Главная / Образцы дипломных работ

Расчёт суточных нагрузок подстанции

Внимание: Акция! Курсовая работа, Реферат или Отчет по практике за 10 рублей!
Только в текущем месяце у Вас есть шанс получить курсовую работу, реферат или отчет по практике за 10 рублей по вашим требованиям и методичке!
Все, что необходимо - это закрепить заявку (внести аванс) за консультацию по написанию предстоящей дипломной работе, ВКР или магистерской диссертации.
Нет ничего страшного, если дипломная работа, магистерская диссертация или диплом ВКР будет защищаться не в этом году.
Вы можете оформить заявку в рамках акции уже сегодня и как только получите задание на дипломную работу, сообщить нам об этом. Оплаченная сумма будет заморожена на необходимый вам период.
В бланке заказа в поле "Дополнительная информация" следует указать "Курсовая, реферат или отчет за 10 рублей"
Не упустите шанс сэкономить несколько тысяч рублей!
Подробности у специалистов нашей компании.

Код работы:	W005870
Тема:	Расчёт суточных нагрузок подстанции

Содержание

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.13.140400.62.ПЗ

Разраб.

Разоренов Р.В.

Провер.

Гнатюк В.И.

Руковод.

Гнатюк В.И.

Н. Контр.

Лозовенко В.И.

Зав.каф..

Белей В.Ф.

Введение

Лит.

Листов

КГТУ 13-ЭЭ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.13.140400.62.ПЗ

Разраб.

Разоренов Р.В.

Провер.

Гнатюк В.И.

Руковод.

Гнатюк В.И.

Н. Контр.

Лозовенко В.И.

Зав.каф..

Белей В.Ф.

Введение

Лит.

Листов

КГТУ 13-ЭЭВведение

Электрическая энергия является самым универсальным видом энергии на Земле. По сравнению с другими видами энергии, электроэнергия обладает целым рядом преимуществ, таких как трансформация в любые иные виды энергии, возможность транспортировать на большие расстояния посредством передачи на высоких напряжениях с минимальными потерями, что в свою очередь обеспечивает экономическую выгоду.

В наше время электроэнергетика играет существенную роль в развитии экономики, производства, сферы услуг, науки в стране. С одной стороны электроэнергетика является важнейшей частью жизнедеятельности человека, отражающий уровень развития производства и потенциала научно-технического прогресса, а также и уровень жизни населения. Но с другой стороны, энергетика является одним из источников неблагоприятного воздействия на окружающую среду. Например на атмосферу, гидросферу, биосферу и литосферу. Проблемы, которые возникают в результате просчета в этой области, могут привести к колоссальным последствиям. Тепло и свет в домах, транспортные потоки и работа промышленности - все это требует расходов энергии. На данный момент энергетика основана на топливных запасах угля, нефти, газа, урана, которые удовлетворяют примерно девяносто процентов энергетических потребностей человечества.

Таким образом, электричество является наиболее мультифункциональной формой энергии, оно производится на электростанциях и распределяется между потребителями через электрические сети. Однако спрос в энергии продолжает всё время расти. Любое развитие требует, прежде всего затрат на энергию.

Это означает то, что сегодня особенный интерес нужно уделить модернизации и реконструкции как системы выработки электроэнергии, так и, системе доставки и распространения электроэнергии среди потребителей.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62 ПЗ

Цели, достигаемые при реконструкции подстанций:

Повышение надёжности главной схемы;

Замена устаревшего оборудования на новые образцы;

Повышение качества электроэнергии;

Преобразование и распределение получаемой электроэнергии от энергосистемы;

АО «Янтарьэнерго» является областной электросетевой компанией, которая занимается производством, транспортировкой, распределением электроэнергии в Калининградской области.

Основные задачи АО «Янтарьэнерго»:

Бесперебойная поставка электроэнергии;

Удовлетворение спроса потребителей;

Поддержание качества отпускаемой продукции в соответствии с ГОСТ

ПС О-32 «Черняховск» 110/6 кВ относится к Восточным электрическим сетям АО «Янтарьэнерго».

В дипломном проекте приведено обоснование для замены главной схемы, замены старого электрооборудования новым.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62.ПЗ

Разраб.

Разоренов Р.В.

Провер.

Гнатюк В.И.

Руковод.

Гнатюк В.И.

Н. Контр.

Лозовенко В.И.

Зав.каф..

Белей В.Ф.

Анализ подстанции

Лит.

Листов

КГТУ 13-ЭЭ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62.ПЗ

Разраб.

Разоренов Р.В.

Провер.

Гнатюк В.И.

Руковод.

Гнатюк В.И.

Н. Контр.

Лозовенко В.И.

Зав.каф..

Белей В.Ф.

Анализ подстанции

Лит.

Листов

КГТУ 13-ЭЭАнализ подстанции

Подстанция содержит два трансформатора ТДН-16000/110-У1 с расщеплённой обмоткой 110/6 кВ мощностью по 16МВА.

По стороне 6 кВ питаются сеть трансформаторных пунктов района.

На подстанции имеется оборудование, которое уже устарело, а значит требует к себе с каждым годом всё больше внимания. Это силовые трансформаторы, трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, масляные выключатели, отделители и короткозамыкатели. Увеличивается вероятность внеплановых и аварийных отключений оборудования, что ведёт к ухудшению качества электроэнергии, к её недоотпуску [1].

В данном проекте предложена реконструкция подстанции, в которой предусматривается замена части устаревшего оборудования на современное. На основании суточных графиков нагрузок в летний и зимний периоды оставлены годовые графики использования максимума нагрузок. Также в плане реконструкции предложена замена устаревших отделителей и короткозамыкателей на высшем напряжении на элегазовые выключатели для повышения надежности.

Помимо этого в проекте предусматривается замена трансформаторов тока и напряжения.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62.ПЗ

Разраб.

Разоренов Р.В..

Провер.

Гнатюк В.И.

Руковод.

Гнатюк В.И.

Н. Контр.

Лозовенко В.И.

Зав.каф..

Белей В.Ф.

Анализ существующей схемы

Лит.

Листов

КГТУ 13-ЭЭ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62.ПЗ

Разраб.

Разоренов Р.В..

Провер.

Гнатюк В.И.

Руковод.

Гнатюк В.И.

Н. Контр.

Лозовенко В.И.

Зав.каф..

Белей В.Ф.

Анализ существующей схемы

Лит.

Листов

КГТУ 13-ЭЭ2. Расчёт суточных нагрузок подстанции

Расчёт и построение графика суточных нагрузок является одним из основных вопросов, предстающих перед нами в ходе реконструкции подстанции. Суточные нагрузки были представлены по ведомостям контрольных замеров на подстанции О-32 «Черняховск» за зимний и летний периоды.

2.1 Построение графиков нагрузки на стороне 6 кВ

Данные суточных нагрузок были составлены исходя из контрольных замеров токов на вводах первой и второй шин 6 кВ. Для расчета активной и реактивной мощности необходимо вычислить коэффициент мощности нагрузки [2]:

(2.1)

(2.2)

В соответствии с характером нагрузки потребителей зададимся общим коэффициентом мощности:

Полученные результаты указаны в таблице 2.1.

Таблица 3.1 - Суточные нагрузки по стороне 6 кВ в зимний период

Время, T, ч

S, лето МВА

P, лето МВт

Q, лето МВАр

13,2

11.88

5,75

Продолжение таблицы 3.1

15,58

14,02

6,79

10,81

9,73

4,71

8,06

7,25

3,52

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Таблица 3.2 - Суточные нагрузки по стороне 6 кВ в летний период

Время, T, ч

S, лето МВА

P, лето МВт

Q, лето МВАр

11,68

10,52

5,08

13,78

12,4

6,01

9,57

8,63

4,16

7,14

6,42

3,11

Исходя из данных активной и полной мощности, указанных в таблицах 3.1, 3.2 строим суточный график нагрузки для зимнего и летнего периодов.

Рисунок 3.1 - Суточный график нагрузки по полной мощности на вводах 6 кВ в зимний период.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Рисунок 3.2 - Суточный график нагрузки по полной мощности на вводах 6 кВ в летний период

2.2 Построение графика нагрузки на стороне 110 кВ

Данные суточных нагрузок на стороне 110 кВ были составлены на основе контрольных замер токов на вводах 110 кВ. Эти данные включаются в ежемесячные контрольные замеры и содержат информацию о полных токах на вводах Л-106 и Л-114.

Полученные результаты указаны в таблице 3.3, 3.4.

Таблица 3.3 - Суточные нагрузки по стороне 110 кВ в зимний период

Время, T, ч.

S, лето МВА

P, лето МВт

Q, лето МВАр

115,79

104,21

49,78

136,6

127,1

58,73

94.82

85,34

40,77

70,7

63,64

30,40

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Таблица 3.4 - Суточные нагрузки по стороне 110 кВ в летний период

Время, T, ч.

S, лето МВА

P, лето МВт

Q, лето МВАр

Продолжение таблицы 3.4

102,47

92,21

44,06

120,89

112,48

51,98

84.01

75,34

36,12

62,56

56,32

26,9

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Исходя из данных активной и полной мощности, взятой из таблицы 3.2 строим график суточной нагрузки для весеннего периода.

Рисунок 3.3 - Суточный график нагрузки по полной мощности на вводах 110 кВ в зимний период

Рисунок 3.4 - Суточный график нагрузки по полной мощности на вводах 110 кВ в летний период

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62.ПЗ

Разраб.

Рогаткин Е.В.

Провер.

Гнатюк В.И.

Руковод.

Гнатюк В.И.

Н. Контр.

Лозовенко В.И.

Зав.каф..

Белей В.Ф.

Анализ существующей схемы

Лит.

Листов

КГТУ 13-ЭЭ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62.ПЗ

Разраб.

Рогаткин Е.В.

Провер.

Гнатюк В.И.

Руковод.

Гнатюк В.И.

Н. Контр.

Лозовенко В.И.

Зав.каф..

Белей В.Ф.

Анализ существующей схемы

Лит.

Листов

КГТУ 13-ЭЭ3. Выбор трансформатора

Одним из основных вопросов, который предстоит решить входе реконструкции подстанции, является выбор силовых трансформаторов. Ведь по своей сути силовой трансформатор является “сердцем” подстанции. Трансформатор является самым дорогостоящим оборудованием на подстанции и просчёты в данной области могут иметь колоссальные последствия как для электросетевой компании, так и для потребителей.

При выборе силовых трансформаторов нужно учитывать множество факторов.

Факторы, определяющие выбор силовых трансформаторов:

Выбор количества и мощности трансформатора;

Тип трансформатора;

Номинальное напряжение трансформатора;

Надёжность электроснабжения потребителей;

Экономическая целесообразность;

Кроме того, следует принять во внимание перспективу увеличения нагрузок в будущем.

4.1 Выбор мощности трансформаторов

Выбор мощности трансформаторов выполняется исходя из данных по нагрузкам, так как возможное завышение номинальной мощности может быть экономически нецелесообразным. Также немаловажным фактором является выбор количества трансформаторов. В городе Черняховске имеются потребители первой категории и установка одного трансформатора является технически нецелесообразным.

Решением данной проблемы является установка двух трансформаторов.

Выбор установки двух трансформаторов обеспечивает повышенную надёжность.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Также установка двух трансформаторов может обеспечить электроснабжение потребителей в таких случаях, как плановая ревизия или выход из строя одного из трансформаторов. В этом случае оставшийся трансформатор должен обеспечить полную потребную мощность.

В соответствии с ГОСТ в аварийном режиме рекомендуется работа трансформатора с перегрузкой 40% до шести суток. При этом коэффициент загрузки должен быть 0,93 и время перегрузки не более шести часов в сутки [3].

(4.1)

где

Smax - максимальная полная мощность потребителей, МВА;

n - число установленных трансформаторов;

Действительное значение номинальной мощности трансформаторов SТНОМ берётся как ближайшее большее, согласно шкале номинальных мощностей силовых трансформаторов.

Выбираем для установки два трансформатора. Надежность электроснабжения достигается за счёт установки двух трансформаторов. Кроме того, предусматривается, что в послеаварийном режиме (при отключении одного из трансформаторов) оставшийся в работе трансформатор сможет обеспечить требуемую нагрузку потребителей. Покрытие потребной мощности исполняется не только за счёт номинальной мощности трансформаторов, но и за счёт их перегрузочной способности.

n=2

тогда:

МВА

Ближайшим большим стандартным значением мощности является 16 МВА, трансформатора ТДН-16000/110.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62 ПЗ

Паспортные данные выбранного трансформатора:

Sном = 16 МВА

Uвн = 115 кВ

Uнн = 6,6 кВ

PXX = 18 кВт

Pкз = 85 кВт

После определения номинальной мощности трансформаторов, по аварийной перегрузке определяется коэффициент загрузки трансформатора в максимальном режиме при работе всех трансформаторов.

В конечном итоге выбираем для установки на подстанции два трансформатора ТДН-16000/110. Паспортные данные выбранного трансформатора указаны в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Паспортные данные трансформатора

Параметр

Значение

Номинальная мощность, Sном

16 МВА

Напряжение обмотки ВН, Uвн

115 кВ

Напряжение обмотки НН, Uвн

11 кВ

Потери холостого хода, PXX

18 кВт

Потери короткого замыкания, ?Pкз

85 кВт

Напряжение короткого замыкания, Uкз%

10,5 %

Устройство РПН, ?Uрпн

9*1,87 %

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62.ПЗ

Разраб.

Разоренов Р.В.

Провер.

Гнатюк В.И.

Руковод.

Гнатюк В.И.

Н. Контр.

Лозовенко В.И.

Зав.каф..

Белей В.Ф.

Выбор главной схемы подстанции

Лит.

Листов

КГТУ 13-ЭЭ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62.ПЗ

Разраб.

Разоренов Р.В.

Провер.

Гнатюк В.И.

Руковод.

Гнатюк В.И.

Н. Контр.

Лозовенко В.И.

Зав.каф..

Белей В.Ф.

Выбор главной схемы подстанции

Лит.

Листов

КГТУ 13-ЭЭ4. Выбор главной схемы подстанции

Схемы электрических соединений подстанций должны выбираться на основании требований к надежности, гибкости, экономичности и маневренности, с учетом развития.

Главная схема подстанции должна:

Обеспечивать надежность электроснабжения потребителей подстанции и перетоков мощности по межсистемным связям в нормальном и послеаварийном режимах;

Учитывать перспективу развития и допускать возможность дальнейшего расширения распределительных устройств всех напряжений;

Учитывать требования противоаварийной автоматики;

Обеспечивать возможность проведения ремонтных и эксплуатационных работ на отдельных элементах схемы без отключения соседних присоединений;

Схема должна быть по возможности простой, наглядной и экономичной;

Главная схема электрических соединений подстанции выбирается с использованием типовых схем распределительных устройств.

Принимается, что на подстанции будут открытые распределительные устройства на напряжении 110 кВ, а на напряжение 6 кВ закрытое распределительное устройство с КРУ.

На высоком напряжении принимается схема «мостик с выключателями в цепях линии». Эта схема обеспечивает требуемую надежность и оптимально подходит для подстанции [4].

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

На стороне 6 кВ выбираем схему с двумя системами шин. Эта схема позволяет обеспечить большую надежность электроснабжения потребителей, обеспечивает возможность проведения ремонтных работ. Также это связано с тем, что у подстанции имеется много различных потребителей 6 кВ (19 фидеров), поэтому две раздельные системы шин более предпочтительны.

Упрощенная схема главных соединений подстанции представлена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Схема главных электрических соединений подстанции.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62.ПЗ

Разраб.

Разоренов Р.В.

Провер.

Гнатюк В.И.

Руковод.

Гнатюк В.И.

Н. Контр.

Лозовенко В.И.

Зав.каф..

Белей В.Ф.

Расчёт токов короткого замыкания

Лит.

Листов

КГТУ 13-ЭЭ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62.ПЗ

Разраб.

Разоренов Р.В.

Провер.

Гнатюк В.И.

Руковод.

Гнатюк В.И.

Н. Контр.

Лозовенко В.И.

Зав.каф..

Белей В.Ф.

Расчёт токов короткого замыкания

Лит.

Листов

КГТУ 13-ЭЭ5. Расчёт токов короткого замыкания

Для правильного выбора электрооборудования необходимо производить расчёт токов короткого замыкания. Расчёт токов короткого замыкания нужно для того, чтобы проверить элементы электрооборудования, таких как изоляторы, кабели, шины и т.д., на термическую и электродинамическую стойкость, а также для уставок срабатывания защиты и их проверки на чувствительность срабатывания.

С целью упрощения расчётов токов короткого замыкания были приняты следующие допущения:

Не учитываются емкости;

Не учитываются токи нагрузки;

Отсутствует насыщение стали электрических машин;

Трёхфазная сеть применяется симметричной, т.е. сопротивление фаз принимается точным равным нулю;

Не учитывается сдвиг по фазе ЭДС различных источников питания, входящих в расчётную схему;

Не учитываются активные сопротивления генераторов, трансформаторов и реакторов;

5.1 Схема замещения подстанции

Для того, чтобы произвести расчёт токов короткого замыкания, необходимо составить схему замещения. Схема замещения токов короткого замыкания составляется исходя из расчётной схемы сети. Чтобы сделать это, нужно все элементы схемы заменить соответствующими электрическими сопротивлениями. Коме того, на источниках питания указываются значения ЭДС [5].

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62 ПЗ

Рис. 5.1 - Схема замещения системы электроснабжения.

Для того, чтобы составить правильную эквивалентную схему, рекомендуется выбирать базовую ступень трансформации, чтобы все электрические величины других ступеней были приведены к напряжению базовой ступени.

Выбираем за базовую ступень высшего напряжения 110 кВ.

5.2 Сопротивление системы

, Ом

(5.1)

где

Uc - напряжение на шинах системы;

Sкз - мощность КЗ системы;

Ом

Находим сопротивление трансформатора в среднем положении РПН по формуле:

, Ом

(5.2)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62 ПЗ

где

Uкз % - напряжение короткого замыкания, паспортные данные трансформатора;

Uвн ср - среднее напряжение, приведенное к стороне высокого напряжения. Uвн ср = 115 кВ.

Sтр ном - номинальная мощность трансформатора;

Ом

Теперь тем же самым действием определяем значения сопротивления для максимального и минимального положения РПН.

Ом

где

Uвн мин, Uвн макс - напряжение трансформатора при максимальном и минимальном положении РПН, соответственно;

кВ

(5.3)

кВ

Однако по требованиям ПУЭ, максимальное значение напряжения на линиях 110 кВ не должно быть больше, чем 125 кВ. В конечном итоге принимаем:

Uвн макс = 125 кВ

5.3 Расчет токов трехфазного КЗ в точке К1

Данный расчет производим по формуле:

(5.4)

кА

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62 ПЗ

5.4 Расчет токов трехфазного КЗ в точке К2

Рассчитываем токи, которые приведены к высокой стороне для минимального и максимального положения устройства РПН. Расчет производим абсолютно тем же методом, что и расчет КЗ в точке K1.

кА

Приводим токи КЗ к стороне низкого напряжения.

(5.5)

кА

Результаты расчетов токов трехфазных КЗ в точках К1 и К2 указаны в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Токи трехфазных КЗ

K1, кА

K2, кА

Мин

Макс

Мин

Макс

ВН

11,435

0,613

0,99

НН

11,61

14,485

5.5. Расчет токов двухфазного КЗ

Расчеты ведем по формуле:

(5.6)

кА

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62 ПЗ

Приводим токи двухфазных КЗ к стороне низкого напряжения по формуле (5.5).

кА

Результаты расчетов токов двухфазных КЗ в точках К1 и К2 указаны в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Токи двухфазных КЗ

K1, кА

K2, кА

Мин

Макс

Мин

Макс

ВН

9,891

0,53

0,856

НН

10,037

12,524

5.6. Расчет ударных токов

Ударный ток короткого замыкания - это максимальный мгновенный ток, который возможен при коротком замыкании. Для того, чтобы правильно выбрать электрооборудование по электродинамической стойкости, необходимо произвести расчёт ударного тока короткого замыкания.

Определяется по формуле:

(5.7)

где

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Ку - ударный коэффициент, который учитывает участие апериодического тока в образовании ударного тока.

Эта величина зависит от соотношения индуктивного и активного сопротивлений цепи КЗ и может быть принята 1,8 - при КЗ в установках и сетях напряжением свыше 1000 В.

27 кА

кА

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62.ПЗ

Разраб.

Разоренов Р.В.

Провер.

Гнатюк В.И.

Руковод.

Гнатюк В.И.

Н. Контр.

Лозовенко В.И.

Зав.каф..

Белей В.Ф.

Выбор электрооборудования

Лит.

Листов

КГТУ 13-ЭЭ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62.ПЗ

Разраб.

Разоренов Р.В.

Провер.

Гнатюк В.И.

Руковод.

Гнатюк В.И.

Н. Контр.

Лозовенко В.И.

Зав.каф..

Белей В.Ф.

Выбор электрооборудования

Лит.

Листов

КГТУ 13-ЭЭ6. Выбор электрооборудования

Из первого пункта видно, что подстанция О-32 «Черняховск» частично оснащена физически изношенным оборудованием. Его характеристики отстают от современных требований. Поэтому эти оборудования подлежат замене. Также для повышения надёжности схемы электроснабжения необходима реконструкция распределительного устройства на 110 и 6 кВ.

6.1 Выбор коммутационной аппаратуры

Коммутационная аппаратура: выключатели и разъединители выбираются по следующим условиям:

по напряжению установки Uуст ? Uном;

по номинальному току Iфорс ? Iном;

по электродинамической стойкости iу ? iном;

по отключающей способности IHt ? IH откл;

по апериодической составляющей IAt ? IA откл;

по термической стойкости

где

Uном - номинальное напряжение выключателя;

Uуст - напряжение установки;

Iном - номинальный ток выключателя;

Iфорс - форсированный ток в режиме максимальных нагрузок;

Iскв - наибольший пик сквозного тока выключателя;

Iу - ударный ток трехфазного КЗ;

Iн откл - номинальный ток отключения выключателя;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

IHt - действительное значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ в К1;

IAt - апериодическая составляющая в отключаемом токе;

IА откл - апериодическая составляющая тока КЗ;

Вк - интеграл Джоуля с пределами интегрирования от нуля до tоткл;

Для разъединителей условия отключения по току не проверяется [6].

Апериодическая составляющая в отключаемом токе вычисляется по формуле:

(6.1)

где

? - время до расхождения контактов выключателя;

Тепловой импульс квадратичного тока вычисляется по формуле:

(6.2)

где

tоткл - время отключения КЗ, складывается из:

(6.3)

где

tпол - полное время отключения выключателя;

6.1.1 Выбор выключателей 6 кВ

Преимущества выключателя заключаются в следующем: выключатели способны отключать емкостные токи без повторных зажиганий, что достигается путём высокой собственной электрической прочности элегаза и оптимизированного перемещения контактов, высокая надёжность, которая достигается за счёт малых приводных сил, простота монтажа и сдачи в эксплуатацию, низкий уровень шума и возможность работы в экстремальных условиях.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62 ПЗ

Подбираем выключатель EVOLIS 7P3-7,2-40-2500 на вводах и секционных ячейках, а также ВВЭ-10-20-630 ХЛ1 на отходящих присоединениях.

Максимально возможный ток выключателей и разъединителей:

кА

(6.4)

Максимальный рабочий ток секционного выключателя:

кА

(6.5)

где

n - число силовых трансформаторов.

Максимальный рабочий ток отходящих присоединений:

(6.6)

где

m - число отходящих присоединений.

Апериодическую составляющую находим по формуле (6.1):

кА

По формулам (7.2-7.3) рассчитываем тепловой импульс.

сек

кА2·сек

После подсчёта данных выяснилось, что выключатель EVOLIS 7P3-7,2-40-2500 подходит по условию термической стойкости.

Условия выбора выключателей показаны в таблицах 6.1, 6.2.

Таблица 6.1 - Условия выбора выключателей 6 кВ в секционных ячейках и на вводах

Условие

Расчетные данные

Паспортные данные

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Продолжение таблицы 6.2

Uуст ? Uном

6 кВ

Iфорс ? Iном

803 А

2500 А

iу ? iном

36,763 кА

40 кА

IHt ? IH откл

9,891 кА

100 кА

IAt ? IA откл

0,873 кА

40 кА

37,76 кА2·сек

1200 кА2·сек

Дополнительные данные выключателя

Полное время отключения

0,06 (-0,005) сек

Таблица 6.2 - Условия выбора выключателей 6 кВ на отходящих присоединениях

Условие

Расчетные данные

Паспортные данные

Uуст ? Uном

6 кВ

Iфорс ? Iном

17 А

630 А

iу ? iном

36,763 кА

40 кА

IHt ? IH откл

5,557 кА

100 кА

IAt ? IA откл

0,873 кА

40 кА

37,76 кА2·сек

1200 кА2·сек

Дополнительные данные выключателя

Полное время отключения

0,06 (-0,005) сек

6.1.2 Выбор выключателей 110 кВ

Выбираем элегазовые выключатели 3AP 1FG-145.

Основным достоинством элегазового выключателя, по сравнению с другими выключателями, является, прежде всего то, что элегаз не стареет и служит до конца его эксплуатации, если его правильно эксплуатировать. Это объясняется, прежде всего, особыми физико-химическими свойствами элегаза. Также элегазовые выключатели достаточно малогабаритны, имеют широкий диапазон использования номинальных напряжении, пониженная пожароопасность и повышенная пожаробезопасность.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Выбор производится аналогично пункту 6.1.1.

По формуле (6.1) рассчитываем апериодическую составляющую:

кА

По формулам (6.2-6.3) рассчитываем тепловой импульс.

сек

кА2·сек

После подсчёта данных выяснилось, что выключатель 3AP1FG-145 удовлетворяют условию термической стойкости.

Условие выбора выключателя показано в таблице 6.3.

Таблица 6.3 - Условия выбора выключателей 110 кВ

Условие

Расчетные данные

Паспортные данные

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.15.140400.62 ПЗ

Продолжение таблицы 6.3

Uуст ? Uном

110 кВ

Iфорс ? Iном

667 А

4000 А

iу ? iном

29,022 кА

40 кА

IHt ? IH откл

11,435 кА

40 кА

IAt ? IA откл

0,92 кА

22,672 кА

23,14 кА2·сек

4800 кА2·сек

Дополнительные данные выключателя

Полное время отключения

0,057 (-0,005) сек

Тип привода

пружинный

6.1.3 Выбор разъединителей 110 кВ

Разъединитель – это коммутационный аппарат, главной задачей которого является создание видимого разрыва на определённом участке электрической цепи.

Подбираем разъединители РНДЗ.1-110/1000 ХЛ1. Условие выбора разъединителя показаны в таблице 6.4.

Таблица 6.4 - Условия выбора разъединителей 110 кВ

Условие

Расчетные данные

Паспортные данные

110 кВ

667 А

1000 А

29,022 кА

80 кА

23,14 кА2·сек

кА2·сек

Дополнительные данные разъединителя

Тип привода

ПРН-110У1

6.2 Выбор КРУ - 6 кВ

Комплектное распределительное устройство (КРУ) - это распределительное устройство, которое состоит из закрытого шкафа, внутри которого расположены вспомогательные аппараты, а также защитные и измерительные устройства. Достоинства КРУ заключаются в том, что все комплектующие ячейки(ТТ, ТН, выключатели, опорные изоляторы, ошиновка, аппаратура цепей управления, релейная защита) собираются на одном заводе. Полностью укомплектованные ячейки уже непосредственно собираются на месте. К ним подключаются трансформаторы, отходящие кабельные или воздушные линии, отдельные цепи подключаются к источникам питания и проверяется правильность его эксплуатирования. Такой алгоритм резко сокращает сроки производства распределительных устройств и объём монтажных работ на месте их установки. Использование КРУ существенно повышает безопасность персонала, так как в них предусмотрены система блокировки, которая оберегает персонал от случайных ошибочных действии, а также токоведущие части защищены от случайного прикосновения. КРУ достаточно компактны, что позволяет их размещать на небольших площадях. Выключатель, находящийся в ячейке КРУ, установлен на выкатном механизме, что упрощает его ремонт и замену, в случае его отказа.

Выбираем КРУ серии К-37 с вакуумными выключателями типа EVOLIS 7P3-7,2-40-2500 и трансформаторами тока типа ТЛО-10 .

6.3 Выбор трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения предназначены для того, чтобы преобразовать энергию источника напряжения в напряжение с необходимым нам значением.

Трансформаторы напряжений выбираются по следующим критериям: номиналь

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР.19.140400.62 ПЗ

ное напряжение первичной цепи, класс точности и схема соединения обмотки. Они устанавливаются на каждой секции сборных шин.

Условие выбора трансформатора напряжения:

S2? ? Sном

(6.7)

где

S2? - нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединённых к трансформатору;

Sном - номинальная мощность в выбранном классе мощности;

(6.8)

где

Pприб и Qприб - нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединённых к трансформатору активная и реактивная мощности, которые подключаются к трансформатору напряжения всех измерительных приборов и реле;

У трансформатора напряжени.......................

Для получения полной версии работы нажмите на кнопку "Узнать цену"

Узнать цену

Каталог работ

Похожие работы: