Расчет трансформаторной подстанции
Технологическое присоединение трансформаторной подстанции. Расчет токов короткого замыкания в действующей сети. Выбор трансформаторов, кабельных линий, коммутационных аппаратов, микропроцессорных разъединителей и автоматических силовых выключателей.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | практическая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.12.2020 |
| Размер файла | 349,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.Allbest.Ru/
Размещено на http://www.Allbest.Ru/
Размещено на http://www.Allbest.Ru/
Содержание
Исходные данные
1. Выбор трансформаторов
2. Расчет токов короткого замыкания в действующей сети
2.1 Фидер 1 с ПС-1
2.2 Фидер 5 с ПС-2
3. Выбор питающих кабельных линий
3.1 Проверка кабеля в послеаварийном режиме
3.2 Проверка кабеля по термической стойкости
4. Расчет токов короткого замыкания на шинах проектируемой ТП
4.1 1 секция 10 кВ (питание от фидера 1)
4.2 2 секция 10 кВ (питание от фидера 2)
4.3 Ток короткого замыкания на шинах 0,4 кВ ТП
5. Расчет заземляющего устройства
Исходные данные
Для участка сети, изображённого на Ч-1, необходимо выполнить технологическое присоединение Трансформаторной подстанции.
Условия и требования:
1. Категория надежности по ПУЭ: II;
2. Запроектировать КТП тупикового типа;
3. Со стороны ВН в качестве коммутационных аппаратов установить силовые выключатели;
4. Со стороны НН в качестве коммутационных аппаратов установить разъединители и автоматические выключатели;
5. Защиту выполнить на микропроцессорных терминалах;
6. Установить по две отходящие линии на каждой секции в РУ-0,4 кВ;
7. Организовать учет ЭЭ;
8. Выполнить выбор и проверку силового оборудования и кабелей;
9. Запитать КТП от существующего фидера с помощью кабельной линии;
10. Для подключения использовать кабель с БМИ изоляцией;
11. Мощность подключаемой нагрузки 1100 кВт (cosц = 0,94)
1. Выбор трансформаторов
Для подключения по II категории надежности выбираем два независимых источника питания. В данном варианте питание осуществляется от двух фидеров с различных центров питания: фид.1 с ПС-1 и фид. 5 с ПС-2. Для II категории надежности на проектируемой ТП необходимо установить два трансформатора 10/0,4.
Суммарная мощность подключаемой нагрузки составит:
Ток нагрузки на стороне 0,4 кВ составит:
На стороне 10 кВ:
Согласно НТП ЭПП-94, мощность трансформаторов двухтрансформаторных подстанций определяется так, чтобы при отключении одного трансформатора обеспечивалось питание , требующих резервированиия, электроприемников в послеаварийном режиме с учетом перегрузочной способности трансформаторов согласно ГОСТ-14209-85.
В следствие отсутствия графика нагрузки потребителя, принимаем допущение, что потребитель работает с постоянной нагрузкой 24 часа в сутки. Согласно таблицам 1 и 2 приложения 3 к ГОСТ-14209-85 для эквивалентной температуры окружающего воздуха (г. Москва) равной 10,10С допустимая аварийная перегрузка масляного трансформатора с типом охлаждения М на время 24 часа составит: К = 1,4.
Тогда мощность одного трансформатора:
Ближайшая номинальная мощность трансформатора составляет 1000 кВА.
Выбираем трансформатор ТМГ-1000/10У1-07 производства ОАО «Укрэлектроаппарат» со следующими техническими характеристиками:
Потери короткого замыкания ДPk = 10,8 кВт;
Потери холостого хода ДPхх = 1,6 кВт;
Напряжение короткого замыкания Uk% = 5,5%.
2. Расчет токов короткого замыкания в действующей сети
2.1 Фидер 1 с ПС-1
Определим сопротивление системы:
Определим токи короткого замыкания в следующих опорных точках:
1. на шинах РП-6;
2. на ТП-48/ в месте подключения проектируемой ТП;
3. на шинах КРН-5;
4. на шинах ТП-61;
Определим параметры схемы замещения. Расчет будем производить при помощи MS Exсel ( Приложение 1).
Активное сопротивление соответствующего участка определяется по формуле:
Индуктивное сопротивление соответствующего участка определяется по формуле:
Результаты расчета представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1
|
Участок на схеме |
Длина участка (L), км |
Марка проводника |
Удельное сопротивление |
И,0С |
R, Ом |
X, Ом |
||
|
rуд, Ом |
худ, Ом |
|||||||
|
L1 |
0,6 |
АСБ 3х240 |
0,129 |
0,075 |
65 |
0,091 |
0,045 |
|
|
L2 |
0,4 |
СИП-95 |
0,411 |
0,0746 |
90 |
0,190 |
0,114 |
|
|
L3 |
0,55 |
СИП-95 |
0,411 |
0,0746 |
90 |
0,156 |
0,156 |
|
|
L4 |
0,6 |
АСБ 3х240 |
0,129 |
0,075 |
65 |
0,091 |
0,045 |
|
|
L5 |
2 |
СБ 3х185 |
0,099 |
0,077 |
65 |
0,242 |
0,154 |
|
|
L6 |
0,4 |
АСБ 3х95 |
0,326 |
0,083 |
65 |
0,160 |
0,033 |
|
|
L7 |
0,3 |
СИП-70 |
0,568 |
0,0774 |
90 |
0,193 |
0,087 |
|
|
L8 |
1,05 |
СИП-70 |
0,568 |
0,0774 |
90 |
0,677 |
0,306 |
|
|
L9 |
1,5 |
АСБ 3х95 |
0,326 |
0,083 |
65 |
0,600 |
0,1245 |
|
|
L10 |
1,6 |
А-50 |
0,558 |
0,325 |
70 |
1,089 |
0,163 |
|
|
L11 |
1,3 |
АСБ 3х95 |
0,326 |
0,083 |
65 |
0,520 |
0,108 |
Ток трехфазного короткого замыкания на шинах РП-6 составит:
где - модуль полного сопротивления в схеме замещения при расчете токов короткого замыкания, и - активное и индуктивное сопротивление соответствующего участка.
Аналогичным образом, при помощи MS Exсel (см. Приложение 1) определены токи коротко замыкания в опорных точках, данные занесены в таблицу 2.2
Таблица 2.2
|
Опорная точка |
Величина тока трехфазного короткого замыкания |
|
|
Шины 10 кВ РП-6 |
5,298 кА |
|
|
Шины 10 кВ ТП-48/Точка подключения проектируемой ТП |
3,415 кА |
|
|
Шины КРН-5 |
1,945 кА |
|
|
Шины 10 кВ ТП-61 |
1,352 кА |
2.2 Фидер 5 с ПС-2
Определим сопротивление системы:
Определим токи короткого замыкания в следующих опорных точках:
1. РП-3;
2. на шинах ТП-23/ в месте подключения проектируемой ТП
Определим параметры схемы замещения. Расчет будем производить при помощи MS Excel.
Активное сопротивление соответствующего участка определяется по формуле:
Индуктивное сопротивление соответствующего участка определяется по формуле:
Результаты расчета представлены в таблице №3.
Таблица 2.3
|
Участок на схеме |
Длина участка (L), км |
Марка проводника |
Удельное сопротивление |
И,0С |
R, Ом |
X, Ом |
||
|
rуд, Ом |
худ, Ом |
|||||||
|
L1 |
1,9 |
АСБ 3х240 |
0,129 |
0,075 |
65 |
0,288 |
0,143 |
|
|
L2 |
0,7 |
АСБ 3х120 |
0,258 |
0,081 |
65 |
0,222 |
0,057 |
|
|
L3 |
0,5 |
А-70 |
0,42 |
0,315 |
65 |
0,256 |
0,200 |
|
|
L4 |
0,37 |
А-70 |
0,42 |
0,315 |
70 |
0,190 |
0,148 |
|
|
L5 |
1,3 |
АСБ 3х95 |
0,326 |
0,083 |
70 |
0,520 |
0,108 |
Аналогичным образом, при помощи MS Exсel (см. Приложение П1) определены токи коротко замыкания в опорных точках, данные занесены в таблицу 2.4.
Таблица 2.4
|
Опорная точка |
Величина тока трехфазного короткого замыкания |
|
|
На шинах РП-3 |
10,353 кА |
|
|
На шинах ТП-23 / Точка подключения проектируемой ТП |
4,438 кА |
трансформатор ток кабельный коммутационный силовой
3. Выбор питающих кабельных линий
Примем при условии что время использования максимума нагрузки находится в пределах 3000-5000 часов/год, тогда экономическая плотность тока для кабелей с бумажно-масляной изоляцией и алюминиевыми жилами составит jэк=1,1 А/мм2.
Выбираем кабель АСБ 3х35 с допустимым длительным током по ПУЭ Iдоп пуэ = 140А (при прокладке в земле).
3.1 Проверка кабеля в послеаварийном режиме
где =1,0 - коэффициент аварийной перегрузки (для кабелей с бумажно-масляной изоляцией согласно ПУЭ равен 1,0), поправочный температурный коэффициент при прокладке в земле для кабеля с бумажно-масляной изоляцией , коэффициент количества одновременно проложенных КЛ (при прокладке одновременно двух КЛ с расстоянием в свету 300 мм).
3.2 Проверка кабеля по термической стойкости
Минимально допустимое сечение кабеля по термической стойкости определяется по выражению:
Где - максимальное значение расчетного тока короткого замыкания;
- собственное время отключения защитного аппарата резервной защиты; Та = 0,01с - среднее значение постоянной времени апериодической слагающей тока короткого замыкания; С = 92 АЧс1/2/мм2 - постоянная времени, зависящая от вида изоляции и материала жил кабеля, определяется при условии, что температура нагрева проводников при коротком замыкании не превышает допустимую для кабеля с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией.
Рассчитаем минимально допустимое сечение по термической стойкости для точек подключения к фидер. №1 и фид. №5:
Исходя из термической стойкости минимально допустимое сечение кабеля должно составлять 89 мм2. Выбираем ближайшие большее значение 95 мм2.
Исходя из условий термической стойкости выбран кабель: АСБ 3х95.
4. Расчет токов короткого замыкания на шинах проектируемой ТП
4.1 1 секция 10 кВ (питание от фидера 1)
где - суммарное сопротивление в точке присоединения проектируемой ТП
- сопротивление проектируемой КЛ
4.2 2 секция 10 кВ (питание от фидера 2)
где - суммарное сопротивление в точке присоединения проектируемой ТП
- сопротивление проектируемой КЛ
Выбор оборудования будет производится для наихудшего режима (по максимальному току короткого замыкания):
4.3 Ток короткого замыкания на шинах 0,4 кВ ТП
Для расчетов токов короткого замыкания на шинах 0,4 кВ, необходимо определить активное и индуктивное сопротивление выбранных трансформаторов:
Рассчитаем токи короткого замыкания на первой и второй секция 0,4 кВ при раздельной работе секций, а так же максимальный ток короткого замыкания, при питании проектируемой ТП от фидера 1 с ПС -1 и параллельной работе трансформаторов.
Расчет произведем при помощи MS Exсel (см. Приложение П1), данные занесем в таблицу 4.1.
Таблица 4.1
|
Опорная тока |
Ток короткого замыкания, приведенный к стороне 10 кВ, кА |
Ток короткого замыкания, приведенный к стороне 0,4 кВ, кА |
|
|
1 секция 0,4 кВ |
0,148 |
3,704 |
|
|
2 секция 0,4 кВ |
0,147 |
3,685 |
|
|
Максимальный ТКЗ при параллельной работе |
0,290 |
7,622 |
5. Расчет заземляющего устройства
Горизонтальные электроды выполняются из полосы шириной 40 мм на расстоянии 1 м метров от крайнего габарита ТП. Выполняется 6 спусков от ТП к заземляющему устройству длиной 1,75 м каждый. Общая длина горизонтальных электродов равна:
Вертикальные заземлители выполняются из уголка 50х50 мм длиной 3 метра (эквивалентный радиус 0,045 м), в количестве 8 штук, расстояние между заземлителями составляет 4,375 м.
Эквивалентное сопротивление одного вертикального заземлителя:
Эквивалентное сопротивление горизонтального заземлителя:
Определим коэффициенты использования заземлителей, для этого определим соотношение расстояния между вертикальными заземлителями к их длине:
Тогда коэффициент использования вертикального заземлителя , горизонтального заземлителя .
Эквивалентное сопротивление заземляющего устройства:
Размещено на allbest.ru
...Подобные документы
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 12.11.2012Выбор оборудования трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ: силовых трансформаторов, выключателей нагрузки и предохранителей, трансформаторов тока, автоматических выключателей. Выбор и проверка кабеля от распределительного устройства до электроприемника.
курсовая работа [729,6 K], добавлен 06.04.2012Расчет 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 17.12.2014Расчет графиков нагрузки потребителей и мощности подстанции. Выбор силовых трансформаторов и проводов ЛЭП; распределительного устройства высшего, среднего и низшего напряжения; силовых выключателей, разъединителей. Расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [452,8 K], добавлен 06.10.2014Разработка однолинейной схемы коммутации трансформаторной подстанции. Расчет активных и реактивных мощностей потребителей. Выбор типа понижающих трансформаторов. Расчет максимальных рабочих токов, сопротивлений элементов цепи короткого замыкания.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.05.2015Разработка структурной схемы подстанции, выбор количества и мощности силовых трансформаторов. Расчет количества присоединений РУ. Проведение расчета токов короткого замыкания, выбор токоподводящего оборудования и трансформаторов, техника безопасности.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 31.10.2009Расчет мощности и выбор соответствующего оборудования для трансформаторной электрической подстанции двух предприятий - потребителей энергии первой и третьей категории. Определение мощности и числа трансформаторов, расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [413,2 K], добавлен 18.05.2012Выбор 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 24.11.2012Разработка главной схемы. Выбор коммутационных аппаратов, токоведущих частей, трансформаторов, средств контроля и измерения. Ограничение токов короткого замыкания. Вторичная нагрузка трансформатора напряжения. Выбор выключателей и разъединителей.
курсовая работа [688,7 K], добавлен 24.11.2011Разработка однолинейной схемы коммутации трансформаторной подстанции. Суточные графики нагрузок предприятий различных отраслей промышленности. Расчёт максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции. Расчет параметров короткого замыкания.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 25.01.2015Определение координат трансформаторной подстанции. Расчет электрических нагрузок жилого комплекса. Выбор силового трансформатора, защитной аппаратуры. Расчет токов короткого замыкания. Компенсация реактивной мощности на трансформаторной подстанции.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 31.05.2013Выбор 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 24.10.2012Проектирование электрической части электростанций и подстанций. Выбор схем электрических соединений. Расчет токов короткого замыкания. Выбор коммутационной аппаратуры, выключателей, заземляющих разъединителей и трансформаторов на проектируемой подстанции.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 17.02.2013Выбор электрических схем распределительных устройств всех напряжений. Выбор схемы питания собственных нужд подстанции. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов: выключателей, разъединителей. Выбор шин и ошиновок на подстанции.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 15.10.2012Построение схем распределительного устройства высоких и низких частот. Выбор рационального напряжения для питания химического предприятия. Определение типа и мощности трансформаторов. Проектирование линий электропередач. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [352,5 K], добавлен 14.06.2014Структурные схемы подстанции. Выбор силовых трансформаторов. Определение токов короткого замыкания. Расчет кабельной сети местной нагрузки и термической стойкости кабеля. Выбор электрических аппаратов, токоведущих частей и распределительных устройств.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 19.01.2015Характеристика потребителей электроснабжения. Расчет электрических нагрузок трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ, силовой сети и выбор релейной защиты трансформаторов. Автоматическое включение резерва. Расчет эксплуатационных затрат и себестоимости.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 23.07.2011Быстродействующие выключатели постоянного тока. Выбор трансформатора, расчет мощности подстанции. Конструктивное исполнение комплектной трансформаторной подстанции. Термическое действие токов короткого замыкания. Общие сведения о качестве электроэнергии.
курсовая работа [463,8 K], добавлен 01.04.2013Структурная схема тяговой подстанции. Определение трансформаторной мощности. Разработка схемы главных электрических соединений подстанции. Методика и принципы вычисления токов короткого замыкания, токоведущих частей и выбор необходимого оборудования.
курсовая работа [467,9 K], добавлен 24.09.2014Структурная схема проектируемой тяговой подстанции постоянного тока. Выбор типа тягового трансформатора. Расчет реактивной мощности потребителей. Мощность собственных нужд. Выбор главных понижающих трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания в сети.
курсовая работа [812,7 K], добавлен 07.04.2013
