ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Понизительная подстанция 110/6 кВ

 

 

Выполнил: ст. гр. 4-26

Лыков С. С.

Проверила: Марьянова С. И.

 

Иваново 2013 г.

Содержание

Аннотация ……………………………………………………………………….. 3

Исходные данные ………………………………………………………………...4

Схема системы ……………………………………………………………………5

Характеристика проектируемой подстанции и ее нагрузок …………………..6

Выбор трансформаторов на подстанции ……………………………………….9

Расчет токов короткого замыкания ……………………………………………..12

Выбор схем РУ ВН и НН подстанции ………………………………………….17

Выбор типов релейных защит и электрической автоматики …………………19

Выбор аппаратов и токоведущих частей ………………………………………20

Оперативный ток …………………………………………………………….…..38

Выбор и обоснование конструкций распределительных устройств …………38

Меры по технике безопасности и противопожарной технике ………………..39

Технико-экономические показатели подстанции ……………………………...46

Заключение ……………………………………………………………………….48

Приложение ………………………………………………………………………50

Список используемой литературы ……………………………………………...59

 

 

Аннотация

Темой данного курсового проекта является понизительная подстанция 110/6 кВ. Заданием на проект явились:

- схема прилегающей сети;

- суточный график использования нагрузки;

- характеристика нагрузочного района ( максимальная мощность нагрузки категории потребителей питающихся от данной подстанции);

 

Результатом проектирования является:

 

- выбор трансформаторов использующихся на подстанции;

- выбор схемы соединения подстанции;

- выбор типов релейной защиты и автоматики;

- выбор оборудования и токоведущих частей;

- рассчитаны технико-экономические показатели.

 

 

Исходные данные для проекта

 

Суточный график нагрузки № 17

 

 

Рис.I. График использования активной и реактивной мощности.

 

 

Схема системы

Задание №9, вариант №13, ПС №2

Рис. II. Участок электрической сети.

 

Система: Sкз, МВ∙А; Х0/Х1

Линии: длина, км, Худ, Ом/км

Генераторы, МВт

Трансформаторы, МВ·А

ВЛ1

ВЛ2

ВЛ3

ВЛ4

ВЛ5

Г-1,2

Г-3

Т 1,2

Т 3,4

Т 5,6

Т 7,8

Т

3500; 3

16; 0,4

20; 0,41

12; 0,42

26; 0,39

18; 0,42

 

 

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).

Подстанция рассматриваемая в данном проекте, по способу присоединения к энергосистеме является узловой, поскольку кроме питающих линий от подстанции отходят дополнительные транзитные линии. По своему назначению подстанция является сетевой, так как от нее питается целый сетевой район. По направлению потока мощности проектируемая подстанция является понижающей.

Подстанция обслуживается дежурными на щите управления совместно с распределительными сетями.

 

Рис.1.1 Схема электрической сети.

 

 

1.2. Характеристика нагрузки подстанции

 

 

Рис. 1.2 Суточный график использования активной и реактивной мощности.

Pmax = 32 МВт; =0,85;

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 1.1). Для каждой ступени графика продолжительностью ti определяется активная энергия Wi=Pi×ti. Текущее значение полной мощности для каждой ступени графика нагрузки определяется по формуле:

.

 

 

Таблица 1.1. Расчет активной, реактивной, полной мощностей и определение активной электрической энергии.

N ступени.	Часы.	Длительность ступени, час.	P	Q	S	Wi
%	МВт	%	МВар	МВА	МВт*ч
	0-4			24,96		15,469	29,365	99,84
	4-8			26,24		16,263	30,871	104,96
	8-16			29,44		18,245	34,635	235,52
	16-18			26,24		16,263	30,871	52,48
	18-22					19,832	37,647
	22-24			24,96		15,469	29,365	49,92
Суточный отпуск энергии потребителям - Wсут	670,72

 

По данным (таблицы 1.1) 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:

 

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:

 

S_расч ³(0,65÷0,7)*S_макс=(0,65÷0,7)*37,647 = 24,47 ÷ 26,352 МВА.

 

Исходя из этого, принимаем трансформаторы типа ТРДН-25000/110 (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-25000/110.

 

Начальная нагрузка (эквивалентная ступень охлаждения) в долях от номинальной

(стр.9 [1] ):

;

S_m - мощность ступеней исходного графика;

S_{ном тр-ра} - номинальная мощность трансформатора.

м.

 

Предварительное значение коэффициента перегрузки:

 

;

 

- значение ступеней полной мощности, находящихся в области перегрузки;

- продолжительность ступеней графика, входящих в участок перегрузки;

.

Максимальное значение перегрузки:

K_макс=S_макс/S_{ном тр-ра}= 37,647 / 25 = 1,506.

Принимаем значение перегрузки , , так как =1,355

По таблице 2.1 [1] методом интерполяции определяется, что при температуре окружающего воздуха +20ºС, системе охлаждения трансформатора «дутье» и длительности перегрузки

5 часов в сутки, допустимый коэффициент перегрузки равен 1,4, следовательно, трансформаторы типа ТРДН-25000/110 подходят для установки на проектируемой подстанции. Параметры трансформаторов (табл. 5.13 [2]) сведены в таблицу 2.1.

Таблица 2.1.Параметры трансформатора ТРДН-25000/110.

Sном	UВН	UНН	Uк	Pк	Pхх	Iх
МВА	кВ	кВ	%	кВт	кВт	%
		6,3-10,5	10,5			0,65