Размещено на http://www.allbest.ru/

• Содержание
• Введение
• 1. Расчет электрических нагрузок подстанции
• 1.1 Параметры нагрузок подстанции
• 1.2 Определение расчетной подстанции
• 2. Выбор силовых трансформаторов подстанции
• 3. Расчет токов короткого замыкания
• 4. Выбор и проверка коммутационно-защитной аппаратуры на стороне 35 Кв
• 4.1 Выбор выключателей и разъединителей
• 4.2 Выбор трансформаторов тока
• 4.3 Выбор ограничителей перенапряжения
• 4.4 Выбор шин
• 5. Выбор и проверка коммутационно-защитной аппаратуры на стороне 10 Кв
• 5.1 Выбор выключателей и разъединителей
• 5.2 Выбор трансформаторов тока
• 5.3 Выбор трансформаторов напряжения
• 5.4 Выбор ограничителей перенапряжения
• 6. Расчет собственных нужд подстанции
• 6.1 Характеристика потребителей
• 6.2 Определение расчетных нагрузок
• 6.3 Выбор трансформаторов собственных нужд
• 6.4 Выбор системы оперативного тока
• 6.5 Выбор жил кабелей
• 6.6 Расчет токов короткого замыкания
• 6.7 Выбор коммутационной и защитной аппаратуры
• 7. Расчет релейной защиты
• 7.1 Расчет релейной защиты силовых трансформаторов
• 7.1.1 Защита от перегрузок

7.1.2 Максимальная оборона трансформатора наружних КЗ

7.2 защита

7.2.1 учет релейной обороны отходящих прибавлений 10 кВ

7.2.2 учет АВР-10

8. Экономическая часть

8.1 Оценка затрат на проведение работ

8.2 критика Оценка целесообразности перестройкр реконструкций

Заключение

Список использованной литературы

Введение

силовой трансформатор нагрузка электрический

В данной выпускной квалификационной работе разобран вопрос реконструкции подстанции 35/10 кВ «Родина», которая находится в эксплуатации с 1975 года, то есть более сорока лет. На подстанции установлено устаревшее оборудование, которое не обеспечивает требуемую надежность электроснабжения и качество электроэнергии.

Решение вопроса содержится в том, что при минимальных затратах денежных средств, оборудования и материалов она обеспечивала требуемую надежность электроснабжения и качество электроэнергии.

Целью данной выпускной квалификационной работы является выбор нового электрооборудования и проектирование схемы электроснабжения соответствующей требованиям поменявшегося режима работы.

1. Расчет электрических нагрузок подстанции

1.1 Параметры нагрузок подстанции

Параметры нагрузок ПС 35/10кВ «Родина» приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Параметры нагрузок подстанции

ЛЭП	Pр, кВт	cosц	Марка провода, кабеля	Протяженность линии, м
Больница	195	0,9	СИП-3 1х50	10500
Слуда	101	0,9	СИП-3 1х50	8000
Варницы	220	0,9	СИП-3 1х50	16200
Митино	231	0,9	СИП-3 1х50	1200
Новое	98	0,9	СИП-3 1х50	8000
Орловка	232	0,9	СИП-3 1х50	1200
Юшкино	103	0,9	СИП-3 1х50	8000
Гостиница	215	0,9	СИП-3 1х50	16200
Итого по ПС	1679	-	-	-

По данным таблицы 1.1 определяем полную и реактивную мощность:

, кВА; (1.1)

, квар. (1.2)

Для НН:

кВА;

.

1.2 Определение расчетной подстанции

При определении расчетной мощности подстанции следует учесть мощность трансформаторов собственных нужд (ТСН), которые присоединяются к сборным шинам НН, а также коэффициент перспективы роста нагрузок на 5 - 10 лет (к₁₀ = 1,1). Тогда полная расчетная мощность подстанции будет равна:

S_{расч п/ст} = (S_расч + S_СН)·К₁₀, МВ·А, (1.3)

где S_расч - расчетная мощность района.

Предварительно выбираем мощность собственных нужд подстанции S_сн=40 кВ·А.

Полная расчётная мощность подстанции будет равна:

S_{расч.п/с}=(1,510+0,04)?1,1=1,705МВ•А.

2. Выбор силовых транспорматоров подстанции

Мощность трансформаторов выбирае_.тся так, чтобы при отключе_.нии наиболе_.е мощного из них на вре_.мя ре_.монта или заме_.ны, оставшие_.ся в работе, с уче_.том их допустимой, по те_.хниче_.ским условиям на трансформаторы, пе_.ре_.грузки и ре_.зе_.рва по се_.тям НН, обе_.спе_.чивали питание нагрузки К_З = 0,7

, МВЧА; (2.1)

МВ·А.

Принимае_.м два трёхфазных трансформатора ТМН-1600/35/10.

.

Прове_.ряе_.м пе_.ре_.грузочную способность трансформаторов в аварийном ре_.жиме по условию:

. (2.2)

Находим К_ПАВ, учитывая, систе_.мное охлажде_.ние трансформатора, те_.мпе_.ратуры окружающе_.й сре_.ды.

1,4 • 1,6 = 3>2,28.

Те_.хниче_.ские данные трансформатора приве_.де_.ны в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Те_.хниче_.ские данные трансформаторов

Тип	Sн МВ·А	Uном, кВ	Pх кВт	Uк, %	Pк кВт	це.на т.р.
		ВН	НН
ТМН-1600/35/10	1,6	35	10,5	5,5	10,5	22	1900

3. Расчет токов короткого замыкания

Расче_.т токов КЗ производится для выбора и прове_.рки уставок ре_.ле_.йной защиты и автоматики, а также для прове_.рки параме_.тров оборудования.

Вве_.де_.м ряд допуще_.ний, упрощающих расче_.т и не вносящих суще_.стве_.нных погре_.шносте_.й:

1. Лине_.йность все_.х эле_.ме_.нтов схе_.мы ;

2. Приближе_.нный учёт нагрузок ;

3.Симме_.тричность все_.х эле_.ме_.нтов за исключе_.ние_.м ме_.ст короткого замыкания ;

4. Пре_.не_.бре_.же_.ние активными сопротивле_.ниями, е_.сли X/R>3;

5. Токи намагничивания трансформаторов не учитываются;

Погре_.шность расче_.тов при данных допуще_.ниях не пре_.вышае_.т 2ч5 %.

Расче_.тная схе_.ма пре_.дставле_.на на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 Расче_.тная схе_.ма

Схе_.ма заме_.ще_.ния пре_.дставле_.на на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 Схе_.ма заме_.ще_.ния для расче_.та токов КЗ

Токи короткого замыкания в максимальном и минимальном ре_.жимах на шинах 35 кВ ПС: I_КЗmin=2,4 кА, I_КЗmax=3,9 кА.

Параме_.тры систе_.мы:

, Ом, (3.1)

где_. U_cpНН, U_cpНН- сре_.дне_.е напряже_.ние на стороне ВН и НН соотве_.тстве_.нно, кВ;

I_кзВН- ток трёхфазного КЗ на шинах ВН подстанции, МВ·А.

Ом;

Ом.

ЭДС систе_.мы:

Е_.С = U_ср,кВ; (3.2)

Е_.С.НН = 10,5 кВ.

Параме_.тры силовых трансформаторов:

Активное сопротивле_.ние трансформатора, приве_.дённое к стороне 10,5 кВ.

, Ом; (3.3)

Ом.

Ре_.активное сопротивле_.ние трансформатора, приве_.дённое к стороне 10,5 кВ.

,Ом; (3.4)

Ом.

Сопротивле_.ния трансформаторов 10/0,4 кВ приве_.де_.нные к стороне 10 кВ све_.де_.ны в таблицу 3.1.

Таблица 3.1

Параме_.тры трансформаторов 10/0,4

S, кВА	Х, Ом	R, Ом
25	198,45	105,84
40	124,03	60,64
63	78,75	35,56
100	49,61	21,83
160	31,01	11,41
250	19,85	6,53
400	12,40	3,79

Сопротивле_.ния ЛЭП:

R_ЛЭП = r₀ • l, Ом; (3.5)

X_ЛЭП = x₀ • l , Ом. (3.6)

Параме_.тры воздушных линий све_.де_.ны в таблицу 3.2.

Таблица 3.1

Параме_.тры отходящих линий

ЛЭП	Протяже.нность линии, м	Марка провода, кабе.ля	r, Ом/м	x0, Ом/м	Rвл, Ом	Xвл, Ом
Больница	10500	СИП-3 1х50	0,000720	0,00030	7,560	3,150
Слуда	8000	СИП-3 1х50	0,000720	0,00030	5,760	2,400
Варницы	16200	СИП-3 1х50	0,000720	0,00030	11,664	4,860
Митино	1200	СИП-3 1х50	0,000720	0,00030	0,864	0,360
Новое.	8000	СИП-3 1х50	0,000720	0,00030	5,760	2,400
Орловка	1200	СИП-3 1х50	0,000720	0,00030	0,864	0,360
Юшкино	8000	СИП-3 1х50	0,000720	0,00030	5,760	2,400
Гостиница	16200	СИП-3 1х50	0,000720	0,00030	11,664	4,860
ТСН1	0,02	АВВГнг 5х95	0,89	0,064	0,018	0,001
ТСН2	0,02	АВВГнг 5х95	0,89	0,064	0,018	0,001

Расчёт токов КЗ выполняе_.тся для напряже_.ния той стороны, к которой приводятся сопротивле_.ния схе_.мы.

, кА, (3.7)

где - полное суммарное эквивале_.нтное сопротивле_.ние от источника питания до расчётной точки КЗ, Ом.

Установивше_.е_.ся значе_.ние тока при двухфазном КЗ опре_.де_.ляе_.тся по значе_.нию тока трёхфазного КЗ:

, кА. (3.8)

Ударный ток:

кА, (3.9)

где к_уд - ударный коэффицие_.нт.

Расчёт токов КЗ производим бе_.з учёта подпитки со стороны нагрузки.

Приве_.де_.м приме_.р расче_.та для ВЛ Митино:

кА;

кА;

кА;

;

;

кА.

Расче_.т токов КЗ све_.де_.н в таблицу 3.3.

Таблица 3.2

Расче_.т токов КЗ на стороне 10 кВ

ЛЭП	I(3)КЗmax, кА	I(3)КЗmin, кА	I(2)КЗ, А	I(3)КЗmax0,4, кА	Та	куд	iуд
Больница	0,54	0,54	0,47	0,26	0,0044	1,104	0,86
Слуда	0,64	0,64	0,55	0,28	0,0050	1,132	1,05
Варницы	0,39	0,39	0,34	0,17	0,0038	1,073	0,61
Митино	1,15	1,13	0,98	0,33	0,0139	1,487	2,46
Новое.	0,64	0,64	0,55	0,28	0,0050	1,132	1,05
Орловка	1,15	1,13	0,98	0,33	0,0139	1,487	2,46
Юшкино	0,64	0,64	0,55	0,28	0,0050	1,132	1,05
Гостиница	0,39	0,39	0,34	0,17	0,0038	1,073	0,61
ТСН1	5,34	4,61	1,08	4,0	0,0390	1,773	13,78
ТСН2	5,34	4,61	1,08	4,0	0,0390	1,773	13,78

Ток однофазного замыкания на зе_.млю опре_.де_.ляе_.тся по формуле:

А, (3.10)

где U_ф - напряже_.ние фазы се_.ти;

щ - угловая частота напряже_.ния се_.ти;

С_уд - е_.мкость 1 км фазы се_.ти относите_.льно зе_.мли, мкФ/км;

L - общая протяже_.нность се_.ти, км.

Но с точностью для практиче_.ских расче_.тов, в том числе, для ре_.ше_.ния вопроса о не_.обходимости компе_.нсации е_.мкостного тока замыкания на зе_.млю, расче_.т производим по формуле.

А, (3.11)

где_. U_ном - номинальное напряже_.ние се_.ти, кВ;

L_в - общая протяже_.нность воздушных линий се_.ти, км;

L_к - общая протяже_.нность кабе_.льных линий, км.

Опре_.де_.лим ток однофазного замыкания на зе_.млю для отходящих линий 10 кВ. В ПУЭ оговоре_.но: ве_.личина е_.мкостного тока замыкания на зе_.млю для нормального ре_.жима се_.ти. А в данном случае, нормальным ре_.жимом работы являе_.тся разде_.льная работа силовых трансформаторов (се_.кционные выключате_.ли отключе_.ны).

Для отходящих линий 10 кВ:

А.

В соотве_.тствии с ПУЭ п.1.2.16 Компе_.нсация е_.мкостного тока должна приме_.няться при значе_.ниях этого тока в нормальных ре_.жимах:

в се_.тях, не име_.ющих же_.ле_.зобе_.тонных и ме_.талличе_.ских опор на воздушных линиях эле_.ктропе_.ре_.дачи;

боле_.е 20 А при напряже_.нии 10 кВ;

В наше_.м случае компе_.нсация е_.мкостного тока не тре_.буе_.тся.

4. Выбор и проверка коммутационно-защитной аппаратуры на стороне 35 Кв

На стороне 35 кВ приме_.няе_.тся открытое распре_.де_.лите_.льное устройство с одной систе_.мой шин. Оно выполне_.но открытого типа на модульных ме_.таллоконструкциях БМК «Исе_.ть» производства ЗАО ГК "ЭнТе_.рра" г. Москвы.

4.1 Выбор выключате_.ле_.й и разъе_.дините_.ле_.й

Выключате_.ли выбираются по номинальному значе_.нию тока и напряже_.ния, роду установки и условиям работы, конструктивному исполне_.нию и отключающим способностям[3].

Выбор выключате_.ле_.й производится:

1) по напряже_.нию:

U_НОМ ? U_{НОМ.СЕ.ТИ} , кВ. (4.1)

2) по длите_.льному току:

I_НОМ ? I_{РАБ.МАХ}, А. (4.2)

3) по отключающе_.й способности.

Прове_.ряе_.тся возможность отключе_.ния пе_.риодиче_.ской составляюще_.й тока короткого замыкания:

t_а,W? t_а,ном=Чb_нормЧI_{откл. норм.} (4.3)

где b_норм -- нормативное проце_.нтное соде_.ржание апе_.риодиче_.ской составляюще_.й в токе отключе_.ния;

t -- наиме_.ньше_.е вре_.мя от начала короткого замыкания до моме_.нта расхожде_.ния контактов.

t=t_{з, min} + t_соб., с., (4.4)

где t_{з, min} =0,01 с -- минимальное вре_.мя де_.йствия защиты;

t_соб.-- собстве_.нное вре_.мя отключе_.ния выключате_.ля.

Допускае_.тся выполне_.ние условия:

Ч(1+b_норм)ЧI_{откл. норм} >t_к,W= ЧI_П,W+ t_а,W. (4.5)

На эле_.ктродинамиче_.скую стойкость выключате_.ль прове_.ряе_.тся по пре_.де_.льному сквозному току короткого замыкания:

? I_{пр. скв.};i_{пр. скв} =i_дин. >i_уд., А, (4.6)

где I_{пр. скв} -- де_.йствите_.льное значе_.ние пре_.де_.льного сквозного тока короткого замыкания;

-- начальное значе_.ние пе_.риодиче_.ской составляюще_.й тока короткого замыкания в це_.пи выключате_.ля.

На те_.рмиче_.скую стойкость выключате_.ль прове_.ряе_.тся по те_.пловому импульсу:

I²_{те.рм. норм.}Чt_{те.рм. норм.} ? В_К,кА²с, (4.7)

где I²_{те.рм. норм.} -- пре_.де_.льный ток те_.рмиче_.ской стойкости;

t_{те.рм. норм.} -- нормативное вре_.мя проте_.кания пре_.де_.льного тока те_.рмиче_.ской стойкости.

Вк=(I⁽³⁾_к.мах)²(t_откл+Т_а), кА²·с , (4.8)

где Т_а = 0,02 с -- апе_.риодиче_.ская составляющая тока кз;

t_откл -- справочная ве_.личина.

t_откл = t_р.з.осн + t_в.откл, с, (4.9)

где t_р.з.осн -- вре_.мя де_.йствия основной ре_.ле_.йной защиты;

t_в.откл- полное вре_.мя отключе_.ния выключате_.ля.

Выбор аппаратуры производим по номинальному значе_.нию тока и напряже_.ния.

, А. (4.10)

Рассчитае_.м рабочий ток на стороне 35 кВ с уче_.том транзита мощности 13 МВА:

А.

На стороне 35 кВ приме_.няются разъе_.дините_.ли РЛНД-2-35/600-УХЛ1:

U_ном =35 кВ, I_ном =600 А, i_пр.скв =50 кА, I_те.рм = 20 кА.

Изоляция полиме_.рная, привод эле_.ктродвигате_.льный ПД-14.

На стороне 35 кВ приме_.няются вакуумные выключате_.ли ВВ/Tel-35-1600/31.5: U_ном =35 кВ, I_ном =1600 А, I_откл = 31,5 кА, i_пр.скв =63 кА, I_те.рм = 31,5кА.

