Вариант схемы проектируемой подстанции, выбор электрооборудования
Выбор схемы и основного электрооборудования подстанции. Технико-экономическое сравнение двух вариантов схем проектируемой подстанции. Выбор электрических аппаратов, токоведущих частей, изоляторов. Тип и конструкция распределительного устройства.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.03.2015 |
| Размер файла | 1,1 M |
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/
303
Содержание
- Введение
- 1. Выбор схемы и основного электрооборудования подстанции
- 1.1 Выбор и обоснование двух вариантов схемы проектируемой подстанции
- 1.2 Выбор автотрансформаторов 500/220 кВ
- 1.2 Технико-экономическое сравнение двух вариантов схем проектируемой подстанции
- 2. Выбор электрических аппаратов, токоведущих частей, изоляторов
- 2.1 Расчет токов КЗ
- 2.2 Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей для заданных цепей
- 2.3 Выбор типа и конструкции распределительного устройства 500кВ
- 2.4 Выбор рода оперативного тока и выбор схем электроснабжения собственных нужд
- Заключение
- Список использованной литературы
Введение
Развитие экономики Республики Казахстан характеризуется нарастающими темпами электрификации страны.
Промышленность, строительство, сельское и коммунальное хозяйство и другие учреждения, быт интенсивно "насыщаются" электричеством. Крупные подстанции, работающие на высоком напряжении называются районными узловыми подстанциями.
Такие подстанции имеют количество соединений на высоком напряжении более трех.
При выборе главной схемы подстанций учитывается место ее установки и роль, которая отводится ей в работе энергосистемы в целом.
Главная схема должна быть экономичной, надежной, гибкой, удобной для эксплуатации и для производства ремонтных работ.
При выборе схем электроустановок должны учитываться следующие факторы:
значение и роль подстанции для энергосистемы;
положение подстанции в энергосистеме, схемы и напряжения прилегающих сетей;
категория потребителей по степени электроснабжения;
перспектива расширения и промежуточные этапы развития подстанции и прилегающего участка сети.
При выборе схем электроустановок учитывается допустимый уровень токов КЗ. При необходимости решаются вопросы секционирование сетей, деления электроустановки на независимо работающие части, установки специальных токоограничивающих устройств.
Из сложного комплекса предъявляемых условий, влияющих на выбор главной схемы подстанции, можно выделить основные требования:
надежность электроснабжения потребителей;
приспособленность к проведению ремонтных работ;
оперативная гибкость электрической схемы;
экономическая целесообразность.
1. Выбор схемы и основного электрооборудования подстанции
1.1 Выбор и обоснование двух вариантов схемы проектируемой подстанции
Рассчитываем активную нагрузку линий по формуле
(1.1)
где Рmax·н - максимальная активная нагрузка одной линии, МВт;
n - количество линий, шт;
kод - коэффициент одновременности.
МВт
МВт
МВт
Определяем полную мощность по формуле
Smax=P/cosц (1.2)
где cosц - коэффициент мощности
МВА
МВА
МВА
Результаты расчетов сведены в таблице 1.1
Таблица 1.1 Нагрузки потребителей
|
U, кВ |
Р, МВт |
Cos ц |
S, МВА |
|
|
10 |
18.8 |
0.89 |
21.1 |
|
|
110 |
225.6 |
0.89 |
253.5 |
|
|
U, кВ |
Р, МВт |
Cos ц |
S, МВА |
|
|
220 |
601.6 |
0.89 |
676 |
Для технико-экономического сравнения выбираем два варианта структурных схем, показанных на рисунках 1.1 и 1.2.
Рисунок 1.1 Структурная схема первого варианта
Рисунок 1.2 Структурная схема второго варианта
1.2 Выбор автотрансформаторов 500/220 кВ
I вариант
Выбираем мощность автотрансформаторов
Sтр МВА (1.3)
S500=S10+S110+S220=21.1+253.5+676=950.6 МВ•А
Принимаем 3 автотрансформатора типа АТДЦН-500000/500/220
Выбираем мощность автотрансформаторов АТ4 и АТ5 по формуле
SТР МВ•А (1.4)
S220=S10+S110 =21.1+253.5=950.274.6 МВ•А
Принимаем 2 автотрансформатора типа АТДЦТН-200000/220/110
IІ вариант
Выбираем мощность автотрансформаторов АТ1, АТ2 по формуле
Smax=S10+S220=21.1+676=697.1 МВ•А
Sтр МВА
Принимаем 2 автотрансформатора типа АТДЦТН - 500000/500/220
Выбираем мощность автотрансформаторов АТ3 и АТ4 по формуле
SТР МВ•А (1.5)
S220=S10+S110 =21.1+253.5=950.274.6 МВ•А
Принимаем 2 автотрансформатора типа АТДЦТН-250000/500/110
Данные выбранных трансформаторов занесены в таблицу 1.2
Таблица 1.2 Технические данные автотрансформаторов
|
Тип автотрансфор-матора |
Uном, кВ |
Потери, кВт |
Напряжение КЗ, % |
Ток х. хода, % |
||||||||
|
ВН |
СН |
НН |
Х. хода |
ВН-СН |
СН-НН |
НН-НН |
ВН-СН |
ВН-НН |
СН-НН |
|||
|
аТдцн-500000/500/220 |
500 |
- |
230 |
220 |
1050 |
- |
- |
- |
12 |
- |
0,3 |
|
|
АТДЦТН-200000/220/110 |
230 |
121 |
10.5 |
105 |
430 |
360 |
320 |
11 |
45 |
28 |
0,4 |
|
|
АТДЦТН-500000/500/220 |
500 |
- |
230 |
220 |
1050 |
- |
- |
- |
12 |
- |
0,3 |
|
|
АТДЦТН-250000/500/110 |
500 |
121 |
10,5 |
200 |
690 |
233 |
179 |
13 |
33 |
18,5 |
0,4 |
1.2 Технико-экономическое сравнение двух вариантов схем проектируемой подстанции
Определяем потери энергии в трансформаторах на подстанции, если время работы всех трансформаторов на подстанции в году Т=8760ч, Тмах=4700ч, ф=3000 ч.
I вариант
Определяем потери энергии в АТ1 и АТ2 АТДЦН-200000/220/110
(1.6)
где - коэффициент выгодности;
U - номинальное напряжение.
Потери мощности короткого замыкания для обмоток ВН, СН и НН находим по формулам
(1.7)
Определяем потери энергии в АТДЦН-500000/500/220 по формуле
(1.8)
где - потери энергии;
- количество трансформаторов;
- потери холостого ход;
- потери энергии при коротком замыкание в высшей обмотки трансформатора;
- потери энергии при коротком замыкание в средней обмотки трансформатора;
- потери энергии при коротком замыкание в низшей обмотки трансформатора;
- время в году.
II вариант
Определяем потери энергии в АТ1 и АТ2 АТДЦТН-500000/500/220
Определяем потери энергии в АТ3 и АТ4 АТДЦТН-250000/500/110
Суммарные потери активной энергии:
Wа=W1+W2 (1.9)
I вариант:
Wа=3998931.2+9538936=13537867 кВт•ч
II вариант:
Wа=3855359+5118069=8973428 кВт•ч
Для сравнения вариантов необходимо определить капитальные затраты на сооружение подстанции. Для этого разрабатываются главные схемы двух вариантов которые представлены на рисунке 1.3 и 1.4
Расчет капиталовложений на электрооборудование подстанции приведен в таблице 1.3
Таблица 1.3 Капитальные затраты
|
Тип оборудования |
Стоимость единицы, тыс. тг |
Варианты |
||||
|
Первый |
Второй |
|||||
|
кол-во |
общ. ст. тыс. тг |
кол-во |
общ. ст. тыс. тг |
|||
|
Автотрансфор-матор АТДЦН-500000/500/220 АТДЦТН-200000/220/110 АТДЦТН-250000/500/110 |
60900 27000 37550 |
3 2 |
182700 54000 |
2 2 |
121800 75100 |
|
|
Ячейки ОРУ 500 кВ 220 кВ 110 кВ 10 кВ |
26000 8500 4200 190 |
8 17 10 5 |
208000 144500 42000 950 |
9 12 10 5 |
234000 102000 42000 950 |
|
|
Итого: |
632150 |
575850 |
Определяем годовые эксплуатационные издержки обоих вариантов:
Отчисления на амортизацию и обслуживание находим по формуле
И= (1.10)
где Ра - отчисление на амортизацию;
Ро - отчисление на обслуживание;
К - капиталовложение на сооружение электроустановки;
- стоимость 1 кВт ч потерянной энергии.
тыс. тг.
тыс. тг.
Приведенные затраты без учета ущерба от недоотпуска электроэнергии:
З=РнК+И+У (1.11)
где Рн - нормативный коэффициент экономической эффективности;
У - ущерб от недоотпуска электроэнергии (Рн=0,12).
ЗI=0,12•632150+64876,3=140734,3 тыс. тг.
ЗII=0,12•575850+66752,7=135854,7 тыс. тг.
Т.к. второй вариант, экономичнее первого на 3.5%, для дальнейших расчетов принимаем второй вариант. Второй вариант схемы отличается от первого тем, что во втором варианте четыре автотрансформатора, а в первом их пять. В первом варианте на напряжение 500 кВ присоединены три автотрансформатора, что значительно удораживает структурную схему.
электрооборудование токоведущий распределительный подстанция
2. Выбор электрических аппаратов, токоведущих частей, изоляторов
2.1 Расчет токов КЗ
Для выбора электрических аппаратов и проводников необходимо знать величину возможного максимального тока короткого замыкания, т.к. они должны быть термически и динамически устойчивыми к воздействию токов короткого замыкания.
Согласно заданию, рассматриваются случаи короткого замыкания на шинах 10кВ 500кВ. За базисную систему принимаются базисная мощность Sб =1000 мВ•А и базисное напряжение Uб = Uср. Составляется электрическая схема замещения, в которой все магнитные связи заменены электрическими. Схема представлена на рисунке 2.1
Определяем сопротивление в относительных единицах.
Рисунок 2.1 Схема замещения
Определяем сопротивления схемы при базовой мощности Sб=1000 МВ·А
Сопротивление системы находим по формуле
(2.1)
где Sб - базовая мощность, МВ·А;
Sном, с - номинальная мощность, МВ·А;
хсном - относительное сопротивление энергосистемы.
Сопротивление линии электропередачи находим по формуле
(2.2)
где худ - удельное индуктивное сопротивление линии, Ом/км; l - длина линии, км; Uср - среднее напряжение в месте установки данного элемента, кВ.
Напряжение к. з. автотрансформатора АТ1, АТ2 по формулам
UКВ=0,5 (UК, В-Н+UК, В-С-UК, С-Н) =0,5 (33+13-18.5) =13,75% (2.3)
UКС=0,5 (UК, В-С+UК, С-Н-UК, В-Н) =0,5 (13+18.5-33) =0 % (2.4)
UК, Н=0,5 (UК, С-Н+UК, В-Н-UК, В-С) =0,5 (18.5+33-13) =19,25% (2.5)
Сопротивление обмоток АТ находим по формуле
(2.6)
Сопротивление обмоток АТ с высокой стороны:
Сопротивление обмоток АТ средней стороны:
Сопротивление обмоток АТ низкой стороны
Сворачиваем схему замещения, показанную на рисунке 2.2
Рисунок 2.2 Результирующая схема замещения для К-1
Определяем начальное значение периодической составляющей тока К. З:
а) в точке К-1
(2.7)
где Iб - базовый ток.
(2.8)
где - ЭДС источника.
Определяем ударный ток
(2.9)
где ky - ударный коэффициент = 1,85.
Определяем периодический и апериодический токи КЗ для времени действия выключателя для подстанции.
Предварительно выбираем выключатель типа ВВБК-500-50
ф=tСВ+tР.З. =0,025+0,01=0,035 с
где tСВ - собственное время выключателя = 0,025;
tР.З. - время релейной защиты;
ф - расчетное время; Та=0,06с;
Та - постоянное время затухания.
Для системы большой мощности:
(2.10)
Т.к. система бесконечна, то
Б) К-2 шины 10 кВ
Сворачиваем схему замещения, показанную на рисунке 2.4
Рисунок 2.4 Результирующая схема замещения для К-2
(2.11)
(2.12)
где Iб - базовый ток.
(2.13)
где - ЭДС источника.
Определяем ударный ток
(2.14) ky = 1,9.
Определяем периодический и апериодический токи КЗ для времени действия выключателя для подстанции.
Предварительно выбираем выключатель типа ВМПП-10/3200
tс. в. =0,09с. ф=0,09+0,01=0,1 с. Та=0,15с.
(2.15)
Для системы большой мощности:
(2.16)
(2.17)
Определяем тепловой импульс квадратичного тока КЗ
(2.18)
(2.19)
В таблице 2.1 сведены значения токов КЗ
Таблица 2.1 Сводная таблица токов короткого замыкания
|
Точки К3 |
U, кВ |
Iп,o, кА |
Iп,ф, кА |
iа,ф, кА |
iу, кА |
Вк. расч, кА2•с |
|
|
К-1 |
500 |
5.6 |
5.6 |
4.40 |
4.7 |
14.5 |
|
|
К-2 |
10 |
20.5 |
20.5 |
15.2 |
84.05 |
56.1 |
2.2 Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей для заданных цепей
Выбор выключателей и разъединителей производится по напряжению и току, а также проверяется на устойчивость от тока КЗ.
Определяем токи максимальные и нормальные:
(2.15)
(2.16)
(2.17)
Выбор выключателей и разъединителей на 10кВ
Расчетные и каталожные данные выключателя и разъединителя приведены в таблицах 2.2, 2.3
Таблица 2.2 Расчетные и каталожные данные выключателя и разъединителя на 10 кВ
|
Условия выбора |
Расчетные данные |
Каталожные данные |
||
|
ВМПП-10/3200 |
РВР-10/2500 |
|||
|
Uуст ? Uном |
Uуст =10 кВ |
Uном=10 кВ |
Uном=10 кВ |
|
|
Imax ? Iном |
Imax =1160 кА |
Iном=3200 А |
Iном=2000 А |
|
|
Iп,ф ? Iп, отк |
Iп,ф =20.5 кА |
Iп, отк=31.5 кА |
- |
|
|
ia,ф ? ia, ном |
ia,ф =15.2кА |
ia, ном=32 кА |
- |
|
|
iуд ? iдин |
iуд =56.1 кА |
iдин =80 кА |
iпредскв=85 кА |
|
|
Iп,o ? Iдин |
Iп,o =20.5 кА |
Iдин=31.5 кА |
- |
|
|
Вк ? |
Вкрасч=84.05 кА2•с |
Вкзав=3969 кА2•с |
Вкзав=20164 кА2•с |
Вк. расч=31.524=3969кАс - для выключателей;
Вк. расч=7124=20164кА2с - для разъединителей.
Выбор выключателей и разъединителей на 500кВ
Таблица 2.3 Расчетные и каталожные данные выключателя и разъединителя на 500 кВ
|
Условия выбора |
Расчетные данные |
Каталожные данные |
||
|
ВВБК-500-50 |
РНД-500 |
|||
|
Uуст ? Uном |
Uуст =500 кВ |
Uном=500 кВ |
Uном=500кВ |
|
|
Imax ? Iном |
Imax =1156кА |
Iном=3200 А |
Iном=3200 А |
|
|
In,ф ? In, откл |
In,ф =5.6кА |
Iн, откл=50кА |
||
|
ia,ф ? ia, ном |
ia,ф =4.40кА |
ia, ном=32 кА |
||
|
iуд ? iдин |
iуд =14.5кА |
iдин =128 кА |
iпр. скв=160 кА |
|
|
In,o ? Iдин |
In,o =5.6кА |
Iдин=50 кА |
||
|
Вк ? |
Вк =4.7кА2•с |
Вк=5000 кА2•с |
Вк=7938 кА2•с |
ia. ном=кА
Вк. расч=5022=5000кАс - для выключателей
Вк. расч=6322=7938кА2с - для разъединителей
Выбор сборных шин и токопроводов
Выбираем сборные шины на напряжение 500 кВ.
Сечения сборных шин выбирается по условию:
Iдоп?Imax
И по условию коронного разряда
Принимаем провод 3хАС-400/51 Iдоп=2475А>Imax=1156 А, d=29,4 мм.
Проверяем на коронный разряд, определяем предельное значение напряженности электрического поля по формуле
см (2.18)
кВ/см
где Е0 - начальное значение напряженности электрического поля, кВ/см;
m - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода;
r0 - радиус провода, см.
Фактическая напряженность находится по формуле
кВ/см (2.19)
где Е - напряженность электрического поля, кВ/см; U - линейное напряжение, кВ; Дср - средне геометрическое расстояние между проводами фаз, см; К - коэффициент; rэкв - эквивалентный радиус, см.
Провода не будут коронировать так как:
1,07·24,32=26 кВ/см > 0,9·31.18=28 кВ/см
Провод не проверяется на схлестывание так как:
кА < 20 кА
Выбираем жесткие шины на 10 кВ.
Выбираем алюминиевые шины размеров 80х8 на Iдоп=1320 А
Iдоп=1320А >Imax=1160 А
Принимаем длину пролета l=2м, расстояние между фазами а=0,8м.
Проверка на механическую стойкость по формуле
(2.20)
где удоп - допустимое механическое напряжение в материале шин, МПа;
урасч - расчетное механическое напряжение в металле по формуле:
(2.21)
где l - длина пролета, м;
а - расстояние между фазами, м;
W - момент сопротивления, см3.
см3 МПа;
урасч=2.84 МПа < удоп=40 МПа;
Проверяем на термическую стойкость
мм2 (2.22)
F=640 мм2 > Fmin=100.7 мм2
Выбираем токопровод для присоединения автотрансформатора к сборным шинам 10 кВ.
Проверка сечения на нагрев:
Iдоп=1160А > Imax=1380 А.
Выбираем АС 300/48 х 2.
Выбор изоляторов
1) по номинальному напряжению, опорный изолятор на 10 кВ Uуст=UномUном=10 кВ.
2) по допустимой нагрузке Fрасч ? Fдоп.
Н (2.23)
Принимаем изолятор типа: ИО-10-3.75IУЗ
Fдоп=0,6•Fразр=0,6•750=450 Н (2.24) Fрасч=kn•Fu=1•127=127 Н (2.25)
где FИ - максимальная сила действующая на изгиб;
а - расстояние между фазами (а=0,8 м);
Fразр - разрушающая нагрузка на изолятор;
Fдоп - допустимая нагрузка на головку изолятора;
Kn - поправочный коэффициент на высоту шин.
Проверяем изолятор на механическую прочность.
Fрасч=127Н < Fдоп=2250 Н.
Выбираем проходной изолятор на 10 кВ.
1) по номинальному напряжению
Uуст=UномUном=10 кВ.
2) по току
Imax=1160 А ? Iном=1600 А.
3) по допустимой нагрузке
Fрасч ? Fдоп
Изолятор типа: ИП-10/1600-750 У, ХЛ, Т2
Fрасч=0,5•Fu=0.5•127=63.5Н
Fдоп=0,6•Fразр=0,6•750=450 Н
Fрасч =63.5Н ? Fдоп. =450 Н
Изолятор механически устойчив.
Выбор измерительных трансформаторов
Выбираем ТТ на 10 кВ типа: ТПОЛ-10-УЗ
Расчетные данные сведены в таблицу 2.4
Таблица 2.4 Расчетные и каталожные данные
|
Условия выбора |
Расчетные данные |
Каталожные данные |
|
|
Uном ? Uуст |
Uуст =10 кВ |
Uном=10 кВ |
|
|
Iном ? Imax |
Imax =1160А |
Iном=1500 А |
|
|
iу ? iдин |
iуд =14.5 кА |
Iдин=95.2 кА |
|
|
Вк ? |
Вк =4.7кА2•с |
Вк=2187 кА2•с |
Выбор измерительных приборов на 10 кВ
В таблице 2.5 сведены расчетные данные для измерительных приборов 10 кВ
Таблица 2.5 Вторичная нагрузка ТТ
|
Прибор |
Тип |
Нагрузка, В а фазы |
|||
|
А |
В |
С |
|||
|
Амперметр |
Э-335 |
0.5 |
0,5 |
0.5 |
|
|
Счетчик акт. энергии |
САЗ-И670 |
2,5 |
- |
2,5 |
|
|
Счетчик реактивной энергии |
СР4-И-689 |
2,5 |
2,5 |
||
|
Варметр |
Д-335 |
- |
0,5 |
0,5 |
|
|
Ваттметр |
Д-335 |
- |
0,5 |
0,5 |
|
|
Итого: |
5,5 |
1,5 |
6 |
Ом (2.26)
Ом
где rприб - общее сопротивление проводов;
rпр - допустимое сопротивление проводов;
rк - переходное сопротивление контактов.
Ом (2.27)
м
мм2
Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 4 мм2.
Выбираем ТТ на 500 кВ, типа ТФЗМ 500-У1, в цепи АТ.
В таблицах 2.6 и 2.7 сведены расчетные данные для выбора ТТ на 500кВ
Таблица 2.6 Расчетные данные и каталожные данные
|
Условия выбора |
Расчетные данные |
Каталожные данные |
|
|
Uном ? Uуст |
Uуст =500 кВ |
Uном=500 кВ |
|
|
Iном ? Imax |
Imax =1156 А |
Iном=2000 А |
|
|
iу ? iдин |
iуд =14.5 кА |
Iдин=44кА |
|
|
Вк ? |
Вк =4.7 кА2•с |
Вк=162•1=256 кА2•с |
Выбор измерительных приборов на 500 кВ
Таблица 2.7 Вторичная нагрузка ТТ
|
Прибор |
Тип |
Нагрузка, В а фазы |
|||
|
А |
В |
С |
|||
|
Амперметр |
Э-335 |
- |
0,5 |
- |
|
|
Итого: |
- |
0,5 |
- |
Ом
Ом
Ом м
мм2
Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 2,5 мм2
Выбор трансформатора напряжения, на 10 кВ.
Данные выбранного трансформатора напряжения занесены в таблицы
Таблица 2.8 Расчетные и каталожные данные
|
Условия выбора |
Расчетные данные |
Каталожные данные |
|
|
Uуст ? Uном |
Uуст =10 кВ |
Uном=10 кВ |
|
|
S2 ? ? Sном |
S2?=184 В•А |
Sном=225 В•А |
Таблица 2.9 Выбор измерительных приборов на 10 кВ
|
Прибор |
Тип |
Sодн. обм, ВА |
Число обмоток |
Cosц |
sinц |
Число приборов |
Общ. на треб. мощ-ность |
||
|
Р, Вт |
Q, вар |
||||||||
|
Ваттметр |
Д-335 |
1,5 |
2 |
1 |
0 |
6 |
18 |
0 |
|
|
Счетчик активной энергии |
САЗ-И670 |
2 |
2 |
0,38 |
0,925 |
6 |
24 |
58,4 |
|
|
Счетчик реактивной энергии |
СРЧ-И676 |
3 |
2 |
0,38 |
0,925 |
6 |
36 |
87.6 |
|
|
Варметр |
Д-304 |
2 |
2 |
1 |
0 |
6 |
24 |
- |
|
|
Вольтметр для измер. меж. Фазн. Напряжения и вольтметр с переключ для измер 3-х фазн напряж. |
Н-394 |
10 |
1 |
1 |
0 |
1 |
10 |
||
|
Итого: |
112 |
146 |
(2.28)
(2.29)
(2.30)
(2.31)
Для соединения трансформатора напряжения с приборами принимаем кабель КРВГ с медными жилами сечения 2,5мм2 по условию механической мощности. Принимаем три однофазных трансформатора напряжения НОМ-10-66 соединение в звезду
Выбор трансформатора напряжения на 500 кВ
Данные выбранного трансформатора напряжения занесены в таблицы
Таблица 2.9 Расчетные и каталожные данные
|
Условия выбора |
Расчетные данные |
Каталожные данные |
|
|
Uуст ? Uном |
Uуст =500 кВ |
Uном=500/ кВ |
|
|
S2? ? Sном |
S2?=227,18 В•А |
Sном=600 В•А |
Таблица 2.10 Вторичная нагрузка трансформатора напряжения 500 кВ
|
Прибор |
Тип |
Sодн. обм, ВА |
Число обмоток |
cosц |
sinц |
Число приборов |
Общ. на треб. мощность |
||
|
Р, Вт |
Q, вар |
||||||||
|
Вольтметр |
Э-335 |
2 |
1 |
1 |
0 |
1 |
2 |
- |
|
|
Рег. Вольтметр |
Н-394 |
10 |
1 |
1 |
0 |
1 |
10 |
- |
|
|
Фикс. Прибор (U0) |
ФИП |
3 |
1 |
1 |
0 |
1 |
3 |
||
|
Ваттметр |
Д-335 |
2 |
2 |
1 |
0 |
2 |
8 |
- |
|
|
Варметр |
Д-304 |
2 |
2 |
1 |
0 |
2 |
8 |
- |
|
|
Фикс. прибор для опред КЗ |
ФИП |
3 |
1 |
1 |
0 |
2 |
6 |
- |
|
|
Датч. Акт. мощности |
Е-849 |
10 |
2 |
0,38 |
0,925 |
2 |
40 |
97,37 |
|
|
Датч. Реакт. мощности |
Е-830 |
10 |
2 |
0,38 |
0,925 |
2 |
40 |
97,37 |
|
|
Итого: |
117 |
194,74 |
ВА
Sном=400=325 ВА > S2=227,18 ВА
Для соединения ТН с приборами принимаем контрольный кабель КРВГ с сечением жил 2,5 мм2 по условию механической прочности. Принимаем три однофазных трансформатора напряжения НКФ-500-78 соединение в звезду
2.3 Выбор типа и конструкции распределительного устройства 500кВ
Распределительное устройство - это электроустановка, предназначенная для приема и распределения электрической энергии, содержащая электрические аппараты, шины и вспомогательные устройства.
Распределительное устройство расположенное на открытом воздухе называется открытым распределительным устройством. Как правило, РУ напряжением 35 кВ и выше сооружается открытым.
Распределительные устройства должны обеспечивать надежность работы электроустановки, что может быть выполнено только при правильном выборе и расстановке электрооборудования, при правильном подборе типа и конструкции РУ в соответствие с ПУЭ.
Все аппараты ОРУ обычно располагаются на невысоких основаниях. На территории ОРУ предусматриваются проезды для возможности механизации монтажа. Гибкие шины крепятся с помощью подвесных изоляторов на порталах, а жесткие - с помощью опорных изоляторов на железобетонных или металлических стойках. Применение жесткой ошиновки позволяют отказаться от порталов и уменьшить площадь ОРУ.
Обслуживание РУ должно быть удобным и безопасным. Размещение оборудования в РУ должно обеспечивать хорошую обозреваемость, удобство ремонтных работ, полную безопасность при ремонтах и осмотрах.
Распределительное устройство должно быть экономичным.
2.4 Выбор рода оперативного тока и выбор схем электроснабжения собственных нужд
Для питания потребителей собственных нужд подстанции выбираются трансформаторы собственных нужд. На крупных узловых подстанциях устанавливаются два взаимно резервируемых трансформатора собственных нужд, которые получают питание от шин 10 кВ. Такая схема питания ТСН применяется на подстанциях с постоянным оперативным током. Постоянный оперативный ток применяется во всех подстанциях с воздушными выключателями.
В таблице 2.11 приведены нагрузка собственных нужд подстанции
Таблица 2.11 Нагрузка собственных нужд подстанции
|
Вид потребления |
Установленная мощность |
Cos ц |
tg ц |
Нагрузка |
|||
|
Единицы, кВт, кол-во |
Всего кВт |
Руст, кВт |
Qуст, Квар |
||||
|
Охлаждение |
|||||||
|
АТДЦТН-250000/500/110 |
44.4х2 |
88.8 |
0,85 |
0,62 |
88.8 |
55.03 |
|
|
атдцн-500000/500/220 |
124х2 |
248 |
0,85 |
0,62 |
248 |
137,6 |
|
|
Подогрев |
|||||||
|
ВВБК-500-50 |
4,6х9 |
41.4 |
1 |
0 |
41.4 |
- |
|
|
ВМПП-10/3200 |
10х0.9 |
9 |
1 |
0 |
9 |
- |
|
|
Подогрев |
|||||||
|
КРУ-10 кВ |
25х1 |
25 |
1 |
0 |
25 |
- |
|
|
Отопление и освещение ОПУ |
80 |
80 |
1 |
0 |
80 |
||
|
Освещение и вентиляция ЗРУ 6-10 кВ |
7 |
7 |
1 |
0 |
7 |
||
|
Освещение ОРУ 500 кВ |
10 |
10 |
1 |
0 |
10 |
||
|
ОРУ 220 кВ |
5 |
5 |
1 |
0 |
5 |
- |
|
|
ОРУ 110 кВ |
5 |
5 |
1 |
0 |
5 |
- |
|
|
Подогрев приборов, разъединителе й, шкаф и зажимов |
134х0,6 |
80,4 |
1 |
0 |
80,4 |
||
|
Эл. двигатели |
2х20 |
40 |
0,85 |
0,62 |
40 |
24,8 |
|
|
Отопление, освещение |
2х20 |
40 |
1 |
0 |
40 |
||
|
Маслохозяйств |
100 |
100 |
1 |
0 |
100 |
- |
|
|
Подзарядно зарядный агрегат, ВАЗП |
2х23 |
46 |
1 |
0 |
46 |
||
|
Подогрев релейного шкафа |
1х23 |
23 |
1 |
0 |
23 |
||
|
Итого: |
848,6 |
217,43 |
(2.32)
где kс - коэффициент спроса учитывающий коэффициент одновременности и загрузки, (kc = 0.8)
(2.33)
где Pуст - установленная мощность, кВт
kп - коэффициент допустимой аварийной нагрузки (kп=1,4)
Выбираем два трансформатора ТМ-630/10
На рисунке 2.5 показана схема собственных нужд подстанции.
Рисунок 2.5 Схема собственных нужд.
Заключение
Получив задание на расчет курсового проекта на тему электрическая часть подстанции 500/220/110/10. Мы произвели выбор двух вариантов схем для подстанции. Произвели выбор трансформаторов для обоих вариантов схем, рассчитали потери энергии в трансформаторах. Составили таблицу стоимости всех основных конструктивных элементов подстанции. Производим экономический расчет и по его результатам выбираем наиболее экономически выгодный вариант схемы. Затем производим расчет токов короткого замыкания для выбранного варианта схемы. По полученным из расчета данным выбираем электрические аппараты и проводники.
Список использованной литературы
1. Рожкова Л.Д., Кузьмин B. C. Электрооборудование станций и подстанций - М, Энергоатомиздат, 1987, - 230с.
2. Боровиков В.А., Косарев В.К. Электрические сети энерготехнических систем. 3-е издание переработанное, - М. Энергия, 1977, - 25с.
3. Руководящие Указания по релейной защите. Защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов - М. Теплоэлектропроект. 1962, - 12с.
4. Правила устройства электроустановок 6-е издание переработанное и дополненное. - М. 1967, - 3 с.
5. Неклепаев В.М. Справочник для проектирования станций и подстанций. 3-е издание - М. Энергомиздат, 1980, - 23 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Обоснование двух вариантов схемы проектируемой подстанции, силовых трансформаторов и автотрансформаторов. Выбор электрических аппаратов, токоведущих частей, конструкции ОРУ-220 кВ, заземляющего устройства, схемы и трансформаторов собственных нужд.
курсовая работа [342,4 K], добавлен 17.04.2015Производственная мощность проектируемой электрической подстанции. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Максимальная токовая защита от перегрузки автотрансформаторов. Компоновка основного электрооборудования подстанции.
дипломная работа [661,4 K], добавлен 01.07.2015Выбор главной схемы электрических соединений. Выбор сечений проводников воздушных и кабельных линий и расчет режимов электрической сети проектируемой подстанции. Составление схемы замещения электрической сети. Выбор токоограничивающих реакторов.
курсовая работа [392,9 K], добавлен 07.01.2013Разработка структурной и принципиальной схемы электрических соединений подстанции. Выбор оперативного тока, схемы питания электрических аппаратов, токоведущих частей и изоляторов. Расчет токов короткого замыкания. Проверка токоограничивающих реакторов.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.07.2011Выбор структурной схемы и расчёт реактивной нагрузки проектируемой подстанции. Выбор мощности и типа трансформатора, схемы питания собственных нужд. Расчёт токов короткого замыкания и электрической схемы замещения. Выбор токоведущих частей для цепей.
курсовая работа [453,8 K], добавлен 26.01.2014Проект подстанции для энергообеспечения предприятий цветной металлургии и населения: технико-экономическое обоснование вариантов схем, выбор силовых трансформаторов. Расчёт токов короткого замыкания, подбор электрических аппаратов и токоведущих частей.
курсовая работа [775,9 K], добавлен 10.04.2011Выбор 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 15.10.2012Составление однолинейной схемы главных электрических соединений тяговой подстанции, выбор оборудования подстанции. Выбор токоведущих частей и электрической аппаратуры распределительных устройств. Определение расчетных сопротивлений схемы замещения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.09.2009Выбор 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 12.06.2011Выбор 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
