close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Kursovoy proekt Kaznacheev(1)

код для вставкиСкачать
Содержание
Исходные данные.............................................................................3
Введение.......................................................................................4
Характеристика потребителей электрической энергии и определение категории электроснабжения................................................................5
Выбор рода тока и напряжения.......................................................6
Выбор места установки ГПП.........................................................7
Выбор числа и мощности силовых трансформаторов на ГПП.................9
Расчет и выбор питающих и распределительных сетей........................12
Выбор схемы электрических соединений ГПП..................................14
Расчет токов короткого замыкания................................................15
Выбор электрического оборудования и проверка его на действие токов короткого замыкания..................................................................20
Расчет релейной защиты на отходящем фидере.................................33
Расчет заземления подстанции......................................................35
Заключение..................................................................................38
Список используемой литературы......................................................39
Введение
Стратегия развития отечественной энергетики предусматривает дальнейший рост производства электроэнергии всеми электростанциями России. К 2015 году намечается достичь годовой выработки электроэнергии 1460 млрд. кВт·ч.
Основными потребителями электроэнергии являются промышленные предприятия и гражданские здания. Они расходуют более 78% всей электроэнергии, вырабатываемой в нашей стране.
Ввод в действие новых предприятий, расширение существующих, рост их энерговооруженности, широкое внедрение различных видов электротехнологий во всех отраслях производств, огромное жилищное строительство выдвигают проблему рационального электроснабжения потребителей.
Система распределения большого количества электроэнергии должно обладать высокими техническими и экономическими показателями и базироваться на новейших достижениях современной техники. Поэтому электроснабжение промышленных и гражданских зданий должно основываться на использовании современного конкурентоспособного электротехнического оборудования и прогрессивных схем питания, широком применении автоматизации.
В современных условиях главными задачами специалистов, осуществляющих проектирование, монтаж и эксплуатацию современных систем электроснабжения промышленных предприятий и гражданских зданий, являются правильное определение электрических нагрузок, рациональная передача и распределение электроэнергии, обеспечение необходимой степени надежности электроснабжения, качества электроэнергии на зажимах электроприемников, электромагнитной совместимости приемников электрической энергии с питающей сетью, экономия электроэнергии и других материальных ресурсов.
Исходные данные Таблица№1
НаименованиеОбозначениеВеличинаЕдиницы измерения1. Нагрузки по цехамЦех №1S1500кВаЦех №2S21100кВаЦех №3S31700кВаЦех №4S42500кВаЦех №5S5910кВа2 Напряжение подстанцииUкВ3 Число часов использования max нагрузкиTmax4200ч4 Удельное сопротивление грунтаρ220Ом · м5 Мощность короткого замыкания в месте отпайки линииU=35кВSк.з.340МВА6 Потребители Ι и IIкатегории0,46Smax%
Графическая часть:
1-й лист - разводка кабельной и воздушной сети;
2-й лист-однолинейная схема ГПП 35/10 кВ.
1 Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения
Все электроприемники электроэнергии согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) делятся на три категории по обеспечению электроснабжения:
- Потребители I категории - это такие потребители, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.
- К потребителям II категории относятся электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.
- Потребители III категории - это потребители не подходящие под I и II категории. К этой категории относятся установки вспомогательного производства, цехи несерийного производства машиностроительных заводов, склады неответственного назначения.
Определяем цеха, относящиеся к потребителям I и II категории:
Smax= S1+S2+S3+...+Sn
Smax= 500+1100+1700+2500+910=6710 [кВА]
SI+II= 0,46·Smax = 3,086[кВА]
К потребителям первой категории относятся цеха №4.
К потребителям второй категории относится цех №2;№3.
К потребителям третей категории относятся цеха №1; №5. 2 Выбор рода тока и напряжения
Питание приемников в цехах промышленных предприятий осуществляется электрическими сетями. Источником питания этих сетей являются цеховые трансформаторы, схемы цеховых сетей создаются в соответствии с конкретными требованиями производства.
В цеховых сетях применяются напряжения 660; 380; 220; 127 В. Напряжение 220 и 127 В рекомендуются в основном для осветительных приемников и приборов незначительной мощности, лабораторных установок и т.д. Основным напряжением для силовой цепи является 660 и 380 В.
Напряжение 660В превосходит по технологическим показателям напряжения 380; 220; 127 В.
На предприятии используются напряжения 36 и 12 В для питания местного освещения и переносного инструмента. Сети постоянного тока в цепях имеют напряжение 440; 220; 110 В.
Напряжение 220 В широко применяется во всех отраслях. Напряжение 110 В применяется редко и обычно для приемников малой мощности.
Напряжение 440 В применятся для приемников повышенной мощности.
В данном случае используем:
Род тока - переменный, трехфазный ток, частотой 50 Гц. т.к. этот род тока универсален для промышленности.
Напряжение - на воздушной линии (ВЛ) от отпайки до главной понижающей подстанции (ГПП) - 35 кВ, U=35 кВ; от ГПП до подстанций цехов - 10 кВ, U=10 кВ.
Согласно заданию на курсовой проект.[6]
3 Выбор места установки главной понижающей подстанции (ГПП)
3.1Для определения места установки ГПП на генеральном плане промышленного предприятия, для каждого цеха наносится нагрузка в виде кругов, площади которых представляют собой расчетные мощности цеха.
Если нагрузка по площади распределяется равномерно, то центры окружностей электрической нагрузки должна совпадать с геометрическим центром площади здания цеха.
Для определения условного центра электрических нагрузок, пользуются методом определения центра тяжести однородных, плоских фигур сложной формы. Наличие многоэтажных зданий, цехов, может вызвать пространственное перемещение сложных фигур и смещение центра нагрузок по вертикальной оси. Для двух и трехэтажных зданий, а также в данных расчетах третей координатой можно пренебречь. Смещение питающей подстанции из центра нагрузок вызывает ежегодные эксплуатационные расходы в основном за счет потерь в линии.
3.2 Определяем координаты места установки ГПП по формулам:
где: Simax - расчётная, полная потребляемая нагрузка одного цеха;
Xiи Yi- координаты центров нагрузок цехов;
X0 и Y0- координаты центра электрических нагрузок предприятия.
3.3. Определяем радиусы кругов, площади которых пропорциональны нагрузкам по цехам, по формуле:
где: - мощность цеха
m=1 кВ*А/мм (масштаб)
Аналогично вычисляем радиусы остальных кругов и заносим в таблицу №2.
Радиусы окружностей нагрузок по цехам Таблица №2.
Номер цеха12345 Радиус, мм 7.2810.813.43 16.299.82
4 Выбор числа и мощности трансформатора
Мощность трансформаторов активной нагрузкой объекта (предприятия) и реактивной мощностью, передаваемой от системы в период максимума нагрузок. Мощность трансформаторов выбирается такой, чтобы при выходе из работы одного из них второй воспринял основную нагрузку подстанции с учетом допускаемой перегрузки в послеаварийном режиме и возможного временного отключения потребителей третьей категории. В соответствии с существующей практикой проектирования мощность трансформаторов на понижающих подстанциях рекомендуется выбирать из условия допустимой перегрузки в послеаварийных режимах до 60...70% на время максимума.
4.1 Определяем максимальную мощность (Smax) на шинах ГПП по формуле:
Smax = Smax 1 + Smax 2 + Smax 3... + Smax n [кВА]
Smax = 500+1100+1700+2500+910=6710 [кВА]
4.2 Определяем номинальную мощность трансформатора по формуле:
Sн.тр≥ (0,65 ÷ 0,7) · Smax[кВА]
Sн.тр≥ 0.65 · 6710 = 4361[кВА]
4.3 По справочнику выбираем трансформатор ТД-6300/35
Расшифровка выбранного трансформатора марки ТД-6300/35:
Т - трехфазный;
Д - двухобмоточный, с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха;
6300 - номинальная мощность, кВА
35 - номинальное напряжение обмотки высокого напряжения, кВ.
ТипНоминальная мощность МВАНапряжение
обмотки кВПотери кВтUк, %
Iх.х.
%Максимальные размерыМасса, т.Рх.х.Рк.зВН-ННдлинаширинамаслаАкт. частиполнаяВНННВН-ННВН-ННвысота
ТД6,3353,15
9,446,57,50,94,33,74,054,812,1517,4Технические данные силового трансформатора Таблица №3.
4.4 Выбираем два аналогичных друг другу силовых трансформатора марки ТД-6300/35. Так как двухтрансформаторные подстанции следует применять при значительной мощности нагрузок I категории, при трехсменной работе электроприемников II категории и при сосредоточенных нагрузках на данном участке цехов. Двухтрансформаторные цеховые подстанции иногда могут оказаться целесообразными также в следующих случаях:
- при неравномерном суточном или годовом графике нагрузки, в частности, при наличии сезонных нагрузок или приодно- и двухсменной работе со значительной разницей загрузки смен.
- когда мощность трансформаторов лимитируется условиями их транспорта, высотой помещения и другими соображениями, требующими уменьшения массы или габаритов установленных единиц.
- при расширении подстанции, если окажется нецелесообразной замена существующего трансформатора на более мощный. Цеховые подстанции с числом более двух, как правило, экономически нецелесообразны.
4.5 Проверяем выбранный трансформатор в аварийном режиме (т.е. при отключении одного из трансформаторов второй должен обеспечивать электроэнергией потребителей I и II категории).
Sав ≤ 1,4 · Sн.т[кВА]
Sав = Smax3+Smax4+Smax5 = 1100+1700+2500=5300 [кВА]
5300 ≤ 1,4 · 6300
5300 ≤ 8820
Условие выполняется, следовательно, трансформатор выбран правильно.
4.6 Проверяем трансформатор по коэффициенту загрузки в нормальном режиме работы. Для соответствия экономному режиму работы коэффициент загрузки должен быть от 0,7 до 0,8.
[6]
[8, 109, табл 3-5]
5 Расчет и выбор питающих и распределительных сетей высокого напряжения
5.1 Рассчитываем токи на всех участках от отпайки до ГПП и от ГПП до каждого из цехов, по формуле:
От отпайки до ГПП:
От ГПП до цеха №1:
Аналогично выполняем расчет для остальных участков и сводим полученные данные в таблицу №4.
5.2 Для воздушной и кабельной линии необходимо подобрать экономическую плотность тока j_эк (А/〖мм〗^2)при числе часов использования максимума нагрузки. Экономическую плотность тока выбираем в ПУЭ, таблица 1.3.36
j_эк=1,1А/〖мм〗^2- для воздушной лини;
j_эк=1,4А/〖мм〗^2- для кабельной линии
5.3 Определяем сечение кабелей и проводов по формуле:
F_(расч.)=I_(р. max.)/j_эк ,
F_(расч.вл.)=111/1,1=101 [〖мм〗^2 ],
F_(расч.1)=29/1,4=20,7 [〖мм〗^2 ],
Аналогично вычисляем остальные сечения кабелей и проводов, полученные данные сводим в таблицу №4.
5.4. Выбираем марку, сечение кабелей и проводов, полученные данные заносим в таблицу №4.
Выбор кабелей Таблица №4.
№ цеха
S,KBA
I_(раб,) А
j_эк,А/〖мм〗^2Марка кабеля и провода
F_(расч.), 〖мм〗^2
Т_max, час1500291,4ААШв 3×2520,742002110063,51,4ААШв 3×5045,3420031700981,4 2ААШв 3×7070270042500144,51,42ААШв 3×1201034200591052,61,4ААШв 3×4037,54200ВЛ67101111,1АС-1201014200
5.5Расшифровка выбранных марок кабелей и проводов:
1) 2ААШв 3×25
2 - количество кабелей
А - алюминиевые жилы
А - алюминиевая оболочка
Шв - наличие шланга из поливинилхлоридного пластика
3 - количество жил 25 - номинальное сечение, мм2
2) АС-120
АС - сталеалюминевый провод
120 - номинальное сечение, мм2
6. Выбор электрической схемы ГПП
7. Расчет токов короткого замыкания
7.1 Для расчетов токов короткого замыкания нужно составить однолинейную схему ГПП.
7.2 Составляем схему замещения, где каждый элемент обозначен своим номером; все магнитные связи заменяем сопротивлениями и приводим к одинаковым условиям. На схеме замещения каждое сопротивление обозначается дробью. В числитель ставится порядковый номер по однолинейной схеме, а в знаменатели - величина сопротивления в относительных единицах, приведенная к базисной мощности. Расчет ведем методом относительных единиц, и все сопротивления приводим к одинаковой мощности Sб=100 МВА
7.2.1 Определяем сопротивления системы, по формуле:
7.2.2Определяем активное сопротивление линии, по формуле:
где:
R0 - активное погонное сопротивление;
Uср - среднее напряжение на ступени (ВН: 37 кВ; НН: 10,5 кВ)
l - длина линии;
S_б- базисная мощность.
ВЛ:
Цех №1: Аналогично выполняем расчет для остальных цехов, полученные данные сводим в таблицу №5.
7.2.3Определяем индуктивное сопротивление линии, по формуле:
где:
Хо - 0,4 Ом/км - сопротивление одного погонного километра; I - длина линии; U_ср^2 - среднее напряжение на ступени (ВН: 37 кВ, НН: 10,5 кВ);
S_б - базисная мощность.
ВЛ: Цех №1: Аналогично выполняем расчет для остальных цехов, полученные данные сводим в таблицу №5.
7.2.4 Определяем сопротивление трансформатора, по формуле:
7.3 Определяем результирующее (полное) сопротивление до соответствующих точек короткого замыкания:
Аналогично выполняем расчёт для оставшихся точек, и данные заносим в таблицу№ 5.
7.4Определяем базисные токи в точках "К1" и "К2", по формуле:
[кА]
Точка "К1":
Точка "К2":
7.5 Определяем точки короткого замыкания в соответствующих точках, по формулам:
Аналогично выполняем расчёт для остальных токов короткого замыкания в соответствующих точках, и данные заносим в таблицу №5.
7.6 Определяем амплитудное значение ударного тока:
где: ку=1,5 (при к.з. на шинах 35 кВ)
ку=1 (при к.з. на шинах 10,5 кВ)
Аналогично выполняем расчёт амплитудного значения ударного тока, и данные заносим в таблицу №5.
Токи короткого замыкания в базисных точках Таблица №5
ВидТочки короткого замыканияданных1234567R0,0054-0,140,0740,0740,380,16X0,00841,190,050,0340,0720,0610,072Z0,291,482,242,222,262,252,26Iб ,кА1,565,55,55,55,55,55,5I_∞^((3)), кА5,383,712,452,472,432,442,43I_∞^((2)), кА4,683,232,132,152,112,122,11iу, кА11,385,233,453,483,423,443,42 8 Выбор электрического оборудования и проверка его на действие токов короткого замыкания
8.1 Выбор разъединителя.
Разъединитель - это аппарат, предназначенный для отключения и включения электрических цепей без тока, для создания видимого разрыва при производстве электромонтажных и ремонтных работ.
Расчётные данныеПараметры из таблицыUн= 35кВUH= 35кВIp.max.=111AIН= 630 Аi_y^((3))=11,38кАImax= 64 кА〖〖[I〗_∞^((3))]〗^2 t_пр=〖5,38〗^2·1,4=40,5кА^2·сI_T^2 t=〖20〗^2·4=1600кА^2·с
Выбираем разъединитель РНДЗ - 2 - 35/630 с типом привода ПРН - 220 М.
Расшифровка выбранной марки разъединителя РНДЗ - 2 - 35/630:
Р - разъединитель Н - наружной установки
Д - двухколонковый
З - с заземляющими ножами
2 - число заземляющих ножей
35 - номинальное напряжение, кВ
630 - номинальный ток, А.[7,231 табл. 5,245]
8.2 Выбор отделителя
Отделитель - это коммутационный аппарат, предназначенный для автоматического отключения электрической цепи без тока (в бестоковую паузу).
Расчётные данныеПараметры из таблицыUн= 35кВUH= 35кВIp.max.=111AIН= 630 Аi_y^((3))=11,38кАImax= 80 кА〖〖[I〗_∞^((3))]〗^2 t_пр=〖5,38〗^2·1,4=40,5кА^2·сI_T^2 t=〖20〗^2·4=1600кА^2·сВыбираем отделитель ОДЗ - 1 - 35/630 с типом привода главных ножей ШПОМ.
Расшифровка выбранной марки отделителя ОДЗ - 1 - 35/630:
О - отделитель Д - двухколонковый З - с заземляющими ножами
1 - число заземляющих ножей
35 - номинальное напряжение, кВ 630 - номинальный ток, А.[7,246 табл. 5-6,247]
8.3 Выбор ограничителя перенапряжений (разрядника).
Разрядники - основное средство защиты оборудования распределительных устройств от волн перенапряжения, приходящих по линии электропередачи.
Параметры разрядников Таблица №6
Наименование параметраОПН - У 35/40,5ОПН - Т 10/11,5Класс напряжения сети, кВ3510Наиболее длительно допустимое рабочее напряжение, кВ40,511,5Номинальный разрядный ток, кА1010Масса, кг203Выбираем ограничитель перенапряжения ОПН - У 35/40,5 для сети 35 кВ.
Расшифровка выбранной марки ОПН - У 35/40,5
О - ограничитель
П - перенапряжения Н - нелинейный У - индекс типа
35 - класс напряжения, кВ
40,5 - наибольшее длительно допустимое напряжение, кВ
Выбираем ограничитель перенапряжения ОПН - Т 10/11,5 для сети 10 кВ.
Расшифровка выбранной марки ОПН - Т 10/11,5:
О - ограничитель
П - перенапряжения Н - нелинейный Т - индекс типа
10 - класс напряжения, кВ
11,5 - наибольшее длительно допустимое напряжение, кВ
8.4 Выбор короткозамыкателя.
Короткозамыкатель - это коммутационный аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания в электрической сети. Короткозамыкатели применяют в упрощенных схемах коммутации подстанций для отключения поврежденного трансформатора после создания им искусственного короткого замыкания в результате действия релейной защиты.
Расчётные данныеПараметры из таблицыUн= 35кВUн= 35кВi_y^((3))=11,38кАImax= 42 кА〖〖[I〗_∞^((3))]〗^2 t_пр=〖5,38〗^2·1,4=26кА^2·сI_T^2 t=〖10〗^2·4=400кА^2·с
Выбираем короткозамыкатель КРН - 35У1 с типом привода главных ножей ШПКМ.
Расшифровка выбранной марки короткозамыкателя КРН - 35У1.
К - короткозамыкатель Р - рубящего типа
Н - наружной установки[7,247 табл. 5-6]
35 - номинальное напряжение, кВ
У - для работы в районах с умеренным климатом
1 - категория размещения (для работы на открытом воздухе).
8.5 Выбор заземлителя.
Заземлитель серии ЗР - это аппарат, предназначенный для заземления отключённых от источников питания токопроводов.
Расчётные данныеПараметры из таблицыUн= 10кВUH= 10кВi_y^((3))=5,23кАImax= 235 кА〖〖[I〗_∞^((3))]〗^2 t_пр=〖3,71〗^2·1,4=19,26кА^2·сI_T^2 t=〖90〗^2·1=8100кА^2·с Выбираем заземлитель ЗР - 10 У3 с типом привода главных ножей ПЧ - 50
Параметры заземлителя Таблица №7
ТипНоминальное напряжение, кВАмплитуда предельного тока к.з. главных ножей, кАНоминальный ток термической стойкости/допустимое время, кА/с, главных ножейТип привода главных
ножейМасса, кг
аппаратаприводаЗР - 10УЗ
10
235
90/1
ПЧ-50
37
24Расшифровка выбранной марки заземлителя ЗР - 10 У3.
З - заземлитель Р - рубящего типа
10 - номинальное напряжение, кВ
У - для работы в районах с умеренным климатом
3 - категория размещения (для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией)[7,247 табл. 5-6]
8.6. Выбор выключателя по питающей линии (на вводе)
Выключатель - основной коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения электрических цепей под нагрузкой.
Расчётные данныеПараметры из таблицыUн= 10кВUH= 10кВIp.max=Smax/·U=6710/1.73·10=387,8AIН= 630АI_∞^((3))=3,71кАIотк= 12,5кАI_y^((3))=5,23кАImax= 32кАВыбираем высоковольтный вакуумный выключатель ВВ/TEL - 10 - 12.5/1000У2
Расшифровка выбранной марки выключателя ВВ/TEL - 10 - 12.5/1000У2
ВВ - выключатель вакуумный
TEL - наименование серии
10 - номинальное напряжение
12,5 - номинальный ток отключения, кА
1000 - номинальный ток, А
У - климатическое исполнение
2 - конструктивное исполнение
8.7 Выбор выключателя на отходящей линии (по фидерам)
Расчётные данныеПараметры из таблицыUн= 10кВUH= 10кВIp.max=387,8AIН= 400АI_∞^((3))=3,71кАIотк= 12,5кАI_y^((3))=5,23кАImax= 32кА
Выбираем высоковольтный вакуумный выключатель ВВ/TEL - 10 - 12.5/1000У2
Расшифровка выбранной марки выключателя ВВ/TEL - 10 - 12.5/1000У2
ВВ - выключатель вакуумный
TEL - наименование серии
10 - номинальное напряжение
12,5 - номинальный ток отключения, кА
1000 - номинальный ток, А
У - климатическое исполнение
2 - конструктивное исполнение
8.8 Выбор трансформатора тока по питающей линии (на вводе)
Трансформатор тока предназначен для преобразования первичного тока до наиболее удобных для измерительных приборов и реле значений и отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.
Расчётные данныеПараметры из таблицыUн= 10кВUH= 10кВI_(р.max)=387,8AIН= 400Аi_y^((3))=3,71кАК_дин·√2·I_н=250·1,41·400·〖10〗^(-3)=141 кА〖〖[I〗_∞^((3))]〗^2 t_пр=〖5,23〗^2·1,4=38,3кА^2·с〖(К_т·I_н)〗^2 t=〖(90·400·〖10〗^(-3))〗^2·4==5184кА^2·с
Выбираем трансформатор тока ТПОЛ-10-0,5/Р
Расшифровка выбранной марки трансформатора тока ТПОЛ - 10 - 0,5/Р
Т - трансформатор тока
О - одновитковый
П - проходной Л - с литой изоляцией
10 - номинальное напряжение, кВ
0,5 - сердечник класса 0,5(для питания счетчиков, измерительных приборов)
Р - сердечник класса Р (для питания реле)
8.9 Выбор трансформатора тока на отходящей линии (по фидерам)
8.9.1 Выбор трансформатора тока для фидера №1
Расчётные данныеПараметры из таблицыUн= 10кВUH= 10кВI_(р.max)=29AIН= 30Аi_y^((3))=3,45кАК_дин·√2·I_н=250·1,41·30·〖10〗^(-3)= 10,57 кА〖〖[I〗_∞^((3))]〗^2 t_пр=〖2,45〗^2·0,8=4,8кА^2·с〖(К_т·I_н)〗^2 t=〖(90·30·〖10〗^(-3))〗^2·4==29,16кА^2·сВыбираем трансформатор тока ТПЛ-10-0,5/Р
8.9.2Выбор трансформатора тока для фидера №2
Расчётные данныеПараметры из таблицыUн= 10кВUH= 10кВI_(р.max)=63,5 АIН= 75Аi_y^((3))=3,48 кАК_дин·√2·I_н=250·1,41·75·〖10〗^(-3)= 26,43 кА〖〖[I〗_∞^((3))]〗^2 t_пр=〖2,47〗^2·0,8=4,88кА^2·с〖(К_т·I_н)〗^2 t=〖(90·75·〖10〗^(-3))〗^2·4==182,25кА^2·сВыбираем трансформатор тока ТПЛ-10-0,5/Р
8.9.3 Выбор трансформатора тока для фидера №3
Расчётные данныеПараметры из таблицыUн= 10кВUH= 10кВI_(р.max)=98AIН= 100Аi_y^((3))=3,42кАК_дин·√2·I_н=250·1,41·100·〖10〗^(-3)= =35,25 кА〖〖[I〗_∞^((3))]〗^2 t_пр=〖2,43〗^2·0,8=4,72кА^2·с〖(К_т·I_н)〗^2 t=〖(90·100·〖10〗^(-3))〗^2·4==324кА^2·сВыбираем трансформатор тока ТПЛ-10-0,5/Р
8.9.4 Выбор трансформатора тока для фидера №4
Расчётные данныеПараметры из таблицыUн= 10кВUH= 10кВI_(р.max)=144,5 АIН= 150Аi_y^((3))=3,44кАК_дин·√2·I_н=250·1,41·150·〖10〗^(-3)= =59,22 кА〖〖[I〗_∞^((3))]〗^2 t_пр=〖2,44〗^2·0,8=4,76кА^2·с〖(К_т·I_н)〗^2 t=〖(90·150·〖10〗^(-3))〗^2·4==729кА^2·сВыбираем трансформатор тока ТПЛ-10-0,5/Р
8.9.5Выбор трансформатора тока для фидера №5
Расчётные данныеПараметры из таблицыUн= 10кВUH= 10кВI_(р.max)=52,6AIН= 75Аi_y^((3))=3,42кАК_дин·√2·I_н=250·1,41·75·〖10〗^(-3)= =26,43 кА〖〖[I〗_∞^((3))]〗^2 t_пр=〖2,43〗^2·0,8=4,72кА^2·с〖(К_т·I_н)〗^2 t=〖(90·75·〖10〗^(-3))〗^2·4==182,25кА^2·сВыбираем трансформатор тока ТПЛ-10-0,5/Р
Выбираем трансформатор тока ТПЛ-10-0,5/Р
Расшифровка выбранной марки трансформатора тока ТПЛ - 10 - 0,5/Р
Т - трансформатор тока
П - проходной Л - с литой изоляцией
10 - номинальное напряжение, кВ
0,5 - сердечник класса 0,5 (для питания счетчиков и измерительных приборов)
Р - сердечник класса Р (для питания реле)
8.10 Проверка трансформатора тока.
8.10.1 Проверка трансформатора тока по питающей линии (на вводе)
а) Для проверки сердечника класса 0,5 по классу точности сравним его вторичную мощность S2н=10ВА с действительной мощностью по питающей линии (на вводе).
б) Определяем сечение вторичной обмотки трансформатора тока, при длине соединительных проводов 1= 1 Ом
где:Rк.п. - допустимое сопротивление проводов
Rконт. - сопротивление контактов (Rконт=0,1 Ом)
Принимаем Fпр=4 мм2
в) Проверяем трансформатор тока по вторичной нагрузке:
S2расч.S2н
6,410
Условие выполняется, следовательно, трансформатор тока по питающей линии (на вводе) выбран правильно.
8.10.2 Проверка трансформатора тока на отходящей линии (по фидерам)
а) Для проверки сердечника класса 0,5 по классу точности сравним его вторичную мощность S2н=10ВА с действительной мощностью на отходящей линии (по фидерам).
б) Определяем сечение вторичной обмотки трансформатора тока, при длине соединительных проводов 1= 1 Ом
где:Rк.п. - допустимое сопротивление проводов
Rконт. - сопротивление контактов (Rконт=0,1 Ом)
Принимаем Fпр=2 мм2
в) Проверяем трансформатор тока по вторичной нагрузке:
S2расч.S2н
4,410
Условие выполняется, следовательно, трансформатор тока на отходящей линии (по фидерам) выбран правильно.
8.11 Выбор электроизмерительных приборов.
Выбор электроизмерительных приборов Таблица №8
Наименование прибораУсловное обозначениеТипКласс точностиПотребляемая мощность, ВАРазмеры, ммМасса, кгКатушки напряженияКатушки токаАмперметрАЭ-3351,5-0,5120×120×850,7ВольтметрVЭ-3351,52-120×120×850,7Счетчик ватт-часов для трехпроводных сетейWhИ-6751,032,5188×340×1215,5Счетчик вольтамперчасов реактивный для трехпроводных сетейVarhИ-673М2,032,5282×173×1343,2
8.12 Выбор трансформатора напряжения для первой секции
Электроизмерительные приборы Таблица №9
Наименование и тип приборовЧисло приборовЧисло катушекМощность катушки, ВтР, ВтQ варВольтметр Э-3351121-2-Счетчик активной энергии И- 67551030,380,9253068,7Счетчик реактивной энергии И- 673М1230,380,925613,7Итого3882,4 При =0,389 (табличное значение =0,40) значение угла tg=2.290
(т.к. у вольтметра при =1 значение угла равно нулю, tg=0).
Проверяем трансформатор напряжения по вторичной нагрузке:
Sт.н.2S2
12090.7
Принимаем трансформатор напряжения НТМИ - 10, номинальная мощность которого в классе точности 0,5 составляет 120 ВА.
Трансформатор типа НТМИ - 10 предназначен для контроля и измерения напряжений, питания цепей релейной защиты и проверки изоляции при замыкании на землю в сетях напряжением 10 кВ.
Трансформатор позволяет измерять как линейные, так и фазные напряжения и контролировать состояние изоляции фаз по отношению к земле. Трансформаторы напряжения - эти устройства предназначены для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/ В, отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения, а также для контроля режима замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью
8.13 Выбор трансформатора напряжения для второй секции
Данные принимаем первой секции, так как они одинаковые.
8.14. Выбор трансформатора собственных нужд.
Принимаем трансформатор собственных нужд ТМ - 25/10.
Трансформатор собственных нужд устанавливается на отдельном фундаменте, между КРУ и силовым трансформатором.
Параметры трансформатора собственных нужд Таблица №10 Тип трансформатораМощность трансформатора кВАВН, кВНН, кВUк.з., %Iх.х, %ТМ 25/1025100,44,53
8.15 Выбор предохранителей
8.15.1Выбор предохранителя для трансформатора собственных нужд
ТМ - 25/10.
Расчетные данныеПараметры из таблицыUн=10 кВ
Ip.max=25/*10=1,44 А
=2,89Uн=10 кВ
Iн=5 А
Iотк.= не ограничен Выбираем предохранитель типа ПК - 10/30
Параметры предохранителя Таблица №11
Тип высоковольтного предохранителяНоминальное напряжение, кВНоминальный ток предохранителя, АНоминальный ток плавких вставок, АМаксимальная отключающая (трехфазная) мощность, МВ*АМинимальный отключающий ток (кратность к номинальному)ПК - 10/3010302...30200Не ограничен
8.15.2 Выбор предохранителя для трансформатора напряжения НТМИ - 10.
Выбираем предохранитель типа ПКТН - 10 У3.
Расшифровка выбранной марки предохранителя ПКТН - 10 У3:
П - предохранитель
К - с кварцевым наполнителем
ТН - для защиты трансформаторов напряжения
10 - номинальное напряжение, кВ
У - для работы в районах с умеренным климатом
3 - категория размещения (для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией). [3; 170-171,254-256,320-323]
[5; 170, 158,232-215]
[8; 219, 246-247, 254-256, 320-323]
9 Расчет релейной защиты на отходящем фидере
9.1 Расчет максимальной токовой защиты (МТЗ) с выдержкой времени на отходящем фидере.
Принимаем схему соединения трансформаторов тока " неполная звезда "
Производим расчеты для фидера №1
9.1.1Определяем ток срабатывания реле:
где: Ксх=1(коэффициент схемы соединения " неполная звезда ")
Кн=1,3 (коэффициент надежности для реле прямого действия типа РТВ);
КВ=0,7 (коэффициент возврата реле);
Кт.т= коэффициент трансформации тока. где: Принимаем к установке реле типа РТВ - IV с ближайшим током уставки Iу=10 А.
9.1.2 Определяем ток срабатывания токовой защиты при действительном токе уставки:
9.1.3Определяем коэффициент чувствительности защиты:
Кч1,5
35,51,5
Условие выполняется, следовательно, релейная защита на фидере рассчитана правильно. Аналогично выполняем расчеты для остальных фидеров и заносим полученные результаты в таблицу.
Параметры релейной защиты по фидерам Таблица№ 12
№ фидераТок срабатывания защиты, Iс.з.Ток чувствительности, КчТок срабатывания реле, IуВыбранное реле16035,510РТВ - IV215014,310РТВ - IV320010,5510РТВ - IV43007,0610РТВ - IV5112,518,77,5РТВ - IV
[5; 216, 217, 319]
10 Расчет заземления подстанции
10.1В соответствии с напряжением и типом электроустановки (подстанция 35/10 кВ) принимаем нормативное значение сопротивления заземляющего устройства, равное 4 Ом (Rз=4Ом)
10.2 заземляющие устройства рекомендуется выполнять в виде прямоугольника.
В качестве вертикальных электродов используем круглые стальные стержни диаметром 16 мм (d=16мм) и длиной 5 м (l=5).
В качестве горизонтального заземлителя используем полосу связи 40×4 мм
10.3 Определяем сопротивление растеканию тока вертикального электрода:
где: hcp- расстояние от поверхности земли до середины стержня, м.
t - глубина заложения стержня (t=0.8м)
l - длина электрода (l=5м)
d - диаметр электрода, м (d=16мм)
10.3.1Определяем расчетное сопротивление грунта:
[Ом·м]
где:Кс - коэффициент сезонности (Кс=1,25)
К - коэффициент учитывающий состояние грунта при измерении (К=1)
- удельное сопротивление грунта (приведено в исходных данных курсового проекта)
10.3.2 Определяем расстояние от поверхности земли до середины стержня:
10.3.3Определяем сопротивление растеканию тока вертикального электрода:
10.4 Определяем расчетное сопротивление полосы связи:
где: lг=26×2+30×2=112 м (в соответствии с площадью КТП ( КТПБ - 35/6 - 10×37), равной 26×30 м) h - глубина заложения полосы (h=0,8 м)
d - высота полосы (d=0,4 м)
10.5 Определяем теоретическое число стержней ; где: Rз=4 Ом
(принимаем 19 стержней)
10.6Определяем расстояние между стержнями:
10.7Определяем действительное число стержней:
где: в - коэффициент экранирования стержневых заземлителей (в=0,7)
г - коэффициент экранирования полосы связи (г=0,5)
10.8 Определяем расчетное сопротивление заземляющего устройства :
(принимаем 19 стержней)
rрасч.Rз
3,844
Условие выполняется, следовательно, расчет заземления подстанции произведен правильно.
[4] [5] Заключение
В данном курсовом проекте была разработана схема электроснабжения главной понижающей подстанции, обеспечивающая подачу электроэнергии в необходимом количестве и соответствующего качества от энергосистемы к цеховым подстанциям.
При проектировании систем электроснабжения определены электрические нагрузки по предприятию в целом что позволило сделать выбор места расположения ГПП сделан с учетом картограммы нагрузок т. е. расчета центра электрических нагрузок потребителей. Выбор сечений кабельных линий был проведён по экономической плотности тока.
На основании результатов расчета номинального и аварийного режимов, токов короткого замыкания и сравнения полученных вариантов с каталожными произведен выбор и проверка оборудования на ГПП. Число и мощность трансформаторов определялось категорией надежности электроснабжения и расчетной мощностью предприятия. Кроме того, рассмотрены вопросы релейной защиты силовых трансформаторов ГПП.
Расчеты заземляющего устройства для ГПП 35/10 кВ произведены с учетом коэффициента сезонности и учетом сопротивления грунта.
Предлагаемая схема электроснабжения рациональна и способна передавать к потребителям электроэнергию требуемого качества и в необходимом количестве.
Список использованных источников
1.Акимцев Ю.И. Электроснабжение сельского хозяйства: учебное пособие для учащихся средних сельскохозяйственных учебных заведений/ Ю.И. Акимцев, Б.С. Веялис. - М.: Колос, 1983. - 384с.
2.Беляков И.Г. Практикум по электроснабжению сельского хозяйства: учебное пособие для студентов высших сельскохозяйственных учебных заведений / И.Г. Беляков, И.Ф. Бородин, Н.М. Зуль. - 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Колос, 1982. -319с.
3.Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства: учебник для студентов высших сельскохозяйственных учебных заведений / И.А. Будзко, В.Ю. Гессен. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1979. - 480с.
4.Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства: учебник для студентов высших учебных заведений / И.А. Будзко, Т.Б. Лещинская, В.И. Сукманов. - М.: Колос, 2000. - 536с.
5.Булавцев В.И. Электроснабжение отрасли: конспект.
6.Каганов И.Л. Курсовое и дипломное проектирование: учебное пособие для учащихся средних специальных учебных заведений / И.Л. Каганов. -3-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1990. - 351с.
7.Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов: учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования /Е.А. Конюхова. - М.: Мастерство, 2001. - 320с.
8.Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: учебное пособие для электроэнергетических специальностей ВУЗов / И.П. Крючков, Н.Н. Кувшинский, Б.Н. Неклепаев. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1978. - 456с.
9.Пястолов А.А. Эксплуатация и ремонт электроустановок: учебное пособие для средних сельскохозяйственных учебных заведений /А.А. Пястолов, А.Л. Вахрамеев, С.А. Ермолаев. - М.: Колос, 1976. - 304с.
10.Соколов Б.А. Монтаж электрических установок / Б.А. Соколов, Н.Б. Соколова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1991. -592с.
11.Харкута К.С. Практикум по электроснабжению сельского хозяйства: учебное пособие для техникумов / К.С. Харкута, СВ. Яницкий, Э.В. Ляш. - М.: Агропромиздат, 1992. - 223с.
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
343
Размер файла
974 Кб
Теги
kursovoy, kaznacheev, proekt
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа