формуле.

S0,2 = 6.3 3.7 =40.3МВА

Сопротивление от двигателей

-для АД

.

,

,

,

Суммарное сопротивление от двигателей

,

= следовательно 1.61

Расчетное сопротивление х*расч,о.е., представляет собой сопротивление схемы замещения, отнесенное к суммарной номинальной мощности высоковольтных двигателей



х*расч = ,

,

Периодическая составляющая тока КЗ It, кА, при пользовании расчетными кривыми

,

где Uном - напряжение ступени, для которой рассматривается КЗ.

t=0kt=2.85

,

t=0,2 kt=2.25

,

t=?, kt=2.15

,

Мгновенное значение ударного тока трёхфазного короткого замыкания iу, кА, определяется по формуле.

iу = 1,8 =кА,

Мощность короткого замыкания S0,2, МВА определяется по формуле.

S0,2 = =МВА



Результаты расчетов токов КЗ вносятся в таблицу 6.

Таблица 6 - Расчет токов короткого замыкания

Точка КЗ	Источник питания	Uб, кВ	Iб, кА	xрасч, о.е.	I", кА	I0,2, кА	I?, кА	iу, кА	St=0,2, МВА
К1	система
К2	система
	двигатели
	итого

6. Выбор электрооборудования и токоведущих частей

Аппараты и токоведущие части электроустановок выбираются по условиям длительной работы и проверяются в режиме короткого замыкания. Условия выбора приведены в таблицах 7 и 8. Технические данные аппаратуры, проводниковой продукции и изоляторов приведены в справочниках.

На высокой стороне трансформатора в зависимости от принятой в проекте схемы выбираются разъединители, отделители, короткозамыкатели, высоковольтные выключатели, трансформаторы тока, ограничители перенапряжения. Токоведущие части на ВН выполняются гибкими и того же сечения, что и у питающей ВЛ.Расчетный ток на ВН принимается по формуле (38).

Таблица 7 Условия выбора и проверки аппаратуры

Условия выбора и проверки	Выключатель	Разъединитель, отделитель	коротко- замыкатель
1	2	3	4
Выбор по напряжению	Uн Uуст	Uн Uуст	Uн Uуст
Выбор по току	IнIр	IнIр
Проверка на динамическую стойкость	iдiу	iдiу	iдiу



Таблица 8 Условия выбора и проверки аппаратуры

Условия выбора и проверки	Силовые предохранители	предохранители для защиты трансформаторов напряжения
Выбор по напряжению	Uн = Uуст	Uн = Uуст
Выбор по току	IнIр
Проверка на отключающую способность	Iн.о I"
Примечания: 1) tп приведенное время срабатывания релейной защиты, tпр = 1 с на НН ГПП; tпр = 1,5 с на ВН ГПП. 2) Fдоп - допустимая разрушающая сила Fдоп = 0,6 Fразр, где Fразр - минимальная разрушающая сила, справочная величина. 3) Fрасч - расчетная разрушающая сила, Н, определяется по формуле , где iуд - ударный ток, кА; L расстояние между опорными изоляторами одной фазы, см; а расстояние между фазами. 4) Расчетный ток силового предохранителя на стороне ВН трансформатора ТСН Iр принимается равным 2 • Iт.н, где Iт.н - номинальный ток трансформатора ТСН на ВН.

Таблица 9 Условия выбора и проверки аппаратуры

Условия выбора и проверки	Опорные изоляторы	Проходные изоляторы	Ограничители перенапряжения
Выбор по напряжению	Uн Uуст	Uн Uуст	Uн = Uуст
Выбор по току		IнIр
Проверка на разрушающее действие	FдопFрасч	FдопFрасч

Таблица 10 Условия выбора и проверки измерительных трансформаторов и токоведущих частей

Условия выбора и проверки	Сборные шины	Трансформаторы тока	трансформаторы напряжения
Выбор по напряжению		Uн Uуст	Uн Uуст
Выбор по току	IдопIр	I1номIр
Проверка на динамическую стойкость	GдGр	iдiу или КдинI1номiу
Проверка на термическую стойкость	др	IнтуI или КтуI1номI
Проверка по нагрузке вторичной обмотки		Sн2Sрасч	Sн2Sрасч
Примечания: 1) Порядок расчета при выборе сборных шин показан в приложении Г. 2) Кдин, Кту - коэффициенты кратности динамической и термической стойкости трансформатора тока; 3) Определение расчетной мощности измерительных трансформаторов описано в приложении Д.

Выбор аппаратуры и токоведущих частей на НН

На низкой стороне трансформатора необходимо выбрать вводные и отходящие ячейки КРУ с высоковольтными выключателями, опорные и проходные изоляторы, сборные шины, измерительные трансформаторы тока и напряжения, ограничители перенапряжения, предохранители для ТСН и трансформаторов напряжения.

Расчетный ток на НН ГПП Iр.НН, А, определяется по формуле

.

Выбор отходящих кабелей

Отходящие кабели к ТП, асинхронным и синхронным двигателям выбираются и проверяются по следующим условиям:

1) выбор по экономической плотности тока по формуле

sэ = .

Расчетный ток двигателей Iр, А, определяется по формуле

.

Расчетный ток ТП IТП, А, определяется по формуле

,

где Sр.ТП - полная мощность нагрузки до 1000 В;

nc - число пар секций.

Стандартное сечение округляется до ближайшего большего или меньшего значения. ток напряжение трансформатор электрооборудование

2) выбор по напряжению

Uн Uуст.

3) проверка на термическую стойкость

sнsту = • I• ,

где sту - сечение термической стойкости, мм2;

I - ток короткого замыкания в точке К2, кА;

коэффициент, мм2/(Ас1/2), = 11 для алюминиевых жил.

4) проверка на нагрев токами нагрузки по формулам

в нормальном режиме

IдIр;

в аварийном режиме



Iд 2 · Iр.

5) проверка по потерям напряжения по формуле

UдUр.

Расчетные потери напряжения Uр, %, определяются по формуле

,

где L длина линии, км, принимается от 50 до 300 м;

Uн номинальное напряжение линии, В;

r0активное сопротивление 1 км провода, Ом/км, ( таблица В.3);

х0 индуктивное сопротивление 1 км провода, для кабелей х0 = 0,08 Ом/км.

Расчеты необходимо свести в таблицу 11.

Таблица 11 - Результаты расчета кабелей

Sр, кВА	Iр, А	sэ, мм2	sн, мм2	Iд, А	r0, Ом/км	sту, мм2	2 • Iр, А	cos	Uр, %

В этом разделе студент должен раскрыть требования, которые предъявляются к главным схемам электрических соединений. Описать, какие схемы принимает на высоком и низком напряжениях трансформатора ГПП, их достоинства и недостатки.

Принципиальная схема выполняется на листе 1 графической части. Схема должна быть выполнена в соответствии с правилами Единой системы конструкторской документации: ГОСТ 2.722, 2.755, 2.710 «Условные графические обозначения элементов схем» и др.

Компоновочныерешения, обеспечивающие технику безопасности и пожаробезопасности обслуживающего персонала

В данном разделе необходимо раскрыть меры, которые применяются при проектировании подстанции для удобства и безопасности обслуживания аппаратов на ОРУ и ЗРУ; как выполняются ограждение подстанции, выходы из ОРУ и ЗРУ; какие меры применяются на данной подстанции по защите оборудования, кабелей и помещения от пожара и взрыва.

Список рекомендуемой литературы

1. Электрическая часть электростанций. / Под ред. Усова С.В. Учебник для вузов. - Л.: Энергия, 1977 - 556 с.

2. Васильев, А.А. Электрическая часть станций и подстанций / А.А.Васильев, - М: Энергоатомиздат, 1990.

3. Неклепаев, Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций / Б.Н. Неклепаев - М: Энергоатомиздат, 1986.

4. Идельчик, В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов / В.И. Идельчик - М: Высшая школа, 1989.

5. Евдокунин, Г.А. Электрические системы и сети: Учебное пособие для электроэнергетических специальностей / Г.А. Евдокунин, - СПб.: Изд-во Сизова, М.П., 2001.

6. Волобринский, С.Д. Электрические нагрузки и балансы промышленных предприятий /С.Д.Волобринский. ? Л, «Энергия», 1976.

9. Липкин, Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок / Б.Ю. Липкин. - М: Высшая школа, 1990.

10. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 2004г. - 648 с.

11. Блок, В.М. и др. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для энергетических специальностей вузов /. В.М. Блок и др. - М.: Высш. шк., 1990 г. - 383 с.

12. Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред. Барыбина Ю.Г. и др. - М.: Энергоатомиздат, 1990 г.- 576 с.

13. Справочник по проектированию подстанций 35500 кВ. Под ред. Рокотяна С.С. и СамойловаЯ.С. - М.: Энергоиздат, 1982 - 352 с.

14. Проектирование электрической части станций и подстанций / Под ред. Гук Ю.Б. и др. - Л.: Энергоатомиздат, 1985 - 312 с.

16. Блок, В.М. Электрические сети и системы / В.М.Блок- М: Высш.шк., 1986.

17. Кудрин, Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий / Б.И. Кудрин - М: Энергоатомиздат, 1995.

18. Конюхова, Н.А. Электроснабжение объектов / Н.А.Конюхова. - М: Изд-во "Мастерство", 2002.

Приложения

Приложение А

Технические данные статических конденсаторов

Таблица А.1 Технические данные компенсирующих устройств

Тип	Номинальная мощность, квар	Номинальное напряжение, В
Статические конденсаторы
КС06,3252У3	25	6000
КС010,5252У3	25	10000
КС16,3302У1	30	6000
КС110,5302У1	30	10000
КС16,337,52У3	37,5	6000
КС110,537,52У3	37,5	10000
КС16,3502У3	50	6000
КС110,5502У3	50	10000
КС26,3602У1	60	6000
КС210,5602У1	60	10000
КС26,3752У3	75	6000
КС210,5752У3	75	10000
КС26,31002У3	100	6000
КС210,51002У3	100	10000
Комплектные конденсаторные установки
УКЛ-6/10-450	450	6000 (10000)
УКЛ-6/10-675	675	6000 (10000)
УКЛ-6/10-900	900	6000 (10000)
УКЛ-6/10-1125	1125	6000 (10000)
УК-6/10Н-900	900	6000 (10000)
УК-6/10Н-1350	1350	6000 (10000)
УК-6/10Н-1800	1800	6000 (10000)

Приложение Б

Таблица Б.1 Экономическая плотность тока

Число часов использования максимальной нагрузки Тм	Голые провода алюминиевые или сталеалюминиевые	Кабели с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией
10003000	1,3	1,6
30005000	1,1	1,4
50007000	1,0	1,2
Примечание: максимум нагрузки 15002500 ч для чисто осветительной нагрузки; 18002500 ч для смешанной нагрузки, 1 смена; 35004500 ч для смешанной нагрузки, 2 смены; 50007000 ч для смешанной нагрузки, 3 смены.

Приложение В

Допустимые длительные нагрузки и сопротивления проводниковой продукции

Таблица В.1 Допустимые длительные нагрузки и сопротивления неизолированных алюминиевых проводов

Марка провода	Номинальное сечение, мм2	Токовая нагрузка, А	Активное сопротивление r0, Ом/км
А25	25	135	1,28
А35	35	170	0,92
А50	50	215	0,64
А70	70	265	0,46
А95	95	350	0,34
А120	120	375	0,27
А150	150	440	0,21
А185	185	500	0,17
А240	240	590	0,132
А300	300	680	0,106
А400	400	980	0,08



Таблица В.2 - Допустимые длительные нагрузки и сопротивления неизолирванныхсталеалюминиевых проводов

Марка провода	Номинальное сечение, мм2	Токовая нагрузка, А	Активное сопротивление r0, Ом/км
АС16	16	105	2,16
АС25	25	130	1,38
АС35	35	175	0,85
АС50	50	210	0,65
АС70	70	265	0,46
АС95	95	330	0,33
АС120	120	380	0,27
АС150	150	445	0,21
АС185	185	510	0,17
АС240	240	610	0,132
АС300	300	690	0,107
АС400	400	835	0,08

Таблица В.3 - Длительно допустимые токовые нагрузки для высоковольтных кабелей 6 - 10 кВ с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией

Сечение жилы, мм2	Ток для трехжильных кабелей, А	Активное сопротивление r0, Ом/км
	6 кВ	10 кВ
10	60	-	3,13
16	80	75	1,95
25	105	90	1,25
35	125	115	0,89
50	155	140	0,63
70	190	165	0,45
95	225	205	0,33
120	260	240	0,26
150	300	275	0,21
185	340	310	0,17
240	390	355	0,13

Приложение Г

выбор сборных шин

Сборные шины выбираются и проверяются по следующим условиям:

1) выбор по току

Iд ? Iр =,

где К1 - коэффициент, учитывающий расположение полос шин, К1 = 1 при вертикальном расположении шин, К1 = 0,95 при горизонтальном расположении шин;

К2 - коэффициент, учитывающий число полос в шине, К2 = 1 при однополосных шинах, К2 = 0,9 при двухполосных шинах, К2 = 0,85 при трехполосных шинах;

К3 - коэффициент, учитывающий отличие фактической температуры среды от нормированной 25 С, таблица Г.1.

Таблица Г.1 - Поправочный коэффициент, зависящий от температуры окружающей среды

Расчетная температура среды, С	нормированная температура жил, С	Поправочные коэффициенты при фактической температуре среды, С
		+15	+20	+25
25	70	1,11	1,05	1,00
15	65	1,00	0,95	0,89
25	65	1,12	1,06	1,00
15	60	1,00	0,94	0,88
25	60	1,13	1,07	1,00

2) проверка на электродинамическую стойкость



GдGр,

где Gд - допустимое напряжение в шинах, Gд = 6500 Н/см2;

Gр - расчетное напряжение в шинах, Н/см2,

Gр = ,

где W - момент сопротивления шины, W = 0,167 • n • b • h2 при горизонтальном расположении шин, где n - число полос, W = 0,17 • b2 • h при вертикальном расположении однополосных шин, W = 1,44 • b2 • h при вертикальном расположении двухполосных шин, W = 3,3 • b2 • h при вертикальном расположении трехполосных шин (рисунок Г.1).

Рисунок Г.1 - Горизонтальное и вертикальное расположение шин

3) проверка на термическую стойкость

др,

где д - максимально допустимая температура, таблица Г.2;

р - расчетная температура нагрева жил при возникновении короткого замыкания, определяется по кривым рисунка Г.1.



Таблица Г.2 - Допустимая температура нагрева жил

вид проводника	длительно допустимый нагрев алюминиевых жил нС	максимально допустимые превышения температуры алюминиевых жил при токах короткого замыкания д, С
ины и голые провода	70	200
кабели с бумажной пропитанной изоляцией 6 кВ	65	200
кабели с бумажной пропитанной изоляцией 10 кВ	60	200

Чтобы определить расчетную температуру нагрева жил при возникновении короткого замыкания определяется величина, пропорциональная полному количеству теплоты, выделяемой в проводнике после короткого замыкания, Ак

Ак = Анач + ,

где Анач - величина, пропорциональная начальной температуре нагрева жил до короткого замыкания, определяется по длительно допустимой температуре нагрева жил (рисунок Г.1);

I - ток короткого замыкания точке короткого замыкания К2, А;

s - сечение выбранной шины, мм2.

Рисунок Г.1 - Кривые нагрева алюминиевых токоведущих частей при коротких замыканиях

Приложение Д

Определение расчетной мощности измерительных трансформаторов

Расчетная вторичная нагрузка (мощность, потребляемая измерительными приборами и реле) трансформатора напряжения Sрасч, ВА, определяется по формуле

, (Д.1)

где P2 - суммарная активная мощность измерительных приборов и реле (таблица Д.1), Вт;

Q2 - суммарная реактивная мощность измерительных приборов и реле (таблица Д.1), вар.

Во вторичную обмотку трансформатора напряжения включаются вольтметр, ваттметр, счетчик активной энергии, счетчик реактивной энергии, реле частоты, реле напряжения.

Д.2 Определение расчетной нагрузки трансформаторов тока

В ячейки КРУ на каждую фазу устанавливаются один трансформатор тока с двумя вторичными обмотками: одна предназначена для включения измерительных приборов (класс точности должен быть не более 0,5), а вторая - для включения токовых реле (класс точности должен быть не более 3). Схема включения измерительных приборов показана на рисунке Д.1.

Полная расчетная нагрузка Sрасч, ВА, считается по формуле

Sрасч = ?Sприб + Sконт,

где ?Sприб - суммарная мощность подключаемых приборов, ВА;

Sконт - мощность, теряемая в контактах, ВА.



Мощность, теряемая в контактах, Sконт, ВА, определяется по формуле

Sконт = Iн22 • rк,

где Iн2 - номинальный вторичный ток трансформатора тока, А, справочная величина;

Таблица Д.1 - Технические данные измерительных приборов и реле

Приборы и реле	Тип	Sприб, ВА	cos	Обмотка
Вольтметр	Э 377	4,7	1	-
Амперметр	Э 309	5	-	-
Ваттметр	Д 323	1,6	1	Параллельная
		1,25	-	Последовательная
Счетчик активной энергии	СА3У	1,75	0,38	Параллельная
		0,525	-	Последовательная
Счетчик реактивной энергии	СР3У	1,73	0,38	Параллельная
		0,275	-	Последовательная
Реле частоты	ИВЧ	10	1	-
Реле напряжения	РН-51	0,15	1	-
Реле тока	РТ-80	10	-	-

По справочнику выбирается трансформатор тока требуемого класса точности с ближайшей большей номинальной мощностью вторичной обмотки Sн2. Если в каталоге приведено номинальное сопротивление вторичной обмотки Rн2, то номинальная мощность вторичной обмотки определяется по формуле

Sн2 = Iн2 • Rн2.

Мощность, которая может быть потеряна в проводах Sпров, ВА, считается для измерительной и релейной обмотки по формуле



Sпров = Sн - Sрасч.

Ей соответствует сечение, расчетное значение которых определяется по формуле

,

где - удельное электрическое сопротивление медного провода, = 0,0175 м•Ом-1/мм2;

l - расстояние от щита управления до распределительного устройства, l = 100 200 м для ОРУ и l = 4 6 м для ЗРУ.

Выбирается ближайшее большее сечение из стандартного ряда: 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16 мм2. По условию механической прочности сечение медных проводов должно быть не менее 1,5 мм2, а при включении счетчиков - 2,5 мм2.

Приложение Е

Технические данные высоковольтных выключателей

Таблица Е.1 - Технические данные высоковольтных выключателей

Параметры	BB-10-20/1600	ВВ-10-31,5/3150
Uном, кВ	10	10
Iном, А	630, 1000, 1600	630, 1000, 1600, 2000, 3150
Iн.о., кА	20	31,5
iд, кА	51	80
Iнту, кА	20	31,5
tнту, с	3	3
Вид выключателя	вакуумный	вакуумный



Приложение Ж

Кратность периодической составляющей тока трехфазного КЗ

Рисунок Ж.1 Кратность периодической составляющей тока трехфазного КЗ

Приложение З

Образец титульного листа

Приложение И

Образец графика курсового проекта (работы)

Основные этапы выполнения курсового проекта	Сроки и объем выполнения основных этапов курсового проектирования
	1 этап	2 этап	3 этап	4 этап	5 этап
1 Расчёт электрических нагрузок. Выбор рода тока и величины напряжения. Выбор числа и мощности трансформаторов, ТЭР.	20 %
2 Расчет токов КЗ. Расчет питающей воздушной линии.		40 %
3 Выбор оборудования и токоведущих частей на ГПП.			60 %
4 Выбор главной схемы электрических соединений ГПП. Компоновочные решения.				80 %
5 Оформление и защита КП					100 %

Размещено на Allbest.ru

...