Проектирование электрической подстанции

Расчет электрической части подстанции: определение суммарной мощности потребителей, выбор силовых трансформаторов и электрических аппаратов, устройств от перенапряжения и грозозашиты. Вычисление токов короткого замыкания и заземляющего устройства.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 26.11.2011
Размер файла 39,6 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/

1. Определение суммарной мощности потребителей подстанции

Суммарная активная мощность на стороне НН

Pнн = ?nнн•P?нн•Кмп = 2•6•0,7 = 8,4 МВт

Полная мощность на стороне НН

Sнн = Pнн/cosц = 8,4/0.7 = 7,7 МВ•А

Реактивная мощность на стороне НН

Qнн = Sнн•sinц = 7,7•0,436 = 3,36 МВ•А

Суммарная на стороне ВН

Pвн = Pнн = 8,4 МВт

Qвн = Qнн = 3,36 МВ•А

Sвн = v PІвн + QІвн = v8,4 І + 3,36 І = v81 = 9 МВ•А

2. Выбор силовых трансформаторов

Исходя из условия Sнт ? (0,65…0,7) Sвн > Sнт ? 6,3 МВ•А выбираем следующий трансформатор:

Таблица 1.

ТМН

Номинальная мощность, МВ•А

ВН,

кВ

НН,

кВ

Потери, кВт

Uк, %

Iхх, %

Pхх

Pкз

6,3

115

6,6

Вариант материала магнитопровода

ВН-НН

10,5

0,9

А

В

10

13

49

3. Расчёт токов короткого замыкания

Составляем расчётную схему для данной подстанции.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.

По расчётной схеме составляем электрическую схему замещения.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.

замыкание трансформатор электрический подстанция

Выразим параметры расчётной схемы в относительных единицах. Для этого приведём сопротивления схемы замещения к одним и тем же базовым параметрам.

SБ = 100 МВ•А; UБвн = 115•1,05 = 120,75 кВ;

UБнн = 6,6•1,05 = 6,93 кВ.

Определим базовый ток и базовое сопротивление:

IБвн = SБ/v3•UБвн= 100•10 /v3•120,75•10 = 0,52 кА;

IБнн = SБ/v3•UБнн = 100•10 /v3•6,93•10 = 8,33 кА;

XБ = UБ/v3•IБ = 6,93/v3•8,33 = 0,48 Ом.

Сопротивление обмоток силовых трансформаторов и линий электропередачи (в о.е.):

XT% = UK% = 10,5%

XИT1 = XИT2 = XT%•SБ/100•Sном = 10,5•100/100•6,3 = 1,66

XИЛ1ВН = XИЛ2ВН = XИЛ3ВН = XИЛ4ВН = Хс = 0,6

XИЛ1НН = XИЛ2НН = ХБ•l•SБ/UБ = 0,48•80•10 •100•10 / 6,93 •10 = 80

Преобразуем схему замещения к наиболее простому виду:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3.

ZРЕЗ ЛВН1,2 = XИЛ1ВН • XИЛ2ВН/ XИЛ1ВН + XИЛ2ВН = 0,6•0,6/0,6+0,6 = 0,3

ZРЕЗ ЛВН3,4 = XИЛ3ВН • XИЛ4ВН/ XИЛ3ВН + XИЛ4ВН = 0,6•0,6/0,6+0,6 = 0,3

ZРЕЗ ЛВН = ZРЕЗ ЛВН1,2 • ZРЕЗ ЛВН3,4 / ZРЕЗ ЛВН1,2 + ZРЕЗ ЛВН3,4 = 0,15

ZРЕЗ Т = XИT1 • XИT2/ XИT1 + XИT2 = 1,66•1,66/1,66+1,66 = 2,76/3,32 = 0,83

ZРЕЗ ЛНН = XИЛ1НН • XИЛ2НН/ XИЛ1НН + XИЛ2НН = 80•80/80+80 = 40

Определим начальное значение периодической составляющей тока и мощности к.з. для каждой точки к.з.:

IПО1 = EИ/ ZРЕЗ ЛВН = 1/0,15 = 6,6

IПО2 = EИ/ ZРЕЗ ЛВН + ZРЕЗ Т = 1/0,15+0,83 = 0,98

IПО3 = EИ/ ZРЕЗ ЛВН + ZРЕЗ Т + ZРЕЗ ЛНН =1/0,15+0,83+40 = 0,025

Определим ударный ток:

iу = v2• IПО1•KУ1 = v2•6,6•1,7 = 12

iу = v2• IПО2•KУ2 = v2•1•1,6 = 2,26

iу = v2• IПО3•KУ3 = v2•0,025•1,369 = 0,048

4. Выбор электрических аппаратов

Выбор выключателей

Выключатели выбирают по номинальному напряжению Uном, длительному току Iраб, отключающей способности, проверяют на термическую и динамическую устойчивость.

Для наружной установки:

Uуст = 110 кВ;

Iраб мах = 2ЧIном л = 2Ч0,52 = 1,04 кА;

IПО = 5;

iу = 12;

v2• IПО + iу = 19

Исходя из этого выбираем выключатель ВМК - 110 - 2000-20У1.

Таблица 2.

Расчётные величины

Каталожные данные выкл.

Uуст = 110 кВ

Uном = 126 кВ

Iраб мах = 1,04 кА

Iном = 2000 А

IПО = 5

51

iу = 12

20

v2• IПО + iу = 19

20

Вк

20\3

Для внутренней установки выбираем выключатель

ВЭМ-6э-1000-20Т3.

Таблица 3.

Расчётные величины

Каталожные данные выкл.

Uуст = 6 кВ

Uном = 7,2 кВ

Iраб мах = 16,66 кА

Iном = 20 кА

IПО = 1

52

iу = 2,26

20

v2• IПО + iу = 2,26

20

Вк

20\5

Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей.

Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей производится, так же как и выключателей, но без проверок на отключающую способность.

Таблица 4. Разъединители

Тип

Uном,

КВ

Iном,

КА

Стойкость при сквозных токах главных ножей пред. сквозной

I, КА

Ток термической стойкости КА/С

РЛНД 110/630

110

630

80

31.5/4

РВК 10/5000

10

5000

200

70/10

Таблица 5. Отделители

Тип

Uном,

КВ

Iном,

КА

Стойкость при сквозных токах главных ножей пред. сквозной

I, КА

Ток термической стойкости КА/С

ОД 110У/1000У1

110

1000

80

31.5/3

Таблица 6. Короткозамыкатели

Тип

Uном,

КВ

Iном,

А

Стойкость при сквозных токах главных ножей

Пред.сквозной

I, КА

Ток термической стойкости КА/С

КЗ-110М

110

-

34

13,3/3

Таблица 7. Выбор средств ограничения тока короткого замыкания

Тип

Uном,

КВ

Iном,

А

Потери индуктивности%

Ток эл. дин. стойкости, КА

iтvtт

КА*с0.5

Масса, кг

ТОРМ

110-650-15

110

650

15

12.4

15.4

40000

РТН 3300/691

6

3300

35

-

-

-

Выбор измерительных трансформаторов

Выбор трансформаторов тока.

Uном>Uисх.

Iном>Iраб. макс

<(КтIном)^2tт

По классу точности

Iу=v2КдIном

тип

Uн,

КВ

Наибольшее рабочее напряжение, КВ

Iн, А

Класс точности

Ток электро-динамической стойкости, КА

Термическая стойкость (ток/время),

КА/С

Номинальная предельная кратность втор. обмотки для защиты

I1

I2

ТФЗН 110б

110

126

300-600

5

0.5

126

26/3

20

ТПШЛ-10

10

12

5000

5

0.5

-

-

-

Выбор трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения выбирают по следующим параметрам:

а) напряжению Uном>Uисх.;

б) конструкции и схеме соединения обмоток;

в) классу точности

Тип

Uн, КВ

Дополнительная вторичная

Номинальная мощность дополн. к вторичной обмотки, ВА

Предельная мощность, ВА

U1

U2

НКФ 110-83у1

110/v3

0.1/v3

0.1

400

2000

НТМК 6-71у1

6

0.1

-

75

640

Выбор трансформаторов собственных нужд

Sтсн=0.001Sн

Sтсн=6,3 (кВА)

Сочетание U, КВ

Тип

Потери, ВТ

хх

К.з

Uк, %

От Uн

Iхх, %

От Iн

Вид переключения

ВН

НН

Уровень А

Уровень В

К.з

6

0.4

ТМ

175

190

880

4.5

3

ПБВ

5. Расчет заземляющего устройства

Заземляющее устройства являются составной частью большинства электроустановок и служат для обеспечения необходимого уровня электробезопасности в зоне обслуживания электроустановки и за ее пределами, для отвода в землю импульсных токов с молниеотводом и разрядников, для создания цепи при работе защиты от замыкания на землю и для стабилизации напряжения фаз электрических сетей относительно земли.

В результате расчета необходимо определить:

а) требуемое ПУЭ сопротивление растекания заземляющего устройства подстанции.

б) требуемое сопротивление искусственного заземления.

в) размеры подстанции, схему заземляющего устройства, тип, форму, количество и размещение электродов на участке.

г) параметры заземления.

Для обеспечения безопасных значений напряжений прикосновения и шагового в ПУЭ нормируется величина сопротивления заземляющего устройства.

а) в установках 110 кВ Rз

При использовании естественных заземлителей сопротивление искусственного заземлителя Rи меньше требуемого Rз:

Rи=RЕ-Rз/RЕRз

Rи=1.5-0.5/1.50.5=1.3 Ом

Определяем сопротивление одной продольной полосы:

Rn.o.=

Rn.o.= Ом

Сопротивление всех продольных полос с учетом коэффициента использования:

Ом

Ом

Общее сопротивление сетки полос:

Ом

Общее сопротивление естественных заземлителей и сетки полос:

Если , то искусственных заземлителей в виде вертикальных электродов не требуется. Если , то необходимо использовать стержневые заземлители, общее сопротивление которых:

6. Выбор защиты от перенапряжений и грозозащиты

Основным аппаратом защиты оборудования подстанции от перенапряжения являются вентильные разрядники. Они устанавливаются на сборных шинах, если к шинам подключены воздушные линии электропередачи; на выводах высшего и среднего напряжения автотрансформаторов; в цепях силовых трансформаторов и отдельных линий, если разрядники, установленные на шинах, не обеспечивают должной защиты оборудования; в нейтралях силовых трансформаторов 110-220 кВ, работающих с изолированной нейтралью.

Таблица 11.

Тип

Uном,

кВ

Uраб,

кВ

пробивное напряжение

импульсное пробивное напряжение

не менее

не более

РВО-10

для защиты изоляции

электрооборудования

10

12.7

26

30.5

48

РВС-110

от атм., перенапряжений

110

100

200

250

285

Литература

1. Крючков И.П., Кувшинский Н.Н. Неклепаев Б.Н. «Электрическая часть электростанций и подстанций. М Энергия 1978 г.

2. Лекции по курсу «Электрооборудование станций и подстанций».

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчет электрической части подстанции. Выбор средств ограничения токов короткого замыкания, сборных шин и электрических аппаратов. Определение суммарных мощностей, выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Закрытые распределительные устройства.

    курсовая работа [237,2 K], добавлен 26.01.2011

  • Расчёт электрической части подстанции путем определения суммарной мощности ее потребителей, заземляющего устройства электроустановок, выбора силовых трансформаторов электрических аппаратов, устройств защиты оборудования от перенапряжения и грозозащиты.

    контрольная работа [38,2 K], добавлен 19.12.2011

  • 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

  • Выбор схемы собственных нужд подстанции. Расчет мощности трансформаторов Т-1 и Т-2 с учетом коэффициента перегрузки. Расчет токов короткого замыкания, заземляющего устройства. Определение основных показателей производственной мощности подстанции.

    дипломная работа [312,0 K], добавлен 03.09.2010

  • 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

  • Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания и их ограничение. Определение структурной схемы. Разработка главной схемы подстанции. Выбор и проверка электрических аппаратов, кабелей и электроизмерительных приборов.

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 22.09.2014

  • 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

  • Расчет электрической части подстанции, определение суммарной мощности потребителей. Выбор силовых трансформаторов, схема главных электрических соединений. Расчет рабочих токов. Выбор электрических аппаратов. Выбор защиты от перенапряжений и грозозащиты.

    курсовая работа [1013,7 K], добавлен 16.04.2014

  • 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

  • Особенности выбора силовых трансформаторов, трансформаторов тока. Расчет мощности, основное предназначение электрической части подстанции. Анализ схемы замещения сети и расчета значений короткого замыкания. Этапы проектирования городской подстанции.

    дипломная работа [684,1 K], добавлен 22.05.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.