4.2 Выбор трансформаторов тока

Условия выбора трансформаторов тока:

U_ном ?U_се.ти, кВ; (4.11)

I_ном ?I_раб.max , А; (4.12)

i_дин ?i_уд, кА ; (4.13)

I²·t ?В_к,кА²·с. (4.14)

На стороне 35 кВ приме_.няются трансформаторы тока ТОЛ-35-50/5:

U_ном =35 кВ, I_ном =50 А, i_дин=80 кА, I_те.рм = 20 кА.

Класс точности обмоток защит 5Р, класс точности изме_.рите_.льных обмоток комме_.рче_.ский уче_.т 0,5S, изме_.ре_.ния 0,5.

4.3 Выбор ограничите_.ле_.й пе_.ре_.напряже_.ния

Для работы в се_.тях с эффе_.ктивно зазе_.мле_.нной не_.йтралью, для ограниче_.ния пе_.ре_.напряже_.ний, в не_.йтраль трансформатора включают ограничите_.ли пе_.ре_.напряже_.ний, устанавливае_.мые вблизи защищае_.мого оборудования.

Условия выбора ограничите_.ле_.й:

, кВ. (4.15)

ОПНп-35/680/44 УХЛ1:

U_{ном. опн}=35 кВ.

U_{ост.г. опн}=39,7 кВ при I_г=10 кА;

U_{ост.к. опн}=44,5 кВ при I_г=1000 А.

4.4 Выбор шин

Выбор шины производим по номинальному значе_.нию тока и напряже_.ния.

, А. (4.16)

Рассчитае_.м рабочий ток на стороне 35 кВ с уче_.том транзита мощности 13 МВА:

Выбирае_.м алюминие_.вые шины 40Ч5, длите_.льно допустимый ток для которой 540 А.

5. Выбор и проверка коммутационно-защитной аппаратуры на стороне 10 Кв

На стороне 10 кВ приме_.няе_.тся компле_.ктное распре_.де_.лите_.льное устройство на базе яче_.е_.к КРУ D-12PL производства ЗАО ГК «Классика» г. Е_.катиринбурга по схе_.ме 10-1 -- одна се_.кционированная выключате_.ле_.м систе_.ма шин приме_.няе_.тся при двух трансформаторах, каждый из которых присое_.дине_.н к одной се_.кции.

5.1 Выбор выключате_.ле_.й

Выключате_.ли выбираются по номинальному значе_.нию тока и напряже_.ния, роду установки и условиям работы, конструктивному исполне_.нию и отключающим способностям[3].

Выбор выключате_.ле_.й производится по условиям п.4.

Рассчитае_.м рабочий ток на стороне 10 кВ с уче_.том транзита мощности 13 МВА:

А.

На стороне 10 кВ приме_.няются вакуумные выключате_.ли ВВ/Tel-10-1000/20: U_ном =10 кВ, I_ном =1000 А, I_откл = 25 кА,i_пр.скв =50 кА, I_те.рм = 20 кА.

5.2 Выбор трансформаторов тока

Условия выбора трансформаторов тока выбирае_.м по условиям п.5:

На стороне 10 кВ приме_.няются трансформаторы тока ТЛК-10-6: U_ном =10 кВ, i_дин=52 кА, I_те.рм = 10 кА.

Класс точности обмоток защит 5Р, класс точности изме_.рите_.льных обмоток комме_.рче_.ский уче_.т 0,5S, изме_.ре_.ния 0,5.

5.3 Выбор трансформаторов напряже_.ния

Трансформаторы напряже_.ния выбирае_.м по условиям п.5.

На стороне 10 кВ приме_.няются трансформаторы напряже_.ния НАМИ-10:

U_ном = 10 кВ, U_НОМ1= 10/v3 кВ, U_НОМ2 = 100/v3 В, U_{ном.доп} = 100 В, S_ном = 150 ВА, S_пре.д = 1000 ВА.

Класс точности обмоток защит 3Р, класс точности изме_.рите_.льных обмоток 0,5.

5.4 Выбор ограничите_.ле_.й пе_.ре_.напряже_.ния

Для работы в се_.тях с эффе_.ктивно зазе_.мле_.нной не_.йтралью, для ограниче_.ния пе_.ре_.напряже_.ний, в не_.йтраль трансформатора включают ограничите_.ли пе_.ре_.напряже_.ний, устанавливае_.мые вблизи защищае_.мого оборудования.

Ограничите_.ли выбирае_.м по условиям п.4.

ОПНп-10/600/12 УХЛ1:

U_{ном. опн}=10 кВ.

U_{ост.г. опн}=38 кВ при I_г=10 кА.

U_{ост.к. опн}=30,75 кВ при I_г=1000 А.

6. Расчет собственных нужд подстанции

6.1 Характе_.ристика потре_.бите_.ле_.й

Характе_.ристики потре_.бите_.ле_.й собстве_.нных нужд приве_.де_.ны в таблице 6.1.

Таблица 6.1

Характе_.ристика потре_.бите_.ле_.й

Наиме.нование потре.бите.ля	Uн, В	Pном, кВт	Ко	cosц
Це.пи обогре.ва приводов выключате.ле.й 35 кВ	220	1,2	1	0,95
Це.пи обогре.ва приводов разъе.дините.ле.й 35 кВ	220	1,3	1	0,95
Обогре.в шкафов зажимов ОРУ 35 кВ	220	0,5	1	0,95
КРУ 10 кВ	380	15	0,7	0,9
АСКУЭ	220	1,5	0,6	0,8
ШОТ	380	10	1	0,8
ОПУ	380	15	0,7	0,9
Аппаратура те.ле.ме.ханики и связи	220	2	0,7	0,8
Наружное осве.ще.ние.	220	2,5	1	0,95
Изме.рите.льные приборы	220	0,5	0,6	0,9
Осве.ще.ние пане.ле.й РЗА	220	0,2	1	0,95
Итого по СН	380
Потре.бите.ли постоянного тока
Це.пи опе.ративного тока КРУ 10 кВ	220	0,6	1	1
Це.пи опе.ративного тока ОПУ	220	0,5	1	1
Це.пи сигнализации	220	1,2	1	1
Приводы разъе.дините.ле.й 35 кВ	220	3,6	0,2	1
Це.пи отключе.ния выключате.ле.й-1 35 кВ	220	3,2	0,2	1
Це.пи отключе.ния выключате.ле.й-2 35 кВ	220	3,2	0,2	1
ЩАО	220	0,4	1	1
Итого по ШОТ	220

6.2 Определение расчетных нагрузок

Расче_.тная нагрузка принимае_.тся равной:

Р_р = К_О • Р_Н,кВт; (6.1)

Q_р= Р_р • tgц,кВАр, (6.2)

где К_О - коэффицие_.нт одновре_.ме_.нности.

tgц - соотве_.тствуе_.т cosц данной группы эле_.ктроприе_.мников.

Полная расче_.тная мощность:

ВА. (6.3)

Расче_.тный ток для группы эле_.ктроприе_.мников находится по формуле:

А, (6.4)

где_. U_ном - номинальное напряже_.ние се_.ти, кВ.

Опре_.де_.лим основные нагрузки потре_.бите_.ле_.й собстве_.нных нужд и све_.де_.м их в таблицу 6.2.

Таблица 6.2

Расче_.т нагрузок СН

Наиме.нование потре.бите.ля	Рр, кВт	Qр, квар	Sр, кВА	Iр, А
ЩСН
Це.пи обогре.ва приводов выключате.ле.й 35 кВ	1,2	1,14	1,66	7,52
Це.пи обогре.ва приводов разъе.дините.ле.й 35 кВ	1,3	1,2110	1,79	8,15
Обогре.в шкафов зажимов ОРУ 35 кВ	0,5	0,475	0,69	3,13
КРУ 10 кВ	10,5	9,45	14,13	21,27
АСКУЭ	0,9	0,72	1,15	5,24
ШОТ	10	8	12,81	19,48
ОПУ	10,5	9,45	14,13	21,49
Аппаратура те.ле.ме.ханики и связи	1,4	1,12	1,79	8,15
Наружное осве.ще.ние.	2,5	2,375	3,45	15,67
Изме.рите.льные приборы	0,3	0,27	0,40	1,83
Осве.ще.ние пане.ле.й РЗА	0,2	0,19	0,28	1,25
Итого по СН	40,1	34,91	53,16	139,90
Щит постоянного тока
Це.пи опе.ративного тока КРУ 10 кВ	0,6	-	-	2,73
Наиме.нование потре.бите.ля	Рр,кВт	Qр,квар	Sр,кВА	Iр, А
Це.пи опе.ративного тока ОПУ	0,5	-	-	2,27
Це.пи сигнализации	1,2	-	-	5,45
Приводы разъе.дините.ле.й 35 кВ	0,72	-	-	3,27
Це.пи отключе.ния выключате.ле.й-1 35 кВ	0,64	-	-	2,91
Це.пи отключе.ния выключате.ле.й-2 35 кВ	0,64	-	-	2,91
ЩАО	0,4	-	-	1,82
Итого по ЩПТ	4,7	-	-	21,36

6.3 Выбор трансформаторов собстве_.нных нужд

Коэффицие_.нт загрузки трансформаторов СН выбирае_.тся таким образом, что бы один трансформатор мог обе_.спе_.чивать эле_.ктроснабже_.ние все_.х потре_.бите_.ле_.й СН не_.ограниче_.нное количе_.ство вре_.ме_.ни К_З = 0,5.

Количе_.ство трансформаторов опре_.де_.ляе_.тся по выраже_.нию:

, (6.4)

где S_н.тр - номинальная мощность трансформатора;

кВА.

Приме_.ним трансформаторы типа ТМГ- 63/10/0,4 УХЛ1.

6.4 Выбор систе_.мы опе_.ративного тока

На подстанции приме_.няе_.тся систе_.ма постоянного опе_.ративного тока на основе шкафов опе_.ративного тока (ШОТ). Для обе_.спе_.че_.ния бе_.спе_.ре_.бойного эле_.ктроснабже_.ния устройств РЗА, блоков управле_.ния выключате_.лями, аварийного осве_.ще_.ния используются аккумуляторные батаре_.и.

Мощность потре_.бляе_.мая ШОТ составляе_.т 4,7 кВт, выбирае_.м ШОТ ТИРОСОТ 220/32-40-10 20 А производства фирмы Benning, который выполне_.н в виде че_.тыре_.х шкафов: два распре_.де_.лите_.льных шкафа с автоматиче_.скими выключате_.лями, шкаф с зарядными устройствами, шкаф с аккумуляторной батаре_.е_.й.

6.5 Выбор жил кабелей

Для выбора кабе_.ле_.й не_.обходимо знать номинальные токи эле_.ктроприе_.мников, которые рассчитываются по формуле:

,А. (6.5)

Выбранные кабе_.ли не_.обходимо прове_.рить:

- по нагре_.ву расче_.тным током:

,А, (6.6)

где_. - длите_.льно допустимый ток, А;

- поправочный коэффицие_.нт, учитывающий отличие те_.мпе_.ратуры в це_.хе от те_.мпе_.ратуры, при которой задан , .

- расче_.тный ток потре_.бите_.ля;

- поправочный коэффицие_.нт, учитывающий сниже_.ние допустимой токовой нагрузки для кабе_.ле_.й при их многослойной прокладке в коробах, на поте_.ри напряже_.ния:

, (6.7)

где_. , - активное и ре_.активное уде_.льные сопротивле_.ния линии, мОм/м;

- длинна линии, км;

Согласно ПУЭ поте_.ря напряже_.ния должна удовле_.творять условию:

. (6.8)

Приме_.р расче_.та для кабе_.ля, питающе_.го КРУ 10 кВ.

А.

Выбирае_.м кабе_.ль ВВГнг 5х2,5, Iдоп = 26А.

Прове_.ряе_.м по нагре_.ву расче_.тным током:

.

Прове_.ряе_.м по поте_.ре напряже_.ния:

.

4,06%< 5%.

Выбор остальных кабе_.ле_.й све_.де_.м в таблицу 6.3.

Таблица 6.3

Выбор кабе_.ле_.й, питающих эле_.ктроприе_.мники

Эле.ктроприе.мник	Uн, В	Iр, А	L,м	Марка кабе.ля	Iдоп, А	ДU, В	ДU, %
Шины СН	380	127,46	15	ВВГнг(A)-LS 5х95	190	1,10	3,16
Це.пи обогре.ва приводов выключате.ле.й 35 кВ	220	7,52	40	ВВГнг(A)-LS 3х2,5	26	4,59	2,91
Це.пи обогре.ва приводов разъе.дините.ле.й 35 кВ	220	8,15	50	ВВГнг(A)-LS 3х2,5	26	5,83	2,35
Обогре.в шкафов зажимов ОРУ 35 кВ	220	3,13	50	ВВГнг(A)-LS 3х2,5	26	2,92	3,67
КРУ 10 кВ	380	21,27	10	ВВГнг(A)-LS 5х2,5	26	3,59	4,06
АСКУЭ	220	5,24	10	ВВГнг(A)-LS 3х2,5	26	1,70	4,23
ШОТ	380	19,48	10	ВВГнг(A)-LS 5х2,5	26	3,36	4,12
ОПУ	380	21,49	10	ВВГнг(A)-LS 5х2,5	26	3,59	4,06
Аппаратура те.ле.ме.ханики и связи	220	8,15	15	ВВГнг(A)-LS 3х2,5	26	2,52	3,86
Наружное осве.ще.ние.	220	15,67	50	ВВГнг(A)-LS 3х2,5	26	10,19	0,37
Изме.рите.льные приборы	220	1,83	15	ВВГнг(A)-LS 3х2,5	26	1,42	4,36
Осве.ще.ние пане.ле.й РЗА	220	1,25	15	ВВГнг(A)-LS 3х2,5	26	1,31	4,40
Щит постоянного тока
Це.пи опе.ративного тока КРУ 10 кВ	220	2,73	20	ВВГнг(A)-LS 2х2,5	26	1,73	4,21
Це.пи опе.ративного тока ОПУ	220	2,27	20	ВВГнг(A)-LS 2х2,5	26	1,62	4,26
Це.пи сигнализации	220	5,45	20	ВВГнг(A)-LS 2х2,5	26	2,36	3,93
Приводы разъе.дините.ле.й 35 кВ	220	3,27	50	ВВГнг(A)-LS 2х2,5	26	3,00	3,64
Це.пи отключе.ния выключате.ле.й-1 35 кВ	220	2,91	40	ВВГнг(A)-LS 2х2,5	26	2,45	3,89
Це.пи отключе.ния выключате.ле.й-2 35 кВ	220	2,91	40	ВВГнг(A)-LS 2х2,5	26	2,45	3,89
ЩАО	220	1,82	30	ВВГнг(A)-	26	1,73	4,21

6.6 Расчет токов короткого замыкания

Для выбора коммутационной и защитной аппаратуры на собстве_.нные нужды производим расче_.т токов КЗ.

Расче_.тная схе_.ма собстве_.нных нужд пре_.дставле_.на на рисунке 6.1.

Схе_.ма заме_.ще_.ния пре_.дставле_.на на рисунке 6.2.

Расче_.т ТКЗ рассмотрим на приме_.ре обогре_.ва шкафов зажимов ОРУ 35кВ, длина линии 50 м, выполне_.нных проводом ВВГнг (А)-LS 3х2,5.

Сопротивле_.ние питающе_.й систе_.мы равно:

(6.10)

Активное сопротивле_.ние трансформатора, приве_.дённое к стороне 0,4 кВ.

(6.11)



Ре_.активное сопротивле_.ние трансформатора, приве_.дённое к стороне 0,4 кВ.

(6.12)

Сопротивле_.ния кабе_.льных линий:

R_W = 0,822 · 50= 41,1 мОм;

X_W = 0,079 · 50= 3,95 мОм.

Сопротивле_.ния контактов:

R_К1 = 0,0024 мОм;

R_К5 = 0,021 мОм.

Сопротивле_.ния автоматиче_.ских выключате_.ле_.й:

R_QF1 = 0,41 мОм;

X_QF1 =0,13 мОм;

R_QF6 = 0,65 мОм;

X_QF6 =0,17мОм.

Суммарное сопротивле_.ние до точки К3:

R_УК1 = R_тр+R_QF1+R_К1 = 32,11 мОм;

X_УК1 =X_C+X_тр+X_QF1 = 69,21 мОм;

R_УК5 = R_УК1+R_QF6+R_W+R_К5 = 73,23 мОм;

X_УК5 =X_УК1+X_QF6 +X_W=73,33 мОм.

Ток КЗ бе_.з уче_.та сопротивле_.ния дуги:

(6.13)

Удaрный тoк oпре_.де_.ляе_.тся по выраже_.нию:

, (6.14)

где k_уд - удaрный кoэффицие_.нт.

(6.15)

(6.16)

где f - чaстoтa се_.ти.

;

.

Тoки oднфaзнoгo КЗ в се_.тях с нaпряже_.ние_.м дo 1кВ, кaк правилo, являются минимальными. По их ве_.личине прове_.ряе_.тся чувствите_.льность защитной аппаратуры.

Де_.йствующе_.е значе_.ние пе_.риодиче_.ской составляюще_.й тока однофазного КЗ I_к⁽¹⁾ опре_.де_.ляе_.тся по формуле:

кА, (6.17)

где Z⁽¹⁾ - полное сопротивле_.ние питающе_.й систе_.мы, трансформатора, а также пе_.ре_.ходных контактов точки однофазного КЗ;

Z_п- полное сопротивле_.ние пе_.тли фаза-ноль от трансформатора до точки КЗ.

(6.18)

где X_T1, X_T2, R_T1, R_T2- соотве_.тстве_.нно индуктивные и активные сопротивле_.ния прямой и обратной после_.довате_.льности силового трансформатора;

X_T0, R_T0 - соотве_.тстве_.нно индуктивное и активное сопротивле_.ния нуле_.вой после_.довате_.льности силового трансформатора.

(6.19)

где Z _{п-ф-0 уд} - уде_.льное сопротивле_.ние пе_.тли фаза-нуль эле_.ме_.нта;

L - длина эле_.ме_.нта.

Значе_.ние тока однофазного КЗ в точке К5:

Расче_.т токов КЗ в других точках проводим аналогичным образом. Ре_.зультаты расче_.та све_.де_.ны в таблице 6.4.

Таблица 6.4

Расче_.т токов КЗ в се_.ти 0,4 кВ

Точка КЗ	I (3) k,max, кА	I (3) k,min, кА	I (1) k, кА	iуд, кА
К1	1,89	1,526	0,495	2,85
К2	1,89	1,526	0,495	2,85
К3	-	-	0,451	-
К4	-	-	0,14	-
К5	-	-	0,08	-
К6	-	-	0,14	-
К7	-	-	0,19	-
К8	-	-	0,36	-
К9	-	-	0,14	-
К10	-	-	0,08	-
К11	-	-	0,19	-
К12	-	-	0,36	-
К13	-	-	0,24	-
К14	-	-	0,36	-
К15	-	-	0,14	-
К16	-	-	0,09	-
К17	-	-	0,16	-
К18	-	-	0,31	-
К19	-	-	0,08	-

6.7 Выбор коммутационной и защитной аппаратуры

Условия выбора и прове_.рки автоматиче_.ских выключате_.ле_.й:

1) По напряже_.нию:

,В. (6.20)

2) По номинальному току:

,А. (6.21)

3) По отстройке от пиковых токов:

,А. (6.22)

где_. - ток срабатывания отсе_.чки;

- коэффицие_.нт наде_.жности;

- пиковый ток.

4) По условию защиты от пе_.ре_.грузки:

,А. (6.23)

5) По вре_.ме_.ни срабатывания:

,с, (6.24)

где_. - собстве_.нное вре_.мя отключе_.ния выключате_.ля;

- ступе_.нь се_.ле_.ктивности.

6) По условию стойкости к токам КЗ:

,А, (6.25)

где_. ПКС - пре_.де_.льная коммутационная способность.

7) По условию чувствите_.льности:

, (6.26)

где_. - коэффицие_.нт разброса срабатывания отсе_.чки,.

Приве_.де_.м приме_.р выбора автоматиче_.ского выключате_.ля на отходяще_.й линии к КРУ 10 кВ. Выбирае_.м выключате_.ль производите_.ля IEK марки ВА47-29 25 А:

I_н.в. = 25 А; I_{э/м.расц} = 400 А; I_т.расц = 25 А; ПКС=40кА.

1) 660 В > 380 В;

2) I_н.в. =25 А>I_н = 21,27 А;

3) К_н·I_пик = 4·21,27= 85,08 А, I_{э/м.расц} = 400 А>85,08 А;

4) 1,1·21,27= 23,4А;

I_т.расц = 25 А>23,4 А;

I_т.расц = 25 А<26 А;

5) t_{э/м.расц} = 0,02 с;

6) ПКС=85кА>i_уд = 2,85 кА;

7)

Выбор остальных автоматиче_.ских выключате_.ле_.й све_.де_.н в таблицу 6.5.

 6.5

Выбор самоде_.йствующих выключате_.ле_.й

Защищае.мый эле.ме.нт	Тип выключате.ля	Iр, А	In, А	Iэ/м.расц, А	Кч	ПКС, кА
Вводные АВ	IEK ВА88	127,46	160	400	2,31	25
Се.кционный АВ	IEK ВА88	127,46	160	400	2,31	25
Це.пи обогре.ва приводов выключате.ле.й 35 кВ	IEK ВА47-29	7,52	1...

Подобные документы

• Электроснабжение и электрообслуживание узловой распределительной подстанции

  Виды электроустановок в системе электроснабжения. Электроснабжение узловой распределительной подстанции. Расчет электрических нагрузок. Выбор мощности силовых трансформаторов. Выбор коммутационно-защитной аппаратуры. Расчет защитного заземления.
  
  курсовая работа [303,3 K], добавлен 28.04.2011
  

• Реконструкция электрооборудования подстанции Чушевицы

  Характеристика потребителей электроэнергии. Расчет мощности подстанции, определение нагрузок, выбор трансформаторов. Компоновка распределительных устройств. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрооборудования, коммутационной и защитной аппаратуры.
  
  дипломная работа [993,5 K], добавлен 10.04.2017
  

• Реконструкция подстанции 35/10 "Полигон ГЭТ"

  Проектирование понизительной подстанции 35/10 кВ "Полигон ГЭТ". Расчет нагрузки, выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Проверка электрических аппаратов и токоведущих частей на подстанции. Техническое экономическое обоснование проекта.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.03.2012
  

• Расчет и проектирование электрической части тупиковой подстанции с заданными параметрами напряжения

  Расчет мощности и выбор главных понизительных трансформаторов тупиковой подстанции. Определение максимальных нагрузок (для каждой ступени напряжения), расчетной мощности подстанции. Выбор коммутационный аппаратуры, защитной аппаратуры и сборных шин.
  
  курсовая работа [2,5 M], добавлен 02.04.2016
  

• Электроснабжение и электрооборудование узловой распределительной подстанции

  Характеристика электрооборудования узловой распределительной подстанции. Расчет электрических нагрузок, компенсация реактивной мощности, выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов и места расположения подстанции. Расчет токов короткого замыкания
  
  курсовая работа [99,3 K], добавлен 05.06.2011
  

• Электрическая часть подстанций систем электроснабжения

  Расчет электрической части подстанции. Определение суммарной мощности потребителей подстанции. Выбор силовых трансформаторов и схемы главных электрических соединений подстанции. Расчет заземляющего устройства, выбор защиты от перенапряжений и грозы.
  
  курсовая работа [489,4 K], добавлен 21.02.2011
  

• Расчет подстанции 35/6 кВ

  Выбор главной электрической схемы и оборудования подстанции. Определение количества и мощности силовых трансформаторов и трансформаторов собственных нужд. Расчет токов короткого замыкания. Подбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих частей.
  
  курсовая работа [2,1 M], добавлен 24.10.2012
  

• Реконструкция электрооборудования подстанции 35/10 кВ "Нюксеница"

  Электрические нагрузки подстанции. Расчет токов нормальных режимов и короткого замыкания, релейной защиты и автоматики. Выбор трансформаторов, коммутационной и защитной аппаратуры, шинопроводов. Оценка затрат на проведение электромонтажных работ.
  
  дипломная работа [223,6 K], добавлен 10.04.2017
  

• Проект узловой подстанции 330/35/6

  Выбор числа и мощности силовых трансформаторов и сечений проводов питающих высоковольтных линий. Разработка принципиальной электрической схемы подстанции. Расчет токов короткого замыкания. Проверка электрических аппаратов и токоведущих частей подстанции.
  
  курсовая работа [498,0 K], добавлен 24.11.2012
  

• Выбор схемы понизительной подстанции, силового оборудования, составления плана и разработка конструкции подстанции

  Расчет суммарной расчетной мощности подстанции на шинах 10 кВ. Выбор числа и расчет мощности силовых трансформаторов. Определение токов короткого замыкания. Выбор электроаппаратов, токопроводов, заземляющих устройств по условиям рабочего режима.
  
  дипломная работа [775,7 K], добавлен 23.09.2014
  

• Реконструкция электрической подстанции

  Расчет электрических нагрузок. Построение графиков электрических нагрузок. Основные показатели и коэффициенты, характеризующие графики нагрузок. Средняя активная мощность. Выбор силовых трансформаторов. Схемы электрических соединений подстанции.
  
  дипломная работа [2,7 M], добавлен 23.06.2011
  

• Реконструкция тяговой подстанции Толмачёво

  Технический проект реконструкции тяговой подстанции Толмачёво Санкт-Петербургской Балтийской дистанции электроснабжения. Расчет релейной защиты и автоматики силовых трансформаторов. Проверка эксплуатируемых и токоведущих частей и электрических аппаратов.
  
  дипломная работа [1,5 M], добавлен 15.06.2014
  

• Разработка трансформаторной подстанции

  Определение количества помещений для подстанции. Расчет заземляющих устройств и электрических нагрузок силовой распределительной сети. Выбор силовых трансформаторов, кабелей ввода и высоковольтного оборудования. Организация монтажа электрооборудования.
  
  дипломная работа [349,5 K], добавлен 03.06.2015
  

• Реконструкция подстанции 110/35 кВ

  Экономико-географическая характеристика республики Тыва. Краткая характеристика Тывинской энергосистемы. Реконструкция подстанции "Городская", связанная с увеличением мощности подстанции. Расчет релейной защиты трансформаторов. Анализ режимов системы.
  
  дипломная работа [2,0 M], добавлен 17.05.2011
  

• Электрооборудование подстанции Борзя-Восточная 110/35/10 кВ

  Общая характеристика Борзинского района, особенности климатических и природных условий. Проектирование электрической подстанции, расчет электрических нагрузок. Выбор силовых трансформаторов, расчет токов короткого замыкания. Выбор электрооборудования.
  
  дипломная работа [371,3 K], добавлен 19.08.2011
  

• Проектирование подстанции 35/10 кВ

  Проектирование электрических станций. Выбор схем электрических соединений на стороне 35 и 10 кВ. Расчет токов короткого замыкания. Выбор аппаратуры на проектируемой подстанции. Напряжение и мощность трансформаторов. Расчет молниезащиты подстанции.
  
  курсовая работа [2,7 M], добавлен 02.06.2014
  

• Реконструкция подстанции "Сенная 100/35/10 кВ"

  Реконструкция подстанции "Сенная 110/35/10 кВ", расчёт основных технико-экономических показателей подстанции, выбор числа и мощности трансформаторов, главной схемы электрических соединений и электрооборудования. Экономическое обоснование проекта.
  
  дипломная работа [241,2 K], добавлен 27.09.2012
  

• Расчет главной понижающей подстанции

  Расчет электрических нагрузок главной понижающей подстанции. Выбор силовых трансформаторов. Расчет питающих линии электропередач, токов короткого замыкания. Выбор оборудования и конструктивное выполнение подстанции. Релейная защита и сетевая автоматика.
  
  курсовая работа [917,1 K], добавлен 04.12.2013
  

• Проектирование узловой подстанции 220/35/10

  Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Проверка коэффициентов их загрузки. Разработка и обоснование принципиальной электрической схемы подстанции. Расчет токов короткого замыкания. Выбор и проверка основного электрооборудования. Выбор изоляторов.
  
  курсовая работа [615,2 K], добавлен 12.06.2011
  

• Проектирование центральной распределительной подстанции 854-6 кВ и трансформаторной подстанции (859-0,4 кВ)

  Расчет электрических нагрузок центральной распределительной подстанции. Определение мощности трансформаторов, выбор высоковольтных кабельных линий, проводников и пускозащитной аппаратуры. Промышленная безопасность при обслуживании электроустановок.
  
  курсовая работа [688,7 K], добавлен 13.10.2017
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам