Разработка понизительной подстанции 35/10 кВ

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

В данном курсовом проекте разрабатывается понизительная подстанция 35/10 кВ. Нагрузка, питаемая от подстанции, распределена по трем категориям надежности.

В ходе разработки проекта необходимо выполнить основные требования к разрабатываемой подстанции, а именно:

1) Подстанция должна осуществлять надежность питания потребителей;

2) Проектируемая подстанция, по возможности, должна быть экономичной;

3) Должно обеспечиваться необходимое качество электрической энергии у потребителей;

4) Схема подстанции должна обладать возможностью дальнейшего развития при росте нагрузок (должна быть предусмотрена возможность роста установленной мощности ПС);

5) Проект подстанции должен предусматривать применение типовых, унифицированных элементов ВЛ и ПС.

6) В проекте, по возможности, должны применяться новые разработки в области аппаратов и оборудования (например, кабели с изоляцией из СПЭ и т.д.).

В ходе расчета данного проекта необходимо решить следующие задачи:

1) Дать характеристику проектируемой подстанции.

2) Выбрать силовые трансформаторы.

3) Рассчитать токи короткого замыкания.

4) Выбрать схемы соединения РУ.

5) Выбрать типы релейной защиты и автоматики.

6) Выбрать аппараты и токоведущие части.

7) Рассмотреть меры по ТБ, противопожарной технике.

8) Рассчитать технико-экономические показатели подстанции.

9) Разработать принципиальную схему подстанции.

10) Разработать компоновку подстанции.

Исходные данные по курсовому проекту приведены в задании.

трансформатор замыкание релейный

1. Исходные данные для проекта

Суточный график нагрузки № 16

Рис. 1 Суточный график использования активной и реактивной мощности

Схема системы

Задание №15, вариант №4, ПС №3

Рис. 2 Участок электрической сети

Таблица 1 Исходные данные

1. Характеристика проектируемой подстанции и ее нагрузок

1.1 Определение типа подстанции

Главными признаками, определяющими тип ПС, являются её место, назначение, роль в энергосистеме, высшее напряжение (рис. 1.1).

По месту в энергосистеме проектируемая подстанция является проходной. Высшее напряжение подстанции 35 кВ, низшее напряжение 10 кВ.

По способу присоединения к системе станция является проходной.

Подстанция 1-ой категории, является потребительской, для электроснабжения потребителей, территориально примыкающих к ПС.

По способу присоединения к системе ПС является проходной.

Подстанция обслуживается дежурными на щите управления совместно с распределительными сетями.

От подстанции на стороне низкого напряжения отходит 14 кабельных линий, работающих по радиальной схеме.

Рис. 1.1 Схема электрической сети

1.2 Характеристика нагрузки подстанции

К данной подстанции подключены потребители 1,2 и 3 категорий, в таблице 1.2 приведены данные о соотношении количества потребителей различных категорий.

Таблица 1.1

График активной и реактивной нагрузки приведен на рис.1.2.

Рис. 1.2 Суточный график использования активной и реактивной мощности

Pmax = 32 МВт; =0,87;

Максимальные значения полной и реактивной мощности:

Расчет активной, реактивной и полной мощностей в именованных единицах, а также определение активной электрической энергии для каждой ступени графика электрических нагрузок представляем в виде (таблицы 1.2). Для каждой ступени графика продолжительностью ti определяется активная энергия Wi=Piti. Текущее значение полной мощности для каждой ступени графика нагрузки определяется по формуле:

.

Таблинца 1.2 Расчет активной, реактивной, полной мощностей и определение активной электрической энергии

По данным (таблицы 1.2) строим суточный график активной, реактивной и полной мощности в именованных единицах, а также годовой график полной мощности.

Рис. 1.3 Суточный график полной мощности в именованных единицах

Рис. 1.4 Годовой график полной мощности в именованных единицах

Суточный отпуск электроэнергии потребителям:

МВт*ч

Время использования максимальной активной нагрузки:

Средняя нагрузка:

Коэффициент заполнения годового графика нагрузки:

2. Выбор силовых трансформаторов

На проектируемой подстанции устанавливаются два силовых трансформатора, так как от неё питаются потребители 1 и 2 категории.

Мощность каждого трансформатора принимается так, чтобы при отключении одного трансформатора, оставшийся в работе обеспечивал с допустимой перегрузкой питание нагрузки подстанции. Расчетная мощность трансформатора выбирается из условия:

Sрасч (0,65ч0,7)•Sмакс=(0,65ч0,7)•36,78 = 25,75 МВА.

Исходя из этого, принимаем трансформаторы типа ТРДН-32000/35 (стр.209 [2] ).

Производим проверку по перегрузочной способности в случае отключения одного из трансформаторов. Нагрузочная способность трансформаторов до 100 МВА определяется ГОСТ 14209-85. Для определения перегрузки исходный график S=f(t) преобразуем в эквивалентный (в тепловом отношении) двухступенчатый график нагрузки.

На исходном графике (рис. 1.3) откладывается номинальная мощность трансформатора, пересечением ее с исходным графиком выделяется участок наибольшей перегрузки продолжительностью h и участок начальной нагрузки (все остальное).

Рис. 2.1 Графики мощности нагрузки и номинальной мощности трансформатора ТРДН-32000/35

Начальная нагрузка:

, где

Sm - значение текущей нагрузки

- продолжительность ступеней графика, входящих в участок начальной нагрузки

Предварительное значение коэффициента перегрузки:

, где

- значение ступени графика использования полной мощности, находящихся в области перегрузки

- продолжительность ступеней графика, входящих в участок перегрузки

Максимальное значение перегрузки:

Так как, то принимаем

При полученных значениях , оС и ч допустимая перегрузка равна , следовательно, трансформатор подходит по перегрузочной способности.

Таблица 2.1 Параметры трансформатора ТРДН-32000/35

3. Расчет токов короткого замыкания

На рис. 3.1 и 3.2 приведены расчетная схема и схема замещения прямой последовательности соответственно.

Рис. 3.1 Расчетная схема

Так как на проектируемой подстанции высшее напряжение 35 кВ, то считаем только трехфазное КЗ. Для ограничения токов КЗ на стороне 10 кВ принимаем раздельную работу трансформаторов. Трансформаторы изготавливаются с расщепленной обмоткой НН 10 кВ. Принимаем базовую мощность Sб=1000 МВ•А. Далее находим сопротивления прямой последовательности в относительных единицах, отнесенные к базовым условиям: Система:

Воздушная линия 1:

Воздушная линия 2:

Воздушная линия 3:

Воздушная линия 4:

Трансформаторы 1, 2:

Трансформаторы 9, 10:

Составляем схему замещения и приводим ее к простейшему виду.

Рис. 3.2 Схема замещения прямой последовательности

Размещено на Allbest.ru