Выбор основного оборудования проектируемой подстанции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Построение графиков нагрузки подстанции

1.1 Суточные графики нагрузок потребителей

1.2 Суммарный суточный график подстанции

1.3 Годовой график нагрузки подстанции по продолжительности нагрузок

1.4 Технико-экономические показатели нагрузки подстанции

1.5 График полной мощности подстанции

2. Расчет токов короткого замыкания

2.1 Выбор и проверка шин

2.2 Выбор и проверка электрических аппаратов

2.3 Выбор контрольно-измерительной аппаратуры

2.4 Выбор трансформаторов собственных нужд

Заключение

Список использованных источников



Введение

Основные цели проектирования электрических станций, подстанций, сетей и энергосистем следующие: производство, передача и распределение заданного количества электроэнергии в соответствии с заданным графиком потребления; надёжная работа установок и энергосистем в целом; заданное качество электроэнергии; сокращение капитальных затрат на сооружение установок; снижение ежегодных издержек и ущерба при эксплуатации установок энергосистемы.

Первая цель определяется техническим заданием на электроснабжение потребителей определенного народнохозяйственного комплекса или административно-экономического района. Вторая и третья - существующими техническими нормативами. Четвёртая и пятая выступают в качестве экономического критерия оптимальности. Оптимальность решения при проектировании означает, что заданный производственный эффект (располагаемая мощность, отпускаемая энергия уровень надёжности и качества) получается при минимально возможных затратах материальных и трудовых ресурсов.

В данном курсовом проекте проектируется главная понизительная подстанция (ГПП), так как данный проект является учебным, то принимается ряд допущений, позволяющих избежать чрезмерного увеличения объёма проекта и сосредоточить внимание на более существенных вопросах.

В данном курсовом проекте будут разрабатываться следующие вопросы: выбор основного оборудования проектируемой подстанции; выбор и обоснование главной схемы электрических соединений; расчёт токов короткого замыкания;выбор коммутационных аппаратов; выбор токоведущих частей и кабелей; выбор контрольно-измерительных приборов для основных цепей схемы; выбор ограничителей перенапряжения.



1. Построение графиков нагрузки подстанции

1.1 Суточные графики нагрузок потребителей

Переводим типовой график в график нагрузки заданного потребителя, используя соотношение для каждой ступени графика:

,

где ордината соответствующей ступени типового графика (%); максимальная мощность согласно задания (МВт).

Для примера покажем расчет в первый час для с/х предприятия в зимний период:

,

Дальнейший расчет производится аналогично. Результаты представлены в таблицах 1.1-1.5 и на рисунках 1.1-1.5.

Таблица 1.1 - Зимний и летний суточный график нагрузки (Сельскохозяйственный район)

ЗИМА
№ часа	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Рi, МВт	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56	1,26	2,1	2,52	2,66	2,52
№ часа	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Рi, МВт	2,52	2,8	2,66	2,52	2,24	1,68	1,54	1,4	1,26	0,84	0,56	0,56
ЛЕТО
№ часа	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Рi, МВт	0,42	0,42	0,28	0,28	0,42	0,42	0,42	0,42	1,12	1,12	1,96	2,38
№ часа	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Рi, МВт	1,96	1,96	2,24	1,96	1,4	1,12	1,12	0,84	0,42	0,42	0,42	0,42



Рисунок 1.1 - График суточной нагрузки потребителя

Таблица 1.2 - Зимний и летний суточный график нагрузки

ЗИМА
№ часа	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Рi, МВт	2,8	2,8	2,8	2,8	2,8	2,8	5,6	5,6	5,6	5,6	5,6	5,6
№ часа	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Рi, МВт	5,6	5,6	5,6	5,6	5,6	5,6	3,36	3,36	3,36	3,36	3,36	3,36
ЛЕТО
№ часа	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Рi, МВт	2,52	2,52	2,52	2,24	2,24	2,24	2,24	2,24	3,92	3,92	4,48	4,48
№ часа	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Рi, МВт	5,04	5,04	5,04	5,04	2,52	2,52	2,52	2,52	2,52	2,52	2,52	2,52

Рисунок 1.2 - График суточной нагрузки потребителя



Таблица 1.3 - Зимний и летний суточный график нагрузки

ЗИМА
№ часа	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Рi, МВт	2,96	2,96	2,96	2,96	0,74	0,74	7,4	7,4	7,4	7,4	5,18	5,18
№ часа	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Рi, МВт	7,4	7,4	6,66	6,66	6,66	6,66	3,7	6,66	6,66	6,66	2,96	2,96
ЛЕТО
№ часа	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Рi, МВт	2,59	2,59	2,22	2,22	0,37	0,37	0,37	0,37	6,66	6,66	3,7	3,7
№ часа	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Рi, МВт	6,29	6,29	5,92	5,92	5,55	5,55	2,22	2,22	5,92	5,92	2,59	2,59

Рисунок 1.3 - График суточной нагрузки потребителя

Таблица 1.4 - Зимний и летний суточный график нагрузки

ЗИМА
№ часа	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Рi, МВт	3,15	3,15	3,15	3,15	1,575	1,575	4,5	4,5	4,5	4,5	2,7	4,5
№ часа	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Рi, МВт	4,5	4,5	4,05	4,05	4,05	4,05	2,25	4,05	4,05	4,05	3,6	3,6
ЛЕТО
№ часа	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Рi, МВт	2,475	2,475	2,025	2,025	0,675	0,675	0,675	4,05	4,05	4,05	2,025	2,025
№ часа	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Рi, МВт	4,05	4,05	3,825	3,825	3,825	3,825	1,575	1,575	3,6	3,6	2,925	2,925

Рисунок 1.4 - График суточной нагрузки потребителя

Таблица 1.5 - Зимний и летний суточный график нагрузки

ЗИМА
№ часа	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Рi, МВт	4,8	4,8	4,8	4,8	4,8	4,8	6	6	6	6	6	6
№ часа	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Рi, МВт	6	6	6	6	6	6	4,8	4,8	4,8	4,8	4,8	4,8
ЛЕТО
№ часа	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Рi, МВт	3,9	3,9	3,9	3,9	3,9	3,9	3,9	5,4	5,4	5,4	5,4	5,4
№ часа	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Рi, МВт	5,4	5,4	5,4	5,4	5,4	4,5	4,5	4,5	3,9	3,9	3,9	3,9

Рассчитаем данные для построения совмещенного суточного графика и занесем их в таблицу 1.6.



Рисунок 1.5 - График суточной нагрузки потребителя

Таблица 1.6 - Зимний и летний совмещенный суточный график нагрузки

ЗИМА
№ часа	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Рi, МВт	14,27	14,27	14,27	14,27	10,475	10,475	24,06	24,76	25,6	26,02	22,14	23,8
№ часа	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Рi, МВт	26,02	26,3	24,97	24,83	24,55	23,99	15,65	20,27	20,13	19,71	15,28	15,28
ЛЕТО
№ часа	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Рi, МВт	11,905	11,905	10,945	10,665	7,605	7,605	7,605	12,48	21,15	21,15	17,565	17,985
№ часа	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Рi, МВт	22,74	22,74	22,425	22,145	18,695	17,515	11,935	11,655	16,36	16,36	12,355	12,355

Построим совмещенный суточный график нагрузки всех потребителей (рисунок 1.6).



Рисунок 1.6 - Совмещенный суточный график нагрузки всех потребителей

1.2 Суммарный суточный график подстанции

Суммарный суточный график подстанции определяется с учетом потерь мощности на подстанции.

Определим постоянные потери мощности:

,

где максимальное значение активной мощности совмещенного графика нагрузок потребителей подстанции (МВт).

Потери мощности на собственные нужды:

,

Переменные потери мощности вычисляются для каждой ступени по формуле:

,



где суммарная мощность всех предприятий i-той ступени из п.1.1 (МВт).

Для первой ступени графика (зима) получаем:

,

Для остальных ступеней графика для сезонов (зима, лето) расчет ведется аналогично.

Расчет суммарных суточных графиков (зима, лето) перенесем из таблицы 1.6 в таблицу 1.7.

Суммируя значение мощностей i-тых ступеней графиков нагрузки всех потребителей и потери мощности на подстанции для каждой ступени, получим суммарный график нагрузки подстанции для сезонов (зима, лето) согласно выражения:

,

Для примера покажем расчет первой ступени суммарного графика нагрузки подстанции (для сезона зима):

.,

Для остальных ступеней расчет ведется аналогично. Результаты расчета представлены в таблице 1.7.



Таблица 1.7 - Суммарные (зима, лето) суточные графики нагрузки на подстанции

ЗИМА
№ часа	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Рi, МВт	15,44	15,44	15,44	15,44	11,29	11,29	26,66	27,49	28,49	28,99	24,40	26,35
№ часа	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Рi, МВт	28,99	29,32	27,74	27,57	27,24	26,57	16,98	22,23	22,07	21,58	16,56	16,56
ЛЕТО
№ часа	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Рi, МВт	12,87	12,87	11,81	11,51	8,2	8,2	8,2	13,51	23,46	23,46	19,26	19,75
№ часа	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Рi, МВт	25,36	25,36	24,98	24,64	20,57	19,21	12,9	12,59	17,88	17,88	13,37	13,37

По результатам конечной суммы каждой ступени построим графики нагрузки на шинах подстанции (рисунок 1.7).

Рисунок 1.7 - Зимний и летний график нагрузки на шинах подстанции



1.3 Годовой график нагрузки подстанции по продолжительности нагрузок

Годовой график подстанции по продолжительности нагрузок показывает длительность работы установки в течении года с различными нагрузками.

Значение активной мощности i-той ступени графика по продолжительности определяется проекцией соответствующих ординат суммарных суточных графиков нагрузки зимнего и летнего периода на ось ординат искомого графика, а длительность этой ступени графика по продолжительности рассчитывается по формуле:

,

Таким образом, определим продолжительность первой ступени годового графика нагрузки подстанции по продолжительности нагрузок ():

,

Для остальных ступеней графика продолжительность рассчитывается аналогично. Результаты расчетов вносим в таблицу 1.8.

Таблица 1.8 - Годовой график нагрузки подстанции по продолжительности нагрузки

№	,
1	29,3245	1	0	200
2	28,9888	1	0	200
3	28,9888	1	0	200
4	28,48636	1	0	200
5	27,73523	1	0	200
6	27,56872	1	0	200
7	27,48552	1	0	200
8	27,23614	1	0	200
9	26,65558	1	0	200
10	26,57279	1	0	200
11	26,34826	1	0	200
12	25,3551	0	1	165
13	25,3551	0	1	165
14	24,97754	0	1	165
15	24,64266	0	1	165
16	24,3983	1	0	200
17	23,45822	0	1	165
18	23,45822	0	1	165
19	22,22675	1	0	200
20	22,06525	1	0	200
21	21,58163	1	0	200
22	20,57305	0	1	165
23	19,74853	0	1	165
24	19,26287	0	1	165
25	19,20516	0	1	165
26	17,8781	0	1	165
27	17,8781	0	1	165
28	16,97576	1	0	200
29	16,56225	1	0	200
30	16,56225	1	0	200
31	15,43877	1	0	200
32	15,43877	1	0	200
33	15,43877	1	0	200
34	15,43877	1	0	200
35	13,50602	0	1	165
36	13,36737	0	1	165
37	13,36737	0	1	165
38	12,9025	0	1	165
39	12,86936	0	1	165
40	12,86936	0	1	165
41	12,59346	0	1	165
42	11,81289	0	1	165
43	11,50629	0	1	165
44	11,28671	1	0	200
45	11,28671	1	0	200
46	8,200436	0	1	165
47	8,200436	0	1	165
48	8,200436	0	1	165

Используя данную таблицу, строим график нагрузки подстанции по продолжительность нагрузок (рисунок 1.8).

Рисунок 1.8 - Годовой график нагрузки подстанции по продолжительности нагрузок

1.4 Технико-экономические показатели нагрузки подстанции

Определим количество энергии, отпущенной с шин подстанции потребителям за рассматриваемый период (год):

,

где мощность i-той ступени графика (МВт); продолжительность i-той ступени (ч).

Определим среднюю нагрузку по графику за рассматриваемый период (год):



,

где длительность рассматриваемого периода (ч).

Используя коэффициент заполнения оценим степень неравномерности графика работы электроустановок:

,

Коэффициент заполнения графика нагрузки показывает во сколько раз отпущенное с шин количество электроэнергии за рассматриваемый период меньше того количества электроэнергии, которое было бы отпущено с шин подстанции за то же время, если бы нагрузка установки все время была бы максимальной.

Определим условную продолжительность использования максимальной нагрузки:

,

Эта величина показывает сколько часов за рассматриваемый период установка должна была бы работать с максимальной нагрузкой, чтобы отпустить с шин подстанции действительное количество электроэнергии за этот период времени.

1.5 График полной мощности подстанции

Рассчитаем средневзвешенный коэффициент мощности нагрузки для каждой ступени графика нагрузки по формуле:



,

где величина активной мощности i-той ступени каждого потребителя (МВт); величина коэффициента мощности i-той ступени каждого потребителя.

Для примера покажем расчет за зимний период:

,

Последующие ступени рассчитываются аналогично. Результаты расчета представлены в таблице 1.9.

Полная мощность подстанции каждой ступени графика определяется по формуле:

,

где величина суммарной активной мощности подстанции (МВт), рассчитанная по формуле 1.5.

Для первой ступени графика мощность подстанции будет равна:

,

Для остальных ступеней графика значения рассчитываются аналогично. Результаты расчета представлены в таблице 1.9.



Таблица 1.9 - Средневзвешенный коэффициент мощности нагрузки, полная мощность подстанции каждой ступени графика

Зима
№ часа
01	0,56	2,8	2,96	3,84	4,8	0,805455	15,43876958	19,168
02	0,56	2,8	2,96	3,84	4,8	0,805455	15,43876958	19,168
03	0,56	2,8	2,96	3,84	4,8	0,805455	15,43876958	19,168
04	0,56	2,8	2,96	3,84	4,8	0,805455	15,43876958	19,168
05	0,56	2,8	0,74	3,84	4,8	0,792465	11,2867077	14,243
06	0,56	2,8	0,74	3,84	4,8	0,792465	11,2867077	14,243
07	0,56	5,6	7,4	4,8	6	0,812085	26,65557833	32,824
08	1,26	5,6	7,4	4,8	6	0,811468	27,48551749	33,871
09	2,1	5,6	7,4	4,8	6	0,810772	28,48636312	35,135
10	2,52	5,6	7,4	4,8	6	0,810441	28,9887981	35,769
11	2,66	5,6	5,18	4,8	6	0,803952	24,39830076	30,348
12	2,52	5,6	5,18	4,8	6	0,804033	26,34826426	32,770
13	2,52	5,6	7,4	4,8	6	0,810441	28,9887981	35,769
14	2,8	5,6	7,4	4,8	6	0,810226	29,3245	36,193
15	2,66	5,6	6,66	4,8	6	0,808328	27,73522586	34,312
16	2,52	5,6	6,66	4,8	6	0,808428	27,56871635	34,102
17	2,24	5,6	6,66	4,8	6	0,808632	27,23614449	33,682
18	1,68	5,6	6,66	4,8	6	0,809054	26,57278935	32,844
19	1,54	3,36	3,7	4,08	4,8	0,80603	16,97576426	21,061
20	1,4	3,36	6,66	4,08	4,8	0,816926	22,22675437	27,208
21	1,26	3,36	6,66	4,08	4,8	0,817113	22,06524867	27,004
22	0,84	3,36	6,66	4,08	4,8	0,81769	21,58162586	26,393
23	0,56	3,36	2,96	4,08	4,8	0,803553	16,56225057	20,611
24	0,56	3,36	2,96	4,08	4,8	0,803553	16,56225057	20,611

Лето
№ часа
01	0,42	2,52	2,59	3,6	3,9	0,805679	12,869	15,973
02	0,42	2,52	2,59	3,6	3,9	0,805679	12,869	15,973
03	0,28	2,52	2,22	3,12	3,9	0,803405	11,813	14,704
04	0,28	2,24	2,22	3,12	3,9	0,804677	11,506	14,299
05	0,42	2,24	0,37	3,12	3,9	0,790607	8,200	10,372
06	0,42	2,24	0,37	3,12	3,9	0,790607	8,200	10,372
07	0,42	2,24	0,37	2,88	3,9	0,790133	8,200	10,379
08	0,42	2,24	0,37	2,88	5,4	0,790115	13,506	17,094
09	1,12	3,92	6,66	4,32	5,4	0,814697	23,458	28,794
10	1,12	3,92	6,66	4,32	5,4	0,814697	23,458	28,794
11	1,96	4,48	3,7	4,32	5,4	0,802095	19,263	24,016
12	2,38	4,48	3,7	4,32	5,4	0,801844	19,749	24,629
13	1,96	5,04	6,29	4,32	5,4	0,809596	25,355	31,318
14	1,96	5,04	6,29	4,32	5,4	0,809596	25,355	31,318
15	2,24	5,04	5,92	4,08	5,4	0,808201	24,978	30,905
16	1,96	5,04	5,92	4,08	5,4	0,808429	24,643	30,482
17	1,4	2,52	5,55	3,84	5,4	0,815414	20,573	25,230
18	1,12	2,52	5,55	3,84	4,5	0,817125	19,205	23,503
19	1,12	2,52	2,22	3,84	4,5	0,80238	12,903	16,080
20	0,84	2,52	2,22	3,84	4,5	0,802629	12,593	15,690
21	0,42	2,52	5,92	3,12	3,9	0,821134	17,878	21,772
22	0,42	2,52	5,92	3,12	3,9	0,821134	17,878	21,772
23	0,42	2,52	2,59	3,12	3,9	0,805514	13,367	16,595
24	0,42	2,52	2,59	3,12	3,9	0,805514	13,367	16,595

По полученным значениям мощности построим графики полной мощности подстанции за зимний и летний периоды (рисунок 1.9).

Рисунок 1.9 - График полной мощности подстанции за зимний и летний периоды

Выбор главной схемы подстанции

Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части подстанции, так как он определяет полный состав элементов и связей между ними. Схема электрических соединений проектируемой подстанции должна удовлетворять следующим требованиям:

иметь достаточную надежность;

быть простой, наглядной;

быть экономичной; иметь возможность расширения.

В данном курсовом проектировании выбор схемы открытого распределительного устройства высокого напряжения (ОРУ ВН) производим, ориентируясь на характер связи подстанции с энергосистемой, типом подстанции, количеством трансформаторов на подстанции, надежностью электроснабжения потребителей.

По условию электроснабжение электрической подстанции осуществляется от одного центра питания по двухцепной воздушной линии (U = 220 кВ, L = 85 км), подстанция не имеет дополнительных присоединений.

Используя типовые схемы РУ высокого напряжения и указания области их применения, приведенные в стандарте организации ОАО «ФСК ЕЭС», выбираем схему 4Н (Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии). Применяется в РУ с 2-мя присоединениями, для тупиковых и ответвительных ПС.

Рисунок 2.1 - Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии (6)



Выбор трансформаторов подстанции и устройств компенсации реактивной мощности

Питание подстанции осуществляется от одного центра питания по двухцепной воздушной линиии электропередачи. Целесообразна установка двух трансформаторов.

Условие выбора трансформаторов будет иметь следующий вид:

,

где номинальная мощность трансформатора (МВА);

максимальная полная мощность по графику (МВА).

По графику 36,193 мощность

,

Выбираем трансформатор ТРДНC-40000/220 [3, 7].

,

Таблица 3.1 - Параметры силового трансформатора

Тип	Sном, МВА	Uном обмоток, кВ	uк, %	ДPк, кВт	ДPх, кВт	Iх, %
		ВН	НН
ТРДНC-40000 / 220	40	230	11?11	11,5	170	50	0,9

Расчет питающих линий электропередач

В высоковольтных воздушных линиях (ВЛ), как правило, используется провод марки АС.

При проектировании ВЛ напряжением до 500 кВ включительно выбор сечения проводов производится по нормированным обобщенным показателям. В качестве таких показателей используются нормированные значения экономической плотности тока.

Суммарное сечение проводов фазы проектируемой ВЛ составляет:

,

где расчетный ток (А); нормированная плотность тока (A/мм2), определяем по таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Нормированные значения плотности тока для ВЛ

Тmax = ч. Неизолированные провода и шины будем изготавливать из алюминия. Из этого следует, что .

Значение расчетного тока определяется по выражению:

,

где ток линии на пятый год ее эксплуатации в нормальном режиме (А); коэффициент, учитывающий изменение нагрузки по годам эксплуатации линии; коэффициент, учитывающий число часов использования максимальной нагрузки ВЛ.

Ток линии на пятый год эксплуатации определяется по выражению:



,

где полная мощность питающей ВЛ в режиме наибольших нагрузок на пятый год эксплуатации (ВА) (может быть оценена приближенно); номинальное напряжение ВЛ (В).

Полная мощность питающей ВЛ в режиме наибольших нагрузок на пятый год эксплуатации находится по формуле:

,

Определяем ток линии на пятый год эксплуатации по формуле (4.3).

,

Значение Значение выбираем по таблице 4.2, при коэффициенте Км = 0,8.

Таблица 4.2 - Усредненные значения коэффициента

Определяем расчетный ток по формуле .

,

И наконец, определяем суммарное сечение проводов фазы проектируемой ВЛ по формуле (4.1).

,

По условиям коронирования на 220 кВ минимальное сечение 240 мм2.

По справочнику (ПУЭ таблица 1.3.29) выбираем ближайшее сечение проводника , длительно допустимый ток провода Iдоп = 265 (А). Марка провода АС-70/11.

Рассчитываем максимальный ток послеаварийного или ремонтного режима по формуле (4.5).

,

Выбранное сечение провода удовлетворяет условию нагрева в послеаварийном режиме:

,

,



2. Расчет токов короткого замыкания

При расчете тока короткого замыкания на шинах высокого напряжения трансформаторной подстанции (точка К1 на рисунке 5.1) сопротивления элементов схемы определяем по нижеприведенным выражениям.

Определяем индуктивные сопротивления для двух электрических систем: нагрузка трансформатор реактивный мощность

,

где базисная мощность (задается произвольно) (ВА); мощность короткого замыкания системы (МВА) (см. задание на курсовое проектирование).

Рисунок 5.1 - Расчетная схема (а) и схема замещения (б) для рассматриваемой подстанции

Индуктивное сопротивление линий электропередач высокого напряжения определим по формуле:



,

где удельное индуктивное сопротивление линии (), в расчете принимаем ; длина линии электропередачи (км) (см. задание), напряжение линии электропередач (В).

Найдем суммарное индуктивное сопротивление:

,

При расчете токов короткого замыкания на шинах низкого напряжения трансформаторной подстанции (точка К2 рис. 5.1) сопротивления элементов схемы определяем по нижеприведенным выражениям.

Индуктивное сопротивление трехфазного трансформатора определяем по выражению:

,

где напряжение короткого замыкания трансформатора (%); номинальная мощность трансформатора (ВА).

Для трансформатора с обмоткой низшего напряжения, разделенной на две ветви, сопротивление обмотки высшего напряжения принимается равной (для трехфазных трансформаторов коэффициент расщепления Кр = 3,5):

,



Сопротивления с учетом коэффициента расщепления Кр:

,

Сопротивление двух обмоток низшего напряжения трансформатора с расщепленными обмотками, соединенных параллельно, в 2 раза меньше, и с учетом сопротивления трансформатора на высокой стороне, получим:

,

Определяем результирующее сопротивление до точки короткого замыкания К1:

,

Результирующее сопротивление до точки короткого замыкания К2 определим по формуле: у вас обмотки не запараллелены, поэтому

=…,

,

Рассчитаем базисные токи по формулам:

,

,

Далее рассчитываем токи трехфазного короткого замыкания.

Начальное значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания в точке К1 определяем по выражению:

,

Начальное значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания в точке К2 определяем по выражению:

,

Затем рассчитаем ударный ток трехфазного короткого замыкания.

Ударный ток определяем по формуле:

,

где ударный коэффициент, который при расчете токов к.з. в сетях напряжением выше 1000 В можно принять равным 1,8 [3].

Тогда ударный ток для короткого замыкания в точке К1:

,

Ударный ток для короткого замыкания в точке К2:

,

Выбор и проверка электрического оборудования подстанции

Все электрические аппараты и токоведущие части на электрических подстанциях выбираем, исходя из условий длительной работы с учетом проверки по условиям короткого замыкания.

При выборе аппаратов и проводников учитываем следующие факторы:

род установки (в помещении или на открытом воздухе);

температура окружающей среды;

влажность и загрязненность атмосферы и помещения;

габариты, вес аппарата и удобство его размещения в распределительном устройстве;

стоимость аппарата.

Изоляция электрических аппаратов и кабелей должна соответствовать номинальному напряжению установки , для чего должно быть выполнено условие:

,

где номинальное напряжение аппарата или кабеля.

Расчетные условия для проверки аппаратов и проводников по расчетному режиму

Рабочий режим делится на нормальный и утяжеленный. Под нормальным режимом установки понимают режим, предусмотренный планом эксплуатации. Утяжеленным режимом называется режим при вынужденном отключении части присоединений вследствие их повреждения или в связи с профилактическим ремонтом.

Расчет рабочих токов нормального и утяжеленного режимов необходимо произвести на всех участках схемы подстанции, где производится выбор аппаратов и проводников. Расчетные рабочие токи присоединений определяются по-разному для различных элементов системы.

Рассчитаем и для шины низкого напряжения, отходящих от трансформаторов.



,

,

По значению выбираем сечение шины марки ШАТ и допустимый длительный ток из таблицы 1.3.31 «ПУЭ».

.

>

Дальнейший расчет токов потребителей производится аналогично по формулам (6.2) и (6.3). Сечения шин марки ШАТ и допустимые длительные токи выбираем из таблицы 1.3.31 «ПУЭ». Результаты представлены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Параметры потребителей

№	Потребители				n			S,
1	Сельскохозяйственный район	2,8	0,79	3,544	2	102,306	204,613	60 (20х3)	215
2	Обогатительная фабрика	5,6	0,75	7,46	3	143,568	215,352	60 (20х3)	215
3	Машиностроительный завод	7,4	0.88	8,409	3	161,831	242,747 ...

Подобные документы

• Расчет допустимых нагрузок на трансформатор

  Расчет суточных графиков нагрузок потребителей. Определение годового графика по продолжительности, который является проекцией суммарных графиков нагрузки. Выбор количества и мощности трансформаторов. Построение эквивалентного графика нагрузки подстанции.
  
  контрольная работа [79,5 K], добавлен 05.05.2014
  

• Электроснабжение инструментального цеха

  Характеристики потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок и мощности компенсирующих устройств реактивной мощности. Выбор мощности трансформаторов подстанции. Расчет заземляющего устройства подстанции и выбор распределительной сети.
  
  курсовая работа [702,9 K], добавлен 23.04.2021
  

• 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
  

• Проект подстанции для прядильного цеха ООО "Шуйско-Тезинская фабрика"

  Определение расчетных нагрузок предприятия. Выбор числа и мощности трансформаторов. Схема электроснабжения подстанции и расчет питающих линий. Определение токов короткого замыкания, заземления; выбор защитных средств. Разработка конструкции подстанции.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 10.06.2014
  

• Проектирование главной понизительной подстанции химического завода

  Расчет максимальных значений активной и реактивной нагрузок, токов короткого замыкания, заземлений и грозозащиты, собственных нужд подстанции. Выбор числа и мощности трансформаторов, основного оборудования и токоведущих частей распределительных устройств.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 02.04.2015
  

• Выбор оборудования для проектирования районной понизительной подстанции 110/35/10кВ "Федотово"

  Определение расчетной нагрузки района. Выбор мощности и схем тупиковой подстанции. Изучение схемы электроснабжения района. Подбор линий электропередач и мощности силовых трансформаторов районной понизительной подстанции. Расчет токов короткого замыкания.
  
  дипломная работа [175,8 K], добавлен 30.06.2015
  

• Выбор основного оборудования электрической подстанции

  Распределение электроэнергии по суммарной мощности потребителей. Выбор числа трансформаторов на подстанции. Разработка принципиальной схемы соединений. Расчет токов короткого замыкания. Оценка основного и вспомогательного оборудования подстанции.
  
  курсовая работа [503,8 K], добавлен 27.11.2013
  

• 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
  

• Проектирование электрической части узловой подстанции 220/110/10кВ

  Графики нагрузок на шинах подстанции. Технико-экономическое обоснование выбора схемы электрических соединений подстанции и трансформаторов. Обоснование и выбор схем коммутации распределительных устройств. Выбор и анализ режимов работы автотрансформаторов.
  
  дипломная работа [1,1 M], добавлен 11.03.2016
  

• Выбор главных схем электрических соединений и основного оборудования районной понизительной проходной подстанции

  Анализ графиков нагрузок. Выбор мощности трансформаторов, схем распределительных устройств высшего и низшего напряжения, релейной защиты и автоматики, оперативного тока, трансформатора собственных нужд. Расчет заземления подстанции и молниеотводов.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 24.11.2014
  

• Проектирование главной понизительной подстанции

  Схема проектируемой подстанции. Выбор силовых трансформаторов. Обоснование главной схемы подстанции и монтаж распределительных устройств. Выбор сечений проводников воздушных линий. Расчет токов короткого замыкания. Конструкции распределительных устройств.
  
  курсовая работа [573,6 K], добавлен 25.03.2015
  

• 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
  

• Подстанция 220 кВ

  Составление структурной схемы подстанции. Выбор основного оборудования: числа и мощности трансформаторов связи, перетоки мощности на подстанции. Расчет количества линий на высшем низшем напряжении. Выбор схемы распределительных устройств, схема нужд.
  
  курсовая работа [359,5 K], добавлен 30.04.2011
  

• Расчет трансформаторной подстанции для питания потребителей

  Расчет нагрузки и выбор главной схемы соединений электрической подстанции. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов и проводников. Релейная защита, расчет заземления подстанции.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 17.12.2014
  

• Характеристика трансформаторной подстанции "Россь" Волковысского района Гродненской области

  Обоснование целесообразности реконструкции подстанции. Выбор мощности трансформаторов трансформаторной подстанции. Расчет токов короткого замыкания и выбор основного оборудования подстанции. Расчетные условия для выбора электрических аппаратов.
  
  дипломная работа [282,5 K], добавлен 12.11.2012
  

• Проектирование подстанции типа четырехугольник 220/35 с дополнительной исследовательской частью. Исследование линий на наличие наведенного напряжения

  Проектирование электрической части подстанции 220/35. Выбор мощности силовых трансформаторов; марки проводов питающих линий, выключателей и коммутирующих устройств-разъединителей, шин, опорных изоляторов. Принципиальная электрическая схема подстанции.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 09.12.2014
  

• Реконструкция подстанции ТП 35/10 кВ

  Расчет электрических нагрузок. Выбор числа мощности и типа трансформатора, выбор местоположения подстанции. Расчет токов короткого замыкания, выбор высоковольтного оборудования. Расчет затрат на реконструкцию подстанции, схема заземления и молниезащиты.
  
  дипломная работа [1,2 M], добавлен 20.10.2014
  

• 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
  

• Расчет питающей электрической сети

  Выбор количества и типов трансформаторов. Расчет приведенных нагрузок, сечений проводников линии электропередач, мощности потребителей и напряжения на шинах подстанции. Распределение мощности с учетом потерь ее активной и реактивной составляющих.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.03.2015
  

• 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
  

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