close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Kursovaya rabota po podstantsii Avtosokh

код для вставкиСкачать
Мощность короткого замыкания на шинах системы (Sк.з) _____800____ МВА.
№п\пНаименование
потребителяМаксимальная мощность, МВтРасположение проводов,мК.э. мощности, cosφКол-во
линий,шт 1Населенный пункт
3 3 0,87 32
Предприятие по добыче угля 7 3 0,78 43
Предприятие черной металлургии 8 3 0,8 34
Предприятие химической промышленности 6 3 0,79 25
Обогатительная фабрика 9 3 0,85 3
Суточные графики нагрузок потребителей
Вычислим значение ступени по известной мощности и для 0-1 часа для населенного пункта, максимальная потребляемая мощность 3 МВт.
P_(0-1)=(n×P_max)/100=(60×3)/100=1,8 МВт
Аналогично расчет выполняется для каждого отдельного предприятия и часа.
После расчетов строим суточные графики нагрузок зима и лета.
Таблица 1.1.1 - Населенный пункт
0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12t,
час605137374555708085705045%1,81,531,111,111,351,652,12,42,552,11,51,35Зима543825252538456368634545%1,621,140,750,750,751,141,351,892,041,891,351,35Лето12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24t,
час40406070809010010095858070%1,21,21,82,12,42,7332,852,552,42,1Зима363645555559687884847460%1,081,081,351,651,651,772,042,342,522,522,221,8Лето Рисунок 1.1.1 - Суточные графики населенного пункта Таблица 1.1.2 - Предприятие по добыче угля
0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12t,
час10107771369090909095%0,70,70,490,490,490,910,426,36,36,36,36,65Зима663333555858585%0,420,420,210,210,210,210,350,350,355,955,955,95Лето12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24t,
час95559590951001001001268%6,650,350,356,656,36,657770,840,420,56Зима90444868695956666%6,30,280,280,286,026,026,656,650,420,420,420,42ЛетоРисунок 1.1.2 - Суточные графики для предприятий по добыче угля
Таблица 1.1.3 - Предприятие черной металлургии 0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12t,
час989696981001001001001009898100%7,847,687,687,84888887,847,848Зима858080859090909090858590%6,86,46,46,87,27,27,27,27,26,86,87,2Лето12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24t,
час10010010010010098981001001009898%888887,847,848887,847,84Зима909090909080809090908585%7,27,27,27,27,26,46,47,27,27,26,86,8ЛетоРисунок 1.1.3 - Суточные графики предприятия черной металлургии Таблица 1.1.4 - Предприятие химической промышленности
0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12t,
час808080808080100100100100100100%4,84,84,84,84,84,8666666Зима757565656565606090909090%4,54,53,93,93,93,93,63,65,45,45,45,4Лето12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24t,
час100100100100100100858585858585%6666665,15,15,15,15,15,1Зима909085858080808065656565%5,45,45,15,14,84,84,84,83,93,93,93,9ЛетоРисунок 1.1.4 - Суточные графики предприятия химической промышленности Таблица 1.1.5 - Обогатительная фабрика
0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12t,
час505050505050100100100100100100%4,54,54,54,54,54,5999999Зима454545404040404070708080%4,054,054,053,63,63,63,63,66,36,37,27,2Лето12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24t,
час100100100100100100606060606060%9999995,45,45,45,45,45,4Зима909090904545454545454545%8,18,18,18,14,054,054,054,054,054,054,054,05Лето Рисунок 1.1.5 - Суточные графики обогатительной фабрики Суммарные графики нагрузок потребителей
Теперь мы должны сделать расчет суммарной мощности всех пяти предприятий и построить суммарный график нагрузки.
Таблица 1.2.1 - Суммарная нагрузка (зима).
0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12Зима
19,6419,2118,5818,7419,1419,8625,5231,731,8531,2430,6431P(t)0,3219∆ Pпост0,16095∆Pс.н1,191,141,071,091,131,222,023,123,153,032,922,98∆ Pпер21,3120,8320,1320,3120,7521,5628,0235,3035,4834,7534,0434,46P∑ пс(t)12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24Зима30,8524,5525,1531,7531,732,1928,3428,528,3521,8921,1621P(t)0,3219∆ Pпост0,16095∆Pс.н2,951,871,963,133,123,2192,492,522,491,481,391,36∆ Pпер34,2827,9827,5935,3635,3035,8931,3131,5031,3223,8523,0322,84P∑ пс(t)Рассчитываем для каждого часа суммарную мощность предприятий для зимы:
P(t)0-1=1,8+0,7+7,84+4,8+4,5=19,64 P(t)1-2=1,53+0,7+7,68+4,8+4,5=19,21
P(t)2-3=1,11+0,49+7,68+4,8+4,5=18,58 P(t)3-4=1,11+0,49+7,84+4,8+4,5=18,74
P(t)4-5=1,35+0,49+8+4,8+4,5=19,14 P(t)5-6=1,65+0,91+8+4,8+4,5=19,86
P(t)6-7=2,1+0,42+8+6+9=25,52 P(t)7-8=2,4+6,3+8+6+9=31,7
P(t)8-9=2,55+6,3+8+6+9=31,85 P(t)9-10=2,1+6,3+7,84+6+9=31,24
P(t)10-11=1,5+6,3+7,84+6+9=30,64 P(t)11-12=1,35+6,65+8+6+9=31
P(t)12-13=1,2+6,65+8+6+9=30,85 P(t)13-14=1,2+0,35+8+6+9=24,55
P(t)14-15=1,8+0,35+8+6+9=25,15 P(t)15-16=2,1+6,65+8+6+9=31,75
P(t)16-17=2,4+6,3+8+6+9=31,7 P(t)17-18=2,7+6,65+7,84+6+9=32,19
P(t)18-19=3+7+7,84+5,1+5,4=28,34 P(t)19-20=3+7+8+5,1+5,4=28,5
P(t)20-21=2,85+7+8+5,1+5,4=28,35 P(t)21-22=2,55+0,84+8+5,1+5,4=21,89
P(t)22-23=2,4+0,42+7,84+5,1+5,4=21,16 P(t)23-24=2,1+0,56+7,84+5,1+5,4=21
Определим максимальное значение ступени всех предприятий (зима):
Pmax=32,19
Определяем постоянные потери:
ΔPпост=0,01Pmax=0,01*32,19=0,3219
Определяем потери на собственные нужды:
ΔPс.н.=0,005Pmax=0,005*32,19=0,16095
Вычисляем переменные потери, зависящие от значения мощности каждой ступени:
ΔPпер(0-1)=P(t)2/10*Pmax=385,72/10*32,19=1,19
Теперь находим суммарную мощность из потерь постоянных, собственных нужд, переменных для первой ступени 0-1 часа:
ΔPΣ пс(t) 0-1 =19,64+0,3219+1,19+0,16095=21,31
Остальное выполняется аналогично и заносится в таблицы нагрузок.
Таблица 1.2.2 - Суммарная нагрузка (лето).
0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12Лето
17,3916,5115,3115,2615,6616,0516,116,6421,2926,3426,727,1P(t)0,2808∆ Pпост0,1404∆Pс.н1,070,970,830,820,870,910,920,981,612,472,532,61∆ Pпер18,8817,9016,5616,516,9517,3817,4418,0423,3229,2329,6530,13P∑ пс(t)12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24Лето28,0822,0622,0322,3323,7223,0423,9425,0418,0918,0917,3916,97P(t)0,2808∆ Pпост0,1404∆Pс.н2,8081,731,721,7721,892,042,231,161,161,071,02∆ Pпер31,3024,2124,1724,5226,1425,3526,427,6919,6719,6718,8818,41P∑ пс(t)P(t)0-1= 1,62+0,42+6,8+4,5+4,05=17,39
Pmax=28,08 ΔPпост=0,01*28,08=0,2808
ΔPс.н.=0,005*28,08=0,1404 ΔPпер(0-1)=302,41/28,08=1,07
PΣпс(t)0-1=17,39+0,2808+1,07+0,1404=18,88
Рисунок 1.2.1 - Суммарные графики нагрузок (зима, лето)
1.3 Годовой график по продолжительности нагрузок
Рисунок 1.3.1 - Годовой график по нагрузке
1.4 Технико - экономические показатели установки
Найдем общую нагрузку за рассматриваемый период (год):
Wп=226717МВт*ч Средняя нагрузка за рассматриваемый период (год):
Pср=226717/8760=25,88
Степень неравномерности графика работы установки оценивают коэффициентом заполнения:
Kзап=25,88/35=0,739
Tmax=226717/35=6477,62
Эта величина показывает, сколько часов за T год установка должна была бы работать с неизменной максимальной нагрузкой, чтобы выработать (потребить) действительное количество электроэнергии Wп.
Переведем коэффициенты мощности из косинусов в тангенсы:
cos φ1=0,87 tg φ1=0,536 cos φ2=0,78 tg φ2=0,794 cos φ3=0,8 tg φ3=0,7 cos φ4=0,79 tg φ4=0,77 cos φ5=0,85 tg φ5=0,618 Определим реактивную мощность потребителей в часы максимальных нагрузок по известным активным мощностям потребителей: ΣQ=3*0,536+7*0,794+8*0,75+6*0,77+9*0,618=23,348
Найдем средневзвешенный коэффициент мощности:
tg φср=23,348/39,54=0,59
ΣPmax пс=32,19*0,536+28,08*0,794=39,54
Вычисляем полную мощность подстанции:
Smax=35,89*√1,3481=35,89*1,161=41,66
Smax(зима)=35,89*√1,3481=35,89*1,161=41,66 МВ*А
Smax(лето)=31,3*√1,3481=31,3*1,161=36,33 МВ*А
2. Выбор количества и мощности трансформаторов на подстанции
Вычисляем предварительную расчетную мощность:
Sн.расч=41,66/1,4=29,75
Предварительно принимаю трансформатор 43 МВ*А.
Определяем средневзвешенные коэффициенты каждого определенного часа для вычисления полной мощности:
tg φсв(1)= tg φсв(1)=0,7 tg φсв(13)=0,71
tg φсв(2)=0,7 tg φсв(14)=0,69
tg φсв(3)=0,7 tg φсв(15)=0,69
tg φсв(4)=0,71 tg φсв(16)=0,71
tg φсв(5)=1,02 tg φсв(17)=0,7
tg φсв(6)=0,43 tg φсв(18)=0,7
tg φсв(7)=0,71 tg φсв(19)=0,71
tg φсв(8)=0,7 tg φсв(20)=0,71
tg φсв(9)=0,7 tg φсв(21)=0,71
tg φсв(10)=0,7 tg φсв(22)=0,69
tg φсв(11)=0,71 tg φсв(23)=0,69
tg φсв(12)=0,71 tg φсв(24)=0,69
Вычисляем полную мощность с учетом выше найденных средне- взвешенных коэффициентов:
S1(t)=25,99 S13(t)=41,82
S2(t)=25,41 S14(t)=33,85
S3(t)=24,55 S15(t)=33,38
S4(t)=24,77 S16(t)=43,13
S5(t)=29,46 S17(t)=43,06
S6(t)=23,28 S18(t)=43,78
S7(t)=34,18 S19(t)=38,19
S8(t)=43,06 S20(t)=38,43
S9(t)=43,28 S21(t)=38,21
S10(t)=42,39 S22(t)=28,85
S11(t)=41,52 S23(t)=27,86
S12(t)=42,04 S24(t)=27,63
3. Расчет трансформаторов на перегрузочную способность
Так как предварительно выбранный трансформатор 43 МВ*А перегружен на 0,78 МВ*А, то выбираем трансформатор большей мощности - 63 МВ*А. 3.1 Построение эквивалентного двухступенчатого графика нагрузки подстанции При построении мы учитываем в 2 случай:
2. 2 тепловых импульса, причем больший следует за меньшим. 10 ч. откладывается в сторону меньшего max (меньший max учитывается). Определим коэффициенты K1 и K2:
К_1=1/43×√(11622,38/10)=1/43×34,09=0,78407
К_2=1/43×√(3833,36/2)=1/43×43,77=1,006
4. Выбор и обоснование схемы электрических соединений подстанции Схема с одной системой сборных шин
К первой шине подсоединяю - населенный пункт, предприятие по добыче угля, предприятие химической промышленности.
К второй шине - предприятие черной промышленности, обогатительная фабрика. 5. Выбор марки и сечения проводов линий ВН и НН (проверка сечения по допустимому току нагрузки)
Найдем максимальное значение силы тока:
Экономическое сечение проводника:
По конструктивным соображениям принимаем провод с сечением АС-185/24.
Номинальное сечение, мм2 (алюминий/ сталь) - 185/24.
Диаметр провода d = 18,9 мм = 1,89 см
Сопротивление постоянному току при 200C r0 = 0,157 Ом/км
Индуктивное сопротивление x0 = 0,377 Ом/км Допустимая токовая нагрузка вне помещений Iдоп = 510 А
Среднее геометрическое расстояние между проводами Dср = 3,0 м = 300 см
6. Расчет токов короткого замыкания
6.1 Расчет сопротивления линии и трансформатора ТРДЦН - 63000/110 Sном = 63000 кВ*А;
Потери короткого замыкания Pк.з. = 245 кВт;
Потери холостого хода Pх.х.= 69 кВт;
Напряжение короткого замыкания Uк. = 10,5%;
Номинальная мощность Sн = 63 МВ*А;
Напряжение обмотки ВН, Uвн = 115 кВ;
Напряжение обмотки НН, Uнн = 10,5 кВ.
Находим активное сопротивление по формуле:
Сторона высокого напряжения:
R_T1=(〖ΔP〗_(к.з.) ×U_н^2×〖10〗^3)/(S_н^2 )=(245×(115)^2×〖10〗^3)/〖63000〗^2 =3240125000/3969000000=0,8163 Ом
Сторона низкого напряжения:
R_T2=(245×(10,5)^2×〖10〗^3)/3969000000=270112,5/3969000000=0,006 Ом
Находим реактивное сопротивление:
Сторона высокого напряжения:
X_T1=(10,5×(115)^2×10)/〖63000〗^2 =1388625/3969000000=0,00034 Ом
Сторона низкого напряжения:
X_T2=(10,5×(10,5)^2×10)/〖63000〗^2 =11576,25/3969000000=0,0000029 Ом
6.2 Расчет параметров линии и токов короткого замыкания
Мощность короткого замыкания на шинах системы Sк.з.= 800 МВ*А;
Напряжение ВН обмотки Uвн = 115 кВ:
Напряжение НН обмотки Uнн = 10,5 кВ.
Схема замещения линии:
Определяем индуктивное сопротивление энергосистемы:
Сторона высокого напряжения:
X_С1=(115)^2/800=13225/800=16,53 Ом
Сторона низкого напряжения:
X_С2=(10,5)^2/800=110,25/800=0,1378 Ом
Активное сопротивление линии:
R_л=R_0×L=0,157×60=9,42 Ом
Реактивное сопротивление:
X_л=X_0×L=0,377×60=22,62 Ом
Вычисляем общее сопротивление линии в точке К1.
Z_Σ1=√(R_л^2+(X_л+X_C1 )^2 )=√(〖9,42〗^2+(22,62+16,53)^2 )=40,267 Ом
Трехфазный ток короткого замыкания на стороне высокого напряжения:
I_(к.з.1)^((3) )=(115×〖10〗^3)/(√3×40,267)=115000/69,66=1650,87 А
Приводим активное и реактивное сопротивление к точке К2.
R_л^*=9,42×(10,5/115)^2=0,0785 Ом
X_л^*=22,62×(10,5/115)^2=0,188 Ом
Активное и реактивное сопротивление линии делим на три, так как в данном проекте три вводных линии:
R_л=((R_0×L))/3=9,42/3=3,14 Ом
X_л=((X_0×L))/3=22,62/3=7,54 Ом
Вычисляем общее сопротивление линии в точке К2.
Z_Σ2=√(R_л^2+(X_л+X_C2 )^2 )=√(〖3,14〗^2+(7,54+0,1378)^2 )=8,29 Ом
Трехфазный ток короткого замыкания:
I_(к.з.2)^((3) )=(10,5×〖10〗^3)/(√3×8,29)=10500/14,3417=732,13 А
Теперь найдем апериодическую составляющую трехфазного тока короткого замыкания по следующей формуле:
Сторона высокого напряжения:
R_Σ1=R_л=9,42 Ом; X_Σ1=X_л+X_C1=22,62+16,53=39,15 Ом
T_a1=X_Σ1/(w×R_Σ1 )=39,15/(314×9,42)=39,15/2957,88=0,0132
w=2×p×f=2×3,14×50=314
Сторона низкого напряжения:
R_Σ2=R_л^*+R_T2=0,0785+0,006=0,0845 Ом
X_Σ2=X_л^*+X_C2+X_T2=0,188+0,1378+0,0000029=0,3258 Ом
T_a2=X_Σ2/(w×R_Σ2 )=0,3258/(314×0,0845)=0,3258/26,533=0,0122
Найдем ударный коэффициент по формуле:
Сторона высокого напряжения:
K_у1=1+e^(-0.01/T_a1 )=1+e^(-0,01/0,0132)=1,469
Сторона низкого напряжения:
K_у2=1+e^(-0.01/T_a2 )=1+e^(-0,01/0,0122)=1,441
Вычисляем ударный ток:
i_у1=√2×I_(к.з.1)^((3) )×K_у1=1,414×1650,87×1,469=3429,13 А
i_у2=√2×I_(к.з.2)^((3) )×K_у2=1,414×732,13×1,441=1491,76 А
Выбор, проверка ошиновки и аппаратуры подстанции
Вычисляем рабочие токи:
I_max1=I_р1=S_max/(√3×U_1 )=(43,78×〖10〗^3)/(√3×110)=43780/190,3=230,05
I_max2^,=I_р2^,=S_max/(√3×U_2 )=(43,78×〖10〗^3)/(√3×10)=43780/17,3=2530,63
На такой ток выбор разъединителей и выключателей представляется невозможным, поэтому заменим принятый силовой трансформатор на трансформатор с расщепленной обмоткой низкого напряжения.
I_max2=I_р2=S_max/(√3×U_2×2)=(43,78×〖10〗^3)/(√3×10×2)=43780/34,6=1265,31
7.1 Выбор разъединителей и выключателей
Основные параметры, на которые будем опираться при выборе разъединителей и выключателей:
Uн - номинальное напряжение;
Iр - номинальный (рабочий) ток;
iу - ударный (предельный сквозной) ток;
Вк - термическая стойкость.
Iн.откл - номинальный ток отключения, вычисляется только для выключателей. Выбор разъединителей Для стороны высокого напряжения:
Разъединитель в точке K1 (смотрим схему замещения).
Рабочий ток будет равен:
Тип: РНДЗ-110/1000, tт =3 с.
Таблица 7.1 Расчетные данныеКаталожные данныеUн, кВ110110Iр, А230,051000iу, кА3,4291380Bк,кА2·с8,176 2976,75 В_к=(I_(к.з.1)^((3) ) )^2×t_T=〖1,65087〗^2×3=8,176 〖кА〗^2×с
В_к=(I_(т.с.) )^2×t_T=〖31,5〗^2×3=2976,75 〖кА〗^2×с
Для стороны низкого напряжения:
Выбираем разъединитель для установки в секционной ячейке и ячейке ввода.
Тип: РВРЗ-Ш-10/2000, tт =4 с.
Таблица 7.2
Расчетные данныеКаталожные данныеUн, кВ1010Iр, А1265,312000iу, кА1,4917685Bк,кА2·с2,144 3969 Вычисляем рабочие токи для питающих потребителей:
I_1=S_max/(√3×U_2×n)=3/(√3×10×3)=0,0578 кА
I_2=7/(√3×10×4)=0,1011 кА
I_3=8/(√3×10×3)=0,1541 кА
I_4=6/(√3×10×2)=0,1734 кА
I_5=9/(√3×10×3)=0,1734 кА
Населенный пункт.
Таблица 7.3
Тип: РВЗ-10/400, тип привода ПР-10, tт =4 с.
Расчетные данныеКаталожные данныеUн, кВ1010Iр, А57,8400iу, кА1,4917641Bк,кА2·с2,144 1024 В_к=(16)^2×4=1024 〖кА〗^2×с
Предприятие по добыче угля.
Таблица 7.4
Тип: РВЗ-10/400, тип привода ПР-10, tт =4 с.
Расчетные данныеКаталожные данныеUн, кВ1010Iр, А101,1400iу, кА1,4917641Bк,кА2·с2,144 1024 Предприятие черной металлургии.
Таблица 7.5 Тип: РВЗ-10/400, тип привода ПР-10, tт =4 с.
Расчетные данныеКаталожные данныеUн, кВ1010Iр, А154,1400iу, кА1,4917641Bк,кА2·с2,144 1024 Предприятие химической промышленности.
Таблица 7.6
Тип: РВЗ-10/400, тип привода ПР-10, tт =4 с.
Расчетные данныеКаталожные данныеUн, кВ1010Iр, А173,4400iу, кА1,4917641Bк,кА2·с2,144 1024 Обогатительная фабрика.
Таблица 7.7
Тип: РВЗ-10/400, тип привода ПР-10, tт =4 с.
Расчетные данныеКаталожные данныеUн, кВ1010Iр, А173,4400iу, кА1,4917641Bк,кА2·с2,144 1024 Выбор выключателей.
Для стороны высокого напряжения:
Тип: ВВУ-110, tт = 3 с.
Таблица 7.8
Расчетные данныеКаталожные данныеUн, кВ110110Iр, А230,052000iу, кА3,429102Bк,кА2·с8,1764800Iн.откл, кА1,6540 В_к=(I_(к.з.1)^((3) ) )^2×t_T=(1,65087)^2×3=8,176 〖кА〗^2×с
В_к=(I_(н.откл) )^2×t_T=(40)^2×3=4800 〖кА〗^2×с
Для стороны низкого напряжения: Данный тип выключателя предназначен для установки в секционной ячейке и ячейке ввода.
Тип: ВВ/TEL-10-20/1600 У2, tт = 4 с.
Таблица 7.9
Расчетные данныеКаталожные данныеUн, кВ1010Iр, А1265,311600iу, кА1,49151Bк,кА2·с2,14310404Iн.откл, кА0,73220 В_к=(I_(к.з.2)^((3) ) )^2×t_T=(0,732)^2×4=2,143 〖кА〗^2×с
В_к=(I_(н.откл) )^2×t_T=(51)^2×4=10404 〖кА〗^2×с
Населенный пункт.
Тип: ВБЭ-10-20, tт = 4 с.
Таблица 7.10
Расчетные данныеКаталожные данныеUн, кВ1010Iр, А57,8630iу, кА1,49151Bк,кА2·с2,1431600Iн.откл, кА0,73220 В_к=(I_(н.откл) )^2×t_T=(20)^2×4=1600 〖кА〗^2×с
Предприятие по добыче угля.
Тип: ВБЭ-10-20, tт = 4 с.
Таблица 7.11
Расчетные данныеКаталожные данныеUн, кВ1010Iр, А101,1630iу, кА1,49151Bк,кА2·с2,1431600Iн.откл, кА0,73220 Предприятие черной металлургии.
Тип: ВБЭ-10-20, tт = 4 с.
Таблица 7.12
Расчетные данныеКаталожные данныеUн, кВ1010Iр, А154,1630iу, кА1,49151Bк,кА2·с2,1431600Iн.откл, кА0,73220 Предприятие химической промышленности.
Тип: ВБЭ-10-20, tт = 4 с.
Таблица 7.13
Расчетные данныеКаталожные данныеUн, кВ1010Iр, А173,4630iу, кА1,49151Bк,кА2·с2,1431600Iн.откл, кА0,73220 Обогатительная фабрика.
Тип: ВБЭ-10-20, tт = 4 с.
Таблица 7.14
Расчетные данныеКаталожные данныеUн, кВ1010Iр, А173,4630iу, кА1,49151Bк,кА2·с2,1431600Iн.откл, кА0,732207.2 Выбор ограничителей перенапряжения
Для стороны высокого напряжения:
ОПН-У110 предназначен для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений воздушных электрических сетей напряжением 110 кВ.
Для стороны низкого напряжения:
ОПН-РС УХЛ 1 предназначен для защиты от грозовых перенапряжений для воздушных электрических сетей 10 кВ. 7.3 Выбор ошиновки
Выбор ошиновки на сторону высокого напряжения:
Проверка на термическую стойкость:
x_н=x_0+(x_доп-x_(о.ном) )×(I_max/I_доп )^2=30+(70-25)×(230,05/510)^2=39,16 ℃
гн= 40 оC
Найдем тепловой импульс тока короткого замыкания:
B_к=(I_(к.з.1)^((3) ) )^2×(t_откл+T_a1 )=(1,65)^2×(3+0,0132)=8,20 〖кА〗^2×с
Вычисляем температуру проводника:
г_к=г_н+(k×B_к)/q^2 =40+(1,054×8,2×〖10〗^5)/〖185〗^2 =864280/34225=25,25℃
Если гк≤гк.доп, то проводник термически стоек:
25,25℃≤200℃
Провод АС-185/24 по условию термической стойкости проходит.
Ошиновка на сторону низкого напряжения
Проверка на термическую стойкость.
Определяем рабочий ток:
I_max2=I_р2=(43,78×〖10〗^3)/(√3×10×2)=1265,31 А
Экономическое сечение проводника вычисляется:
F_эк=I_max/j_эк =1265,31/1,3=973,31 〖мм〗^2
Предварительно выбираем алюминиевые окрашенные шины прямоугольного сечения по допустимому току:
I_max2=1265,31А≤I_(к.доп)=1320 А
Сечение выбранной шины имеет размеры 80X8 и составляет 640 мм2.
x_н=30+(70-25)×(1265,31/1320)^2=71,34
B_к=(I_(к.з.2)^((3) ) )^2×(t_откл+T_a1 )=(0,732)^2×(4+0,0122)=2,149 〖кА〗^2×с
гн = 65
г_к=г_н+(k×B_к)/q^2 =65+(1,054×2,149×〖10〗^5)/〖640〗^2 =226504,6/409600=65,55℃
г_к=65,55℃≤г_(к.доп)=200℃
Алюминиевые однополосные окрашенные шины с сечением 640 мм2 проходят по термической стойкости.
Расчет однополосных шин на динамическую стойкость
Находим наиболее удельное усилие:
г^((3) )=√3×〖10〗^(-7)×(i_у2 )^2/a=√3×〖10〗^(-7)×(1491,76)^2/0,26=1,482 Н/м
M=(г^((3) )×l^2)/10=(1,482×(0,7)^2)/10=0,073
Вычисляем момент сопротивления шины:
W=(80×8^2)/6=853,3
Находим изгибающий момент:
δ_расч=M/W=0,073/853,3=0,0000856 МПа
Шины динамически прочны, если δ_расч=0,0000856 МПа≤δ_доп=40 МПа
Шинная конструкция данного сечения проходит по условию динамической стойкости.
7.4 Выбор трансформаторов тока
Приборы подключаемые к трансформатору тока.
Таблица 7.4.1
ПрибортипНагрузка фазы, В·АACАмперметрЭ-3500,50,5ВаттметрД-3040,50,5ВарметрД-3040,50,5Счетчик активной энергииИ-6702,52,5Счетчик индуктивной энергииИ-6892,52,5Итого6,56,5 ТТ на стороне высокого напряжения
Тип: ТВ110-1У2, S2ном 15 В*А, tТ = 3 с.
Таблица 7.4.2
Расчетные данныеКаталожные данныеUуст = 110 кВUном = 110 кВImax = 230,05 АIном = 300 Аiу = 3,429 кАiу = 20 кАBк= 8,176 кА2·сBк = 1200 кА2·с В_к=(I_(к.з.1)^((3) ) )^2×t_T=〖1,65087〗^2×3=8,176 〖кА〗^2×с
В_к=(I_(т.с.) )^2×t_T=〖20〗^2×3=1200 〖кА〗^2×с
Определяем сопротивление приборов:
г_приб=S_приб/(I_2^2 )=6,5/5^2 =0,26 Ом
Номинальная допустимая нагрузка в выбранном классе точности
Z_2ном=S_2ном/(I_2^2 )=15/25=0,6
Допустимое сопротивление проводов:
г_пр=Z_2ном-г_приб-г_к=0,6-0,26-0,1=0,24 Ом
Допустимое сечение провода:
q=(ρ×l_расч)/г_пр =(0,0283×80)/0,24=9,43 〖мм〗^2
Отсюда выполняем обратную операцию и находим сопротивление провода:
г_пр=(ρ×l_расч)/q=(0,0283×80)/10=0,2264 Ом
Расчетная вторичная нагрузка:
г_2=г_пр+г_приб+г_к=0,2264+0,26+0,1=0,5864 Ом
Условие по вторичной нагрузке выполняется
Z_2=0,5864≤Z_2ном=0,6 Ом
Принимаем контрольный кабель с медными жилами сечением 10 мм2.
ТТ на стороне низкого напряжения
Расчет производим для ТТ, предназначенного для вводной ячейки КРУ.
Приборы, подключаемые к трансформатору тока.
Таблица 7.4.3
ПрибортипНагрузка фазы, В·АACАмперметрЭ-3500,50,5ВаттметрД-3040,50,5ВарметрД-3040,50,5Счетчик активной энергииИ-6702,52,5Счетчик индуктивной энергииИ-6892,52,5Итого6,56,5ТПЛ-10К, S2ном 20 В*А, tТ = 4 с.
Таблица 7.4.4
Расчетные данныеКаталожные данныеUуст = 10 кВUном = 10 кВImax = 1265,31 АIном = 1500 Аiу = 1,491 кАiу = 74,5 кАBк= 2,144 кА2·сBк = 2916 кА2·сВ_к=(I_(т.с.) )^2×t_T=〖27〗^2×4=2916 〖кА〗^2×с
Сопротивление приборов определяется по выражению
г_приб=S_приб/(I_2^2 )=6,5/25=0,26 Ом
Допустимая номинальная нагрузка ТТ в выбранном классе точности
r_2ном=Z_2ном=S_2ном/(I_2^2 )=20/25=0,8 Ом
гк = 0,1 Ом, так как количество приборов - 5.
Допустимое сопротивление проводов:
г_пр=Z_2ном-г_приб-г_к=0,8-0,26-0,1=0,44 Ом
l_расч=√3×l=√3×6=10,38 м-расчетная длина
Допустимое сечение провода:
q=(ρ×l_расч)/г_пр =(0,0283×10,38)/0,44=0,6676 〖мм〗^2
Принимаем контрольный кабель сечением 4 мм2.
Отсюда выполняем обратную операцию и находим сопротивление провода:
г_пр=(ρ×l_расч)/q=(0,0283×10,38)/4=0,0734 Ом
Расчетная вторичная нагрузка:
г_2=г_пр+г_приб+г_к=0,0734+0,26+0,1=0,4334 Ом
Условие по вторичной нагрузке выполняется:
Z_2=0,4334≤Z_2ном=0,8 Ом
Расчет ТТ предназначен для установки в ячейку потребителя. Так как токи текущие в линиях, расходятся в небольшом интервале, то ТТ выберем для всех пяти предприятий и расчет сделаем на населенном пункте.
Приборы, подключаемые к трансформатору тока.
Таблица 7.4.5
прибортипНагрузка фазы, В·АACАмперметрЭ-3500,50,5Счетчик активной энергииИ-6702,52,5Итого33Населенный пункт.
ТПЛМ-10, S2ном 10 В*А, tТ = 4 с.
Таблица 7.4.6
Расчетные данныеКаталожные данныеUуст = 10 кВUном = 10 кВImax = 57,8 АIном = 200 Аiу = 1,491 кАiу = 70 кАBк= 2,144 кА2·сBк = 306,25 кА2·сОпределяем сопротивление приборов:
г_приб=S_приб/(I_2^2 )=3/25=0,12 Ом
Номинальная допустимая нагрузка:
r_2ном=Z_2ном=S_2ном/(I_2^2 )=10/25=0,4 Ом
гк = 0,05 Ом, так как количество приборов - 2.
Допустимое сопротивление провода:
г_пр=Z_2ном-г_приб-г_к=0,4-0,12-0,05=0,23 Ом
l_расч=√3×l=√3×6=10,38 м-расчетная длина
Допустимое сечение провода:
q=(ρ×l_расч)/г_пр =(0,0283×10,38)/0,23=1,227 〖мм〗^2
Сечение не должно быть менее 4 мм2, но принимаем контрольный кабель 4 мм2.
Отсюда выполняем обратную операцию и находим сопротивление провода:
г_пр=(ρ×l_расч)/q=(0,0283×10,38)/4=0,0734 Ом
Расчетная вторичная нагрузка:
г_2=г_пр+г_приб+г_к=0,0734+0,12+0,05=0,2434 Ом
Условие по вторичной нагрузке выполняется:
Z_2=0,2434≤Z_2ном=0,4 Ом
Принимаем контрольный кабель сечением 4 мм2.
7.5 Выбор трансформаторов напряжения
S2∑ ≤ S2ном - выбираем по условию ТН.
Для упрощения расчетов принимаем сечение проводов по условию механической прочности 2,5 мм2 для алюминиевых жил.
ТН на сторону высокого напряжения
Вторичная нагрузка ТН.
Таблица 7.5.1
ПрибортипS обмотки, В·АЧисло обмотокcosцsinцЧисло приборовОбщая потребляемая мощностьP, ВтQ, варВольтметрЭ-350211012-ВаттметрД-3041,521012,5-ВарметрД-3041,521012,5-Счетчик активной энергииИ-670220,380,925149,25Счетчик реактивной энергииИ-689320,380,92515,514,5ЧастотомерЭ322111011-Итого17,523,75 Вторичная нагрузка ТН:
S_Σ2=√(P^2+Q^2 )=√(〖17,5〗^2+〖23,75〗^2 )=29,5 В×А
Выбранный трансформатор НАМИ-110 имеет номинальную мощность 400 В*А в классе точности 0,5. Таким образом, S2∑ = 29,5≤ S2ном = 400 В*А, то ТН будет работать в выбранном классе точности.
ТН на сторону низкого напряжения
Количество и тип приборов учета и контроля на стороне низкого напряжения будет аналогично высокой. Вторичная нагрузка такая же 29,5 В*А. Выбираем трансформатор НТМК-10 номинальной мощностью 120 В*А в классе точности 0,5. Следовательно, S_2Σ=29,5≤S_2ном=120 В×А. Трансформатор будет работать в классе точности.
7.6 Выбор трансформатора собственных нужд
S_(с.н.)=0,05×S_max=0,05×43,78=2,189 МВ×А.
Принимаем трансформатор ТСН, мощностью 4000 кВ*А.
Заключение
Произведен расчет трансформаторной подстанции 110/10 кВ. В ходе работы была рассчитана мощность каждого из потребителей, а также суммарная мощность всей подстанции с учетом мощности собственных нужд, были выбраны силовые трансформаторы, которая является дешевой и наиболее надежной. Список литературы:
1. Правила устройств электроустановок. 2. Правила технической эксплуатации.
3. Электрооборудование электрических станций и подстанций: Учебник для сред. проф. образования. / А.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова. - М.: Издательский центр "Академия", 2004. - 448 с. 4. Васильев А.А., Крючков И.П. и др. "Электрическая часть станций и подстанций". М.: Энергоатомиздат, 1980 г.
1
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
188
Размер файла
472 Кб
Теги
kursovaya, rabota, podstantsii, avtosokh
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа