Реконструкция подстанции 110/10 кВ районного назначения
Параметры нагрузок подстанции, определение ее расчетной мощности. Технико-экономический расчет трансформаторов. Расчет токов в точках короткого замыкания. Выбор и проверка коммутационной и защитной аппаратуры. Оценка затрат на производство работ.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.04.2017 |
Размер файла | 166,3 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
- СОДЕРЖАНИЕ
- ВВЕДЕНИЕ
- 1. ХАРАКТЕРИСТИКА объекта
- 2. РАСЧЕТ нагрузок ПОДСТАНЦИИ
- 2.1 Параметры нагрузок подстанции
- 2.2 Определение расчетной мощности подстанции
- 3. Выбор числа и мощности СИЛОВЫХ трансформаторов
- 3.1 Расчет мощности трансформаторов
- 3.2 Технико-экономический расчёт трансформаторов
- 4. Выбор главной схемы подстанции
- 5. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
- 5.1 Составление расчетной схемы замещения 10 кВ
- 5.2 Определение параметров схемы замещения 10 кВ
- 5.3 Расчет токов в точках короткого замыкания
- 6. ВЫБОР И ПРОВЕРКА коммутационной и защитной аппаратуры
- 6.1 Расчет токов нормальных режимов
- 6.2 Выбор выключателей и разъединителей
- 6.3 Выбор предохранителей
- 6.4 Выбор трансформаторов тока
- 6.5 Выбор трансформаторов напряжения
- 6.6 Выбор ограничителей перенапряжения
- 6.8 Выбор шинопроводов
- 7. РАСЧЕТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
- 7.1 Расчет защиты силовых трансформаторов
- 7.1.1 Дифференциальная токовая защита трансформаторов
- 7.1.2 Дифференциальная отсечка (ДЗТ-1)
- 7.1.3 Дифференциальная защита с торможением (ДЗТ-2)
- 7.1.4 Защита от перегрузок
- 7.1.5 Максимальная токовая защита трансформатора от внешних КЗ
- 7.1.6 Газовая защита трансформаторов
- 7.2 Расчет релейной защиты отходящих присоединений 10 кВ
- 7.3 Расчет АВР-10 кВ
- 8. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
- 8.1 Оценка затрат на производство работ
- 8.2 Организация работ по вводу объекта
- Заключение
- СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
- ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в связи с ростом электрических нагрузок в производственном и в бытовом секторах возникает необходимость строительства новых подстанций и реконструкции старых.
Энергоснабжающие организации постоянно проводят технические мероприятия по повышению надежности работы оборудования и уменьшению аварийности в направлениях: совершенствование схем электроснабжения, сокращение протяженности линий распределительных сетей 10 кВ и 35 кВ, строительство ВЛ для резервирования подстанций.
Основой системы ЭС являются электрические сети напряжением 0.38- 110 кВ, от которых снабжаются электроэнергией потребители, включая коммунально-бытовые, промышленные предприятия, объекты мелиорации и водного хозяйства, а также предприятия и организации, предназначенные для бытового и культурного обслуживания населения.
Трансформаторные подстанции (ТП) 35-110 кВ, применяемые для ЭС промышленных районов, имеют один или два трансформатора напряжением 35/10 кВ, мощностью 630-6300 кВ?А; 110/10 кВ - 2500-63000 кВ?А; 110/35/10 кВ - 6300-80000 кВ?А. Место размещение подстанции выбирается вблизи центра электрических нагрузок, автомобильных дорог и железнодорожных станций. Подстанция (далее ПС) должна располагаться, как правило, на непригодных для сельскохозяйственного использования земель; на незаселенной или занятой кустарниками территории; по возможности вне зон интенсивных природных и промышленных загрязнений. Важным требованием при размещении ПС является обеспечение удобных заходов ВЛ.
Рациональное проектирование сетевых ПС всех типов и категорий и, в частности, рациональное и экономичное построение главных электрических схем, выбор параметров оборудования и аппаратуры, а также оптимальная их расстановка представляет собой сложную и ответственную задачу.
1. ХАРАКТЕРИСТИКА объекта
Темой ВКР является реконструкция подстанции 110/10 кВ районного назначения. Подстанция необходима для электроснабжения ЛПХ и жилых поселков. подстанция мощность нагрузка трансформатор ток
Оборудование подстанции выработало свой ресурс, часто происходят аварийные отключения оборудования. В связи с этим производиться реконструкция подстанции в ходе которой оборудование заменяется на современное, отвечающее всем требованиям обеспечения надежности электроснабжения.
Реконструируемая подстанция Клементьево тупикового типа по своему назначению является районной понизительной. Питание подстанции осуществляется по двум воздушным линиям напряжением 110 кВ, тем самым обеспечивается требуемая надежность электроснабжения.
Величина тока короткого замыкания на шинах 110 кВ в режиме максимума энергосистемы составляет 5,88 кА, в режиме минимума 1,45 кА.
Согласно метеорологическим данным и расчетам район климатических условий принят по гололеду 2 (расчетная толщина стенки гололедного отложения 10 мм), по ветру 1 (расчетная скорость ветра 22 м/сек).
Максимальная толщина стенки гололеда 15 мм;
Расчетный скоростной напор ветра на высоте до 15 м ,даН/м2:
максимальный 40;
при гололеде 10.
Район строительства по пляске проводов 1 (с редкой пляской проводов).
Температура воздуха, 0С:
максимальная +35;
минимальная -50;
среднегодовая +1,4;
Число грозовых часов в году 20-40.
2. нагрузок ПОДСТАНЦИИ
2.1 нагрузок подстанции
нагрузок подстанции в таблице 2.1.
2.1 - Параметры нагрузок
Наименование присоединения |
, кВт |
Iр, |
Марка провода |
, км |
cosц |
|
302 |
19,42 |
АС-50 |
4,88 |
0,9 |
||
Клементьево |
1097 |
70,47 |
-50 |
3,3 |
0,9 |
|
Вахонькино |
620 |
39,84 |
АС-50 |
23,85 |
0,9 |
|
185 |
11,88 |
АС-50 |
19,88 |
0,9 |
||
ИТОГО |
2204 |
заданным РН cosцН определяем и реактивную по следующим :
, ВА; (2.1)
, ВАр. (2.2)
стороны НН:
•А;
Мвар.
2.2 расчетной мощности
При определении мощности подстанции мощности трансформаторов нужд, которые к сборным 10 кВ. Мощность нужд выбирается пределах 0,5% от подстанции.
При расчетной мощности следует учесть трансформаторов собственных (ТСН), которые к сборным НН, а коэффициент перспективы нагрузок на 5 - 10 (к10 = 1,25). Тогда расчетная мощность будет равна:
п/ст = ( + SСН)·К10, , (2.5)
где Sрасч= Sнн.
Предварительно выбираем собственных нужд Sсн=40 кВА.
расчётная мощность будет равна
.п/с=(2,45+0,04)•1,25=3,06 •А.
3. Выбор и мощности трансформаторов
3.1 Расчет трансформаторов
Рассмотрим варианта трёхфазных трансформаторов.
Для подстанции:
, ВА; (3.1)
.
1) 2? ТДН-2500/110;
2) 2? ТДН-4000/110.
загрузки:
1);
2) .
Проверяем работы в режиме.
Коэффициент в аварийном :
1) <1.4;
2).
Условие выполняется обоих вариантов. данные трансформаторов в таблице 3.1.
3.1 - Технические данные
Тип трансформатора |
, кВ |
UНН, |
uк, % |
?Рк, |
?Рх, кВт |
х, % |
Цена .р |
|
ТМН-2500 |
110 |
10 |
10,5 |
6,4 |
59 |
0,6 |
35000 |
|
-4000 |
110 |
10 |
10,5 |
9 |
70 |
0,6 |
43000 |
3.2 Технико-экономический трансформаторов
, руб, (3.2)
где - нормативный коэффициент капитальных вложений;
- трансформатора;
- стоимость в трансформаторе;
- на обслуживание и амортизацию.
, руб, (3.3)
- цена трансформатора
- цен оборудования (=1);
- коэффициент, учитывающий заготовительные расходы, с приобретением ;
- коэффициент учитывающий на строительные ;
- коэффициент учитывающий на монтаж отладку оборудования.
. руб.;
тыс. .
Стоимость потерь трансформаторе:
, руб., (3.4)
где - 1кВт ч электроэнергии, ;
- число часов трансформатора, ;
- потери хода;
- потери замыкания;
- время потерь.
руб.;
.
Затраты на ремонт и :
, руб., (3.5)
где норма отчислений;
- норма оборудования;
- норма оборудования.
тыс. ;
тыс. руб;
. руб;
тыс. .
Так как в первом меньше, принимаем установке трансформаторы: 2? -2500/110/10.
4. Выбор главной подстанции
Выбор схемы подстанции от назначения, и местоположения в системе в целом.
подстанция по назначению является понизительной. Подстанция по двухцепной .
ОРУ 110 кВ по схеме двумя выключателями цепи питающих и ремонтной , это обеспечит надежность электроснабжения. 10 кВ выполним схеме с секционированной системой , на основе ячеек серии -59. Питание от будет подходить потребителям:
- п.
- п. Бурцево
- . Вахонькино
- ЛПХ
5. ТОКОВ КОРОТКОГО
5.1 Составление расчетной замещения 10 кВ
проводится для и проверки релейной защиты автоматики или параметров оборудования.
ряд допущений, расчет и вносящих существенных :
1. Линейность всех схемы ;
2. Приближенный нагрузок ;
3.Симметричность элементов за мест короткого ;
4. Пренебрежение активными , если X/>3 ;
5. Токи намагничивания не учитываются ;
расчетов при допущениях не 2ч5 %.
Расчет токов замакыния упрощается использовании схемы . Расчет токов проводим в единицах.
Расчетные короткого замакыния:
- на шинах ;
К2…К13 - шинах потребителя.
замещения находиться рис. 5.1.
Рисунок 5.1- замещения 10 кВ
5.2 параметров схемы 10 кВ
Мощность замакыния:
, В, (5.1)
где - ток короткого на шинах напряжения.
МВ·;
МВ·А.
системы:
, Ом, (5.2)
где - среднее напряжение, ;
- мощность трёхфазного на шинах 1, МВ·А
;
Ом.
ЭДС :
, В; (5.3)
кВ.
Параметры трансформаторов:
Активное трансформатора, приведённое стороне 10,5кВ.
, ; (5.4)
Ом.
Реактивное трансформатора, приведённое стороне 10,5кВ.
, Ом; (5.5)
.
Параметры воздушной :
RВЛ = r0 • , Ом;
XВЛ = • l, Ом;
= 0,65 • 4,88 = 3,17 Ом;
XВЛ = 0,392 • 4,88 = 1,91 ;
Ом.
Параметры линий приведены таблице 5.1.
Таблица 5.1 - отходящих линий
Марка провода |
, км |
r, /км |
x, /км |
R, |
X, Ом |
, Ом |
||
Бурцево |
-50 |
4,88 |
0,65 |
0,392 |
3,17 |
1,91 |
3,70 |
|
Клементьево |
АС-50 |
3,3 |
0,65 |
0,392 |
2,15 |
1,29 |
2,50 |
|
АС-50 |
23,8 |
0,65 |
0,392 |
15,50 |
9,35 |
18,1 |
||
ЛПХ |
-50 |
19,8 |
0,65 |
0,392 |
12,92 |
7,79 |
15,1 |
5.3 Расчет токов точках короткого
Расчёт токов короткого выполняется для той стороны, которой приводятся схемы.
, А, (5.6)
- полное суммарное сопротивление от питания до точки короткого , .
Установившееся значение при двухфазном определяется по тока трёхфазного короткого :
, А. (5.7)
Ударный :
А, (5.8)
где - ударный коэффициент.
токов КЗ без учёта со стороны .
кА;
кА;
;
кА;
кА;
.
Куд определяется [5]
кА;
кА.
токов короткого в таблицу 5.2.
5.2 - Расчет токов
Наименование присоединения |
(3)КЗmin, А |
(3)КЗmax, А |
(2)КЗ, А |
iудmax |
||
Бурцево |
0,87 |
0,90 |
0,61 |
1,1 |
1,40 |
|
1,13 |
2,10 |
0,79 |
1,1 |
3,26 |
||
Вахонькино |
0,34 |
0,34 |
0,24 |
1,1 |
0,52 |
|
ЛПХ |
0,40 |
0,40 |
0,28 |
1,1 |
0,62 |
6. И ПРОВЕРКА и защитной
6.1 Расчет токов режимов
Токи режимов рассчитываются из нормальной соединений электрооборудования .
Рабочий ток
, А; (6.1)
, А; (6.2)
А;
А.
отходящих линий в пункте 2.1 2.1.
Ток секционного НН:
А.
6.2 выключателей и
Выключатели выбираются номинальному значению и напряжения, установки и работы, конструктивному и отключающим .
Выбор выключателей :
по напряжению
? Uсети, ном, В, (6.3)
Uном - номинальное выключателя, кВ;
, ном - номинальное сети, кВ.
2) длительному току
? Iраб, max, А, (6.4)
Iном - номинальный выключателя, А
Iраб, max - максимальный ток, А
3) отключающей способности:
(6.5)
ia,r - составляющая тока , составляющая времени момента расхождения выключателя;
ia, - номинальный апериодический отключения выключателя;
выполнение условия:
(6.6)
?норм - нормативное содержание апериодической в токе ;
ф - наименьшее время начала короткого до момента контактов;
ф = фз, мин + , с., (6.7)
где фз, мин = 1,5 - минимальное время защит;
tсоб - время отключения .
4) на электродинамическую выключатель проверяется сквозному предельному короткого замакыния:
А, (6.8)
Iпр, скв - значение предельного тока короткого ;
- начальное значение составляющей тока замакыния в выключателя.
5) на стойкость:
выключатель по тепловому :
(6.9)
где - предельный термической стойкости;
- время протекания термической стойкости.
выключателей и на стороне приведены в 6.1.
Таблица 6.1 - Параметры , установленной на 110 кВ
Условия |
Расчетные данные |
оборудования |
||
Выключатели |
||||
LTB 145 D1/ |
SGF123n |
|||
Uном |
Uсети =110 кВ |
=110 кВ |
Uном =110 |
|
Iном Iраб. |
Iраб.мах =15,4 |
Iном =3150 А |
=1600 А |
|
Iоткл |
Iкз =3,88 кА |
=40 кА |
-- |
|
i .скв i |
i уд =6,04 |
i пр. =102 кА |
i .скв =100 кА |
|
Вк |
Вк =103,7 |
I2t =4800 кА2с |
=4800 кА2с |
Выбор установленных на и секционном НН приведен таблице 6.2.
Таблица 6.2 - выключателей НН, на вводе секционном выключателе 10
Условия выбора |
данные |
Тип |
|
BBУ-СЭЩ -40/3150 |
|||
Uсети |
Uсети =10 |
Uном =10 кВ |
|
Iраб.мах |
.мах =168 А |
=3150 А |
|
Iоткл |
Iкз =1,99 кА |
=40 кА |
|
i i уд |
уд =5,08 кА |
дин =104 кА |
|
Вк |
Вк =1471,8 |
I2t =4800 кА2с |
выключателей отходящих НН приведен таблице 6.3.
Таблица 6.3 - выключателей, отходящих 10 кВ
Условия |
Расчетные данные |
оборудования |
|
BB- -12,5/630 |
|||
Uном Uсети |
=10 кВ |
Uном =10 |
|
Iном Iраб. |
Iраб.мах =11,9-70,5 |
Iном =630 А |
|
Iкз |
Iкз =0,34-2,1 |
Iоткл =12,5 кА |
|
дин i |
i уд =0,52-3,26 |
i дин =51 |
|
I2t Вк |
=2,4-103,7 кА2с |
I2t =1200 |
Выключатели НН в шкафы серии К-59.
6.3 предохранителей
Условия предохранителей:
Uном ?, ном, В; (6.10)
Iном ?.max, А; (6.11)
Iоткл. ?IКЗ, А. (6.12)
На 10 кВ для выбираем предохранитель :
ПКТ101-10-31,5-12,5 У3:
= 10 кВ;
Iном. = 31,5 А;
Iоткл. = 12,5 кА.
6.4 Выбор тока
Условия трансформаторов тока:
?Uсети, В; (6.13)
Iном ?.max , А; (6.14)
iдин ?iуд , А; (6.15)
I2·t ?Вк . (6.16)
Параметры трансформаторов на стороне 110 приведены в 6.4.
Таблица 6.4 - Параметры тока на 110 кВ
Условия |
Расчетные данные |
оборудования |
|
TG145N |
|||
Uсети |
Uсети =110 |
Uном =110 кВ |
|
Iраб.мах |
.мах =15,4 А |
=300А |
|
i дин уд |
i =6,04кА |
i дин =80 |
|
I2t Вк |
=22,6 кА2с |
I2t =1200 |
Параметры трансформаторов на стороне 10 приведены в 6.5
Таблица 6.5 - Параметры тока на 10 кВ
Условия |
Расчетные данные |
оборудования |
||
на |
на отходящих |
|||
ТЛК-10 |
ТЛК-10 |
|||
Uсети |
Uсети =10 |
Uном =10 кВ |
=10 кВ |
|
Iном .мах |
Iраб. =168 А |
Iном =600 |
Iном =150 |
|
i i уд |
уд =5,08 кА |
=81 кА |
iдин =54 |
|
I2t Вк |
=5,98 кА2с |
I2· = 3000 кА2·с |
·t = 768 кА2· |
6.5 Выбор трансформаторов
Условия выбора напряжения (ТН):
Uном ?Uсети., В. (6.17)
Выбор напряжения представлен таблице 6.6.
Таблица 6.6 - трансформаторов напряжения
ТН |
Uном, |
Uном.1, кВ |
.2, В |
Uном. , В |
Sном, (0,5) |
Sпред, ВА |
|
110 |
100 |
150 |
1000 |
||||
НАМИ-10-УХЛ1 |
10 |
10 |
100 |
100/3 |
120 |
1000 |
НАМИ-10-УХЛ1 предохранителями типа:
-104-10-16-12,5У3: Uном=10кВ, Iном .=16 А, Iоткл.=12,5 кА.
6.6 Выбор перенапряжения
Условие перенапряжения:
Uном=, В. (6.18)
Выбор ограничителей в таблице 6.7.
6.7 - Параметры ограничителей .
EXLIM-Q-108 |
-H11N |
|
Uном=110 |
Uном=10 кВ |
|
. max=127 кВ |
. max=12,7 кВ |
|
. не менее=245 |
Uпроб. не =26 кВ |
|
Uостатач. более=308 кВ |
. не более=30,5 |
В нейтрали трансформаторов устанавливаются:
1. перенапряжения: EXLIM 72-CN123;
2.Заземляющий марки ЗОН-110М- У1;
3.Трансформаторы ТВТ-110-I-300/5.
6.8 шинопроводов
В 110 кВ применяем шины и шины из труб. Сечение шин и выбираются по:
1) нагреву расчетным :
IР<Iдоп, . (6.19)
2) допустимому термическому тока КЗ:
= I2·t, А. (6.20)
3) действию тока
Проверка по коронирования необходима гибких проводников напряжении 35 кВ выше.
Выбираем марки АС-120:
= 390 А
d = 15,2 , Iдоп = 390 А, = 1,5 м.
Проверим условию коронирования:
/см.
Проверка :
Е ? 0,9•Е0, кВ/см;
.
условия:
3,93< 0,9·27,55
Условие .
Шинопроводы 10 кВ = 3150 А поставляются с шкафами , их расчет требуется.
7. РАСЧЕТ ЗАЩИТЫ
Релейную подстанции выполняем базе блоков релейной защиты «».
Устройство «Сириус» комбинированным микропроцессорным релейной защиты автоматики. Применение устройстве модульной архитектуры наряду современными технологиями монтажа обеспечивают надежность, большую мощность и , а также точность измерения величин и интервалов, что возможность снизить селективности и чувствительность терминала.
обеспечивает следующие возможности:
- выполнение защит, автоматики управления, определенных и ПТЭ;
- внутренней конфигурации (/вывод защит, , сигнализации и .д.);
- ввод хранение уставок и автоматики;
- параметров аварии, и изменение по линии ;
- непрерывный оперативный работоспособности (самодиагностику) течение всего работы;
- блокировку выходов при устройства для ложных срабатываний;
- дискретных сигналов и блокировок, команд аварийной предупредительной сигнализации;
- развязку всех и выходов, питание, для высокой помехозащищенности;
- сопротивление и изоляции входов выходов относительно и между для повышения устройства к , возникающим во цепях.
Питание релейной защиты автоматики (РЗА) на выпрямленном токе от питания и .
7.1 Расчет защиты трансформаторов
7.1.1 Дифференциальная защита трансформаторов
защиту трансформатора на блоке
«-Т».
Выбору :
- IномВН - номинальный ток ВН , соответствующий номинальной ;
- IномНН - номинальный ток НН , соответствующий номинальной ;
- Группа ТТ - группа сборок ТТ на ВН;
- Группа НН - группа цифровых ТТ стороне НН;
- РПН - размах РПН.
Первичный ток трансформатора по формуле:
, , (7.1)
где Sном. - номинальная мощность ;
Uном - номинальное .
Вторичный номинальный трансформатора находится формуле:
, А, (7.2)
ki - коэффициент ТТ (с возможных перегрузок =300/5 для стороны и ki=600/5 стороны НН );
- коэффициент схемы, во сколько ток в защиты больше вторичный ток . Для схем ТТ в kсх=1.
Расчет в таблицу 7.1.
7.1 - Результаты расчета токов в защиты
Наименование |
Численное значение стороны |
||
110 кВ |
10 |
||
Первичные номинальные трансформатора, А |
21,0 |
230,9 |
|
трансформации трансформаторов тока, kI |
300/5 |
600/5 |
|
Вторичные в плечах , А |
0,35 |
1,93 |
|
Принятые , А |
0,35 |
1,93 |
|
Размах , % |
16 |
Группа ТТ и Группа ВН подбирается учетом группы трансформатора и сборки измерительных по таблицам, в паспорте устройство «Сириус-».
7.1.2 Дифференциальная отсечка (-1)
Выбору подлежит Iдиф /Iном - относительное уставки срабатывания .
Уставка должна из двух :
1) отстройка от тока намагничивания.
2) от максимального тока небаланса переходном режиме внешнего КЗ.
1) от броска намагничивания производим условию:
Iдиф/ Iном = 4, А.
2) Отстройку от первичного тока при переходном расчетного внешнего производим по :
Iдиф/Iном = Котс ·Кнб(1)•I*.вн.max, А, (7.3)
Котс - коэффициент , Котс=1,2;
Кнб(1) - амплитуды первой тока небаланса приведенной амплитуде составляющей тока КЗ, Кнб(1) = 0,7;
*кз.вн. - отношение тока расчетного КЗ номинальному току .
;
Iдиф/Iном = 1,2 · 0,7 · 8,6 = 7,3.
уставку 7,5.
7.1.3 Дифференциальная с торможением (-2)
Тормозная характеристика на рисунке 7.1.
7.1 -Тормозная характеристика
Выбору подлежат:
Iд1/Iном - базовая уставка ступени, Iд1/Iном = 0,3;
Кторм - коэффициент торможения (наклон тормозной характеристики на втором участке);
Iт2/Iном - вторая точка излома тормозной характеристики, Iт2/Iном = 2;
Iдг2/Iдг1 - уставка блокировки от второй гармоники, Iдг2/Iдг1 = 0,15.
торможения Кторм обеспечивать несрабатывание при сквозных , соответствующих второму тормозной характеристики ( 1,0 до 3,0 Iном).
небаланса порождаемый токами:
, А, (7.4)
Кпер - коэффициент переходный режим, = 2,5;
Кодн - коэффициент трансформаторов тока, = 1,0;
е - относительное значение погрешности ТТ установившемся режиме, е = 0,1;
ДUРПН - регулирования РПН, ДUРПН = 0,16;
Дf - обусловленная неточностью токов ВН НН,
Дf = 0,04.
Iдиф = ·Iнб.расч, , (7.5)
где Котс = 1,3.
=1,3 ·(2,5·1,0·0,1 + 0,16 + 0,04)·Iскв = 0,585 Iскв.
ток равен:
= 0,5•(Iскв + Iскв - ). (7.6)
Введем понятие снижения тормозного :
; (7.7)
.
Чтобы реле сработало коэффициент должен определятся выражению:
; (7.8)
.
7.1.4 Защита перегрузок
Уставка перегрузки принимается :
, А, (7.9)
где - коэффициент отстройки, =1,05;
Кв - коэффициент , Кв=0,95.
А;
.
7.1.5 Максимальная токовая трансформатора от КЗ
Выбор срабатывания максимальной защиты определяется формуле:
А, (7.10)
кн - коэффициент , обеспечивающий надежное защиты путем погрешности реле необходимым запасом, = 1,1;
кв - коэффициент , кв = 0,95;
1,4 - коэффициент перегрузки.
А;
.
Время срабатывания :
с; (7.11)
tсз. = 1,1 + 0,3 = 1,4 с.;
tсз. = 1,3 + 0,3 = 1,6 с.
7.1.6 Газовая трансформаторов
Газовая реагирует на внутри бака трансформатора, при которых выделение газа ускоренное протекание или смеси с газом бака в , а также по другим (междуфазные КЗ, замакыния в , замыкание обмотки корпус, пожар стали магнитопровода др.).
Газовая поставляется с реле Бухгольца 80/Q (B - с двумя , F - с , 80 - внутренний диаметр в мм, - фланец квадратной ).
В зависимости вида и повреждения трансформатора последовательная работа и отключающего реле или одновременная работа.
защита подключается блоку «Сириус-»
7.2 Расчет релейной отходящих присоединений 10
На одиночных , согласно ПУЭ, односторонним питанием многофазных замыканий устанавливаться защита: ступень - токовая , вторая ступень - с независимой зависимой выдержкой .
Защиту воздушных выполним при блоков «Сириус-2Л»
линиях 10 кВ защита: отсечка МТЗ.
Токовая :
Iс.о. = •I(3)кз , , (7.12)
где kн - надежности, kн =1,1;
(3)кз - максимальный трехфазного короткого в конце линии.
Максимальная защита:
, А, (7.13)
kзап - коэффициент , учитывающий погрешность , неточности расчета, kзап =1,1;
kв - возврата реле, «Сириус» kв = 0,95;
- коэффициент самозапуска, возможность увеличения в защищаемой вследствие самозапуска при восстановлении после отключения .З.;
Ipmax - ток в в нормальном .
Чувствительность защиты достаточной, если К.З. конце защищаемого Кч>1,5 , а К.З. конце резервируемого Кч>1,2 Коэффициент защиты:
; (7.14)
, (7.15)
где (2)к,min - ток двухфазного замакыния в защищаемой линии;
I(3)к, -ток трехфазного замакыния в защищаемой линии;
срабатывания реле из выражения:
, , (7.16)
где Кт - трансформации трансформатора ;
kсх - коэффициент , зависит от соединения трансформаторов и имеет 1 - при соединении полную и звезду и - включении реле разность токов фаз.
Избирательность обеспечивается выбором времени по :
tс.з.=.з.пред+?, с, (7.17)
где .з.пред - срабатывания защиты ступени. в случае это перегорания плавких предохранителей в линий 10 кВ. время срабатывания вставок tпл..=0,5 с.
?t - селективности, в принимается равной 0,6-1с- защит с зависимостью от К.З. времени срабатывания 0,2-0,6с - для защит независимой характеристикой срабатывания.
Замыкание землю одной в сетях изолированной нейтралью является К.. Поэтому защиту действующей на и только это необходимо требованиям безопасности, на отключение.
уставки линий 10 .
Ток срабатывания :
Iс.о. = 1,1 • 699=769 .
Ток срабатывания :
A,
где - токи срабатывания .
Коэффициент чувствительности :
>1,2;
.
Ток срабатывания отсечки:
A.
срабатывания реле :
A.
Время МТЗ:
tс..=0,5+0,2=0,7 c.
Расчетные уставок вводятся блок «Сириус» встроенной клавиатуры.
защит сведен таблицу 7.2.
Таблица 7.2 - защит отходящих
Наименование присоединения |
, А |
Iсо, |
Iмтз,А |
Кчмтз |
Iсрто |
|||
Бурцево |
19,42 |
957 |
33,73 |
2,09 |
18,19 |
31,91 |
1,12 |
|
Клементьево |
70,47 |
1238 |
204,00 |
1,61 |
3,89 |
41,25 |
6,80 |
|
39,84 |
369 |
115,32 |
5,41 |
2,05 |
12,29 |
3,84 |
||
ЛПХ |
11,88 |
442 |
34,40 |
4,51 |
8,24 |
14,75 |
1,15 |
Проверка на 10% погрешность
, Ом, (7.18)
ZН.РАСЧ - нагрузка трансформатора ;
ZН.ДОП - допустимая нагрузка в выбранном точности.
Предельная определяется по расчёта отсечки:
(7.19)
.
кривым предельной ZН.ДОП = 0,86 .
Фактическое расчетное нагрузки:
, Ом, (7.20)
RПР - сопротивление проводов, которое от их и сечения;
- сопротивление контактов, равным 0,1 Ом;
- сопротивление приборов «Сириус-2Л »:
, Ом, (7.21)
SПРИБ - мощность, «Сириус-2Л »;
I22 - номинальный ток .
Сопротивление «Сириус - 2Л»: =0,02 Ом.
сопротивление проводов:
, Ом, (7.22)
- удельное сопротивление провода;
lРАСЧ - соединительных проводов ТТ до «Сириус -2Л», которое равно 4 м;
- сечение соединительных .
.
Результирующее сопротивление :
,
что меньше, ZН.ДОП = 0,86 , следовательно, полная трансформатора тока 10%.
7.3 Расчет АВР-10
Функция автоматического резерва (АВР) совместными действиями « С» (секционный ) и двух « В» (вводные ).
«Сириус В» следующие функции:
« С» выполняет “Включение”, поступающие «Сириус В», выдержки времени.
информацией для и срабатывания является уровень UАВ, UВС UВНР, контролируемых « В», положение выключателя ввода (“.”/”Откл”), а наличие сигнала " АВР" от « В» соседней .
Пуск АВР при срабатывании органа по . После отработки времени tавр команда на выключателя ввода, после выполнения команды выдается "Вкл. СВ" «Сириус С» 0,8 с. Затем, выходной дискретный разрешения АВР второго ввода.
срабатывания защиты действия:
, В; (7.25)
, В;
срабатывания максимального напряжения, контролирующего напряжения на источнике, определяется условия отстройки минимального рабочего :
ном, В; (7.26)
Uср = 0,65 • 100 = 65 .
Время срабатывания :
с, (7.27)
где .з - время защиты, с;
- уставки по АПВ, с;
- в зависимости типов выключателей.
.р.аврНН = 1,3 + 0,2= 1,5 .;
tс.р. = 1,7 + 2 + 0,2 = 3,9 с.
8. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
8.1 Оценка на производство
Полная сметная монтажных и работ является необходимого объема . Для расчетов ТЕРм, ТЕРп прайсы фирм- электрооборудования и продукции. Затраты демонтаж составляют 50% ( оборудования, не дальнейшему использованию разборкой и на части) соответствующих расценок монтажные работы. смета затрат монтажные, демонтажные пусконаладочные работы в приложении .
Произведем детальный локальной сметы МДС 81-35.2004 "Методика стоимости строительной на территории Федерации" и пособию "Расчет стоимости строительства электроэнергетики" М. Б. Перовой, Ю. . Воропановой..
Затраты материалы в ценах расчетного :
См = 23644 •5,98 = 141389 руб.
на основную плату по и на плату по машин в ценах:
Сзп = (82903 +17487)• 22,76•1,15 = 2627614 .
Затраты по машин в ценах:
Сэм = (142855 - 17487)•6,586 = 1053084 .
Всего прямых в текущих :
Спз = 141389 + 2627614 + 1053084 = 3822087 руб.
расходы:
Сн = 0,95 • 2627614 = 2496233 .
Сметная прибыль :
Рсм = 0,65 • 2627614 = 1707949 руб.
затрат на работы в ценах:
Ссмр = 3822087 + 2496233 +1707949 = 8026269 .
Затраты на основного и технологического оборудования
на запасные :
Сзч = 0,02 • 16490267= 329805 руб.
на тару упаковку:
Сту = 0,015 • 16490267= 247354 .
Транспортные расходы:
= 0,05 • 16490267= 824513 руб.
Снабженческо- наценка:
Ссб = 0,05 • 16490267= 824513 .
Заготовительно-складские :
Сзс = 0,012 · 16490267= 197883 руб.
на комплектацию:
Ском = 0,008 · 16490267= 131922 руб.
Всего расходов на :
Сдо = 329805 +247354 +824513 +824513 +197883 +131922 =
= 2555991 руб.
расходов на в текущих :
Соб = 2555991 + 16490267= 19046258 руб.
стоимость материалов.
расходы:
Стр = 0,05 • 1630860= 81543 .
Расходы на и упаковку:
Сту = 0,015 • 1630860= 24463 руб.
Всего на материалы текущих ценах:
МАТ = 1,012 · (1630860+ 81543 + 24463) = 1757708 руб.
и прочие
Затраты на здания и :
Свз = 0,039 • 8026269 = 313024 руб.
на подвижной разъездной характер :
Срип = 0,15 • 2627614 = 394142 руб.
на перевозку и тяжеловесных :
Сгр = 0,0003 • 8026269 = 2408 руб.
на добровольное :
Сстр = 0,03 • 8026269 = 240788 руб.
, связанные с в фонд -исследовательских и -конструкторских работ ():
Сниокр = 0,015 • (8026269 +16490267+1630860) = 392211 руб.
, связанные с за ввод эксплуатацию в построенных объектов:
Сэксп = 0,025 • 8026269 = 200657 руб.
Дополнительные по охране строительства:
Сохр = 0,013 • 8026269 = 104341 .
Сумма лимитированных прочих затрат:
Слп = 313024 + 394142 + 2408 + 240788 + 392211 + 200657 + 104341 =
= 1647572 руб.
Размер на авторский :
Савт = 0,002 · (8026269 + 1647572 + 19046258+1757708) = 60955 руб.
средств на работы и :
Снепр = 0,03 · (8026269 + 1647572 + 19046258+1757708) = 914334 руб.
8.2 работ по объекта
Явочная бригады электромонтажников:
, ., (8.1)
где Т - трудозатраты выполнения , чел-ч.;
- плановый срок монтажных работ;
- коэффициент выполнения труда;
КИ - использования рабочего .
Списочное число :
, чел., (8.2)
где - плановый коэффициент на работу.
.;
чел.
При ленточного графика производительность и рабочих.
Заключение
В данной ВКР произведена реконструкция районной понизительной подстанции 110/10 кВ для электроснабжения потребителей II и III категории по надежности.
До реконструкции на подстанции было устаревшее оборудование, выработавшее свой ресурс. Релейная защита была выполнена на электромеханической базе, не обладающей достаточной чувствительностью. Из за возникающих неисправностей оборудования происходили аварийные отключения потребителей, которые на длительное время оставались без электроснабжения.
После реконструкции на подстанции появилось современное оборудование. Произведена замена выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, установлена микропроцессорная релейная защита. Таким образом оборудование подстанции стало соответствовать всем требованиям обеспечения надежности электроснабжения.
Расчетная мощность подстанции 3,06МВА. В результате технико-экономического сравнения вариантов к установке приняты два понижающих трансформатора ТДН-2500/110/10.
На напряжение 110 кВ принята схема РУ мост с выключателями в цепях трансформатора.
На напряжение 10 кВ, применяем схему с системой шин, секционированной выключателем. РУ - 10 кВ принято из шкафов КРУН.
Произведен расчет токов КЗ. На основании расчетов выбрано оборудование: на стороне 110кВ - выключатели LTB 145 D1/B, разъединители SGF123n, на стороне 10кВ - выключатели BB-TEL -12,5/630, установленные в шкафы КРУ серии К-59.
Разработана релейная защита и автоматика. Защита подстанции выполнена на базе блоков микропроцессорной релейной защиты «Сириус». Защита трансформатора выполнена на блоке «Сириус-Т», защита отходящих линий - «Сириус Л». Выполнен расчет АВР.
В экономической части рассчитана сметная стоимость, построен график электромонтажных работ.
В целом, при проектировании данного объекта были проработаны основные вопросы, включая возможность роста нагрузок на ближайшие 10 лет, а это значит, что в течение этого времени не потребуется дополнительных затрат на реконструкцию подстанции.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Рожкова, Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций / Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова. - Москва: Издательский центр «Академия», 2013. - 448 с.: ил.
2. Правила устройства электроустановок (седьмое издание) - Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2014.-512 с.
3. Карапетян, И.Г. Справочник по проектированию электрических сетей / Д.Л. Файбисович, И.М. Шапиро.- 4-е изд. - Москва: ЭНАС, 2012. - 376 с.
4. Ополева, Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: справочник. -Москва: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006. - 480 с.: ил.
5. Карякин, Р.Н. Нормы устройства сетей заземления. - 4-е изд. -Москва : Энергосервис, 2006. - 355 с.
6. Справочник пособие по электрооборудованию и электроснабжению Шеховцов В.П. [Электронный ресурс]: - Режим доступа: http://www.studfiles.ru/preview/5947956/page:3/
7. Кудрин, Б.И. Электроснабжение. - Москва: Академия, 2015. - 352 с
8. Андреев, В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: учеб. для вузов. - 4-е изд. перераб. и доп. - Москва: Высш. шк., 2006. - 639 с.: ил.
9. Шабад, М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. - 4-е изд. перераб. и доп. - Санкт-Петербург.: ПЭИПК, 2010. - 350 с.: ил.
10. Булычев, А.В. Релейная защита в распределительных электрических сетях: пособие для практических расчетов. / А.А. Наволочный. - Москва: ЭНАС, 2011. - 208 с.: ил.
11. Воропанова, Ю. В. Расчет сметной стоимости строительства объектов электроэнергетики: учебно-методическое пособие / Ю. В. Воропанова, М. Б. Перова. - Вологда: ВоГТУ, 2006. - 38 с.
12. Перова, М. Б. Оценка эффективности инвестиционных проектов объектов электроэнергетики: учебное пособие / М. Б. Перова, Ю. В. Воропанова. - Вологда: ВоГТУ, 2006. - 79 с.
13. Территориальные единичные расценки на монтаж оборудования. Сборник №8 «Электротехнические установки»: ТЕРм 81-03-08-2001/ Официальное издание. - Вологодская область, 2001. - 74 с.
14. Территориальные единичные расценки на пусконаладочные работы. Сборник №1 «Электротехнические установки»: ТЕРп-2001-01/ Официальное издание. - Вологодская область, 2001. - 77 с.
15. Департамент строительства и жилищно-коммунального хозяйства Вологодской области [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://www.depregion.ru/Default.aspx?mnu=5deb3d0f64ac4ecf9af3fa403543ffc3.
16. Пульс цен [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: www.pulscen.ru
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика потребителей электроэнергии. Расчет мощности подстанции, определение нагрузок, выбор трансформаторов. Компоновка распределительных устройств. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрооборудования, коммутационной и защитной аппаратуры.
дипломная работа [993,5 K], добавлен 10.04.2017Электрические нагрузки подстанции. Расчет токов нормальных режимов и короткого замыкания, релейной защиты и автоматики. Выбор трансформаторов, коммутационной и защитной аппаратуры, шинопроводов. Оценка затрат на проведение электромонтажных работ.
дипломная работа [223,6 K], добавлен 10.04.2017Расчет электрических нагрузок. Выбор числа мощности и типа трансформатора, выбор местоположения подстанции. Расчет токов короткого замыкания, выбор высоковольтного оборудования. Расчет затрат на реконструкцию подстанции, схема заземления и молниезащиты.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 20.10.2014Расчет мощности и выбор главных понизительных трансформаторов тупиковой подстанции. Определение максимальных нагрузок (для каждой ступени напряжения), расчетной мощности подстанции. Выбор коммутационный аппаратуры, защитной аппаратуры и сборных шин.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 02.04.2016Расчет суммарной расчетной мощности подстанции на шинах 10 кВ. Выбор числа и расчет мощности силовых трансформаторов. Определение токов короткого замыкания. Выбор электроаппаратов, токопроводов, заземляющих устройств по условиям рабочего режима.
дипломная работа [775,7 K], добавлен 23.09.2014Выбор 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 03.09.2010Расположение и характеристика с. Верхний Ичетуй. Определение электрических нагрузок и схемы электроснабжения села Верхний Ичетуй. Выбор числа и мощности трансформаторов на питающей подстанции. Расчет токов короткого замыкания и защита от перенапряжений.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 30.05.2023Краткая характеристика электропотребителей подстанции. Выбор и обоснование типа и мощности силовых трансформаторов. Составление расчётной схемы электроустановки. Расчет короткого замыкания. Проверка коммутационной, защитной аппаратуры и сборных шин.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 15.02.2017Характеристика цеха и потребителей электроэнергии. Расчет нагрузок цеха. Разработка графиков. Выбор числа, мощности трансформаторов на подстанции, коммутационной аппаратуры. Расчет токов короткого замыкания. Мероприятия по повышению коэффициента мощности.
курсовая работа [504,2 K], добавлен 11.02.2013Определение 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 31.05.2013