Разработка схемы подстанции 110/10 кВ

Курсовой проект 06.docx

Данные для расчета 3
Расчет параметров схемы . 4
Расчет сечения питающей ЛЭП . . 7
Электрический расчет электропередачи 110кВ .. .. 8
Определение напряжений и потерь напряжения .. ..10
Построение диаграммы отклонения напряжений . .. 13
Определение потерь электроэнергии 14
Расчет токов короткого замыкания . 15
Выбор и проверка аппаратуры на термическую и
электродинамическую устойчивость 16
Определение годовых эксплуатационных расходов и
себестоимости передачи электроэнергии .. ..27
Список использованных источников . .. 28
По заданным значениям отдельных электрических нагрузок расположенных на территории района определить суммарную расчетную нагрузку.
Определить категорийность потребителя выбрать число и мощность трансформаторов ГПП и сечения питающей ЛЭП.
Выполнить электрический расчет воздушной ЛЭП 110кВ построить диаграмму отклонений напряжения.
Определить годовые эксплуатационные расходы и себестоимость передачи электрической энергии.
Составить принципиальную схему электропередачи и выбрать электрооборудование.
Рассчитать токи короткого замыкания проверить аппаратуру на термическую и электродинамическую устойчивость.
Таблица 1. Нагрузки ГПП
Категория потребителя
Наименование нагрузки
Ремонтно-механический завод
Завод железобетонных изделий
Станция технич. обслуживания
Завод металлоконструкций
Исходные данные. Таблица 2.
Исходные данные. Таблица 2 (продолжение).
Расчет параметров схемы.
Определяем расчетную суммарную активную мощность
Определяем расчетную суммарную реактивную мощность
Определяем расчетную суммарную полную мощность
Определяем мощность трансформаторов
Проверяем правильность расчета
Принимаем номинальную мощность трансформатора
Таблица 3. Технические данные трансформатора
Номинальная мощность МВА
Выбираем схему РУ 11010 кВ двухтрансформаторной тупиковой подстанции в виде двух блоков с двумя секциями шин выключателями с разъединителями и не автоматической перемычкой со стороны линии.
Рис.1. Схема подстанции 11010 кВ.
Выбираем схему подстанции 11010 кВ.
Рис.2. Схема РУ 11010 кВ.
Расчет сечения питающей ЛЭП.
Определяем ток расчетный
Определяем сечение провода
Выбираем провод АС-7011
Проверяем провод по длительно допустимому току для аварийной ситуации
Проверяем провод по условию коронирования
Определяем максимальное значения начальной и критической напряженности
где r0 – радиус провода см;
Определяем среднее геометрическое расстояние между проводами фаз
где – расстояние между соседними фазами см.
Определяем напряженность электрического поля около провода
Согласно условию проверки на корону:
Электрический расчет электропередачи 110кВ.
Р и с. 3. Схема замещения ЛЭП и трансформатора
где: rл rт Gт Bт –активная и индуктивная проводимость трансформатора См; Вл – емкостная проводимость линии См; SГПП – мощность на шинах 10кВ МВА
Определяем активное сопротивление двухцепной линии
где r0 – активное сопротивление одного километра линии Омкм; l – длина линии км.
Определяем индуктивное сопротивление двухцепной линии
где x0 – индуктивное сопротивление одного километра двухцепной линии Омкм.
Определяем емкостную проводимость двухцепной линии
где В0 – емкостная проводимость одного километра линии Смкм; .
Определяем активное сопротивление двух трансформаторов электрически связанных на стороне 110 кВ
где Рм – потери мощности при коротком замыкании кВт (потери активной мощности в меди); Sн – номинальная мощность трансформатора кВА; Uн – номинальное напряжение основного вывода трансформатора кВ.
Определяем индуктивное сопротивление двух трансформаторов электрически связанных на стороне 110 кВ
где Uк – напряжение короткого замыкания трансформатора %;
Определяем проводимости трансформаторов
где Рст – потери активной мощности в стали трансформатора приближенно равные потерям мощности при холостом ходе кВт; I0 – ток холостого хода %.
Определяем зарядную емкостную мощность двухцепной линии
Определяем потери мощности в обмотках и проводимостях трансформаторов для ГПП
Определяем потери реактивной мощности в стали трансформатора
Определяем потери мощности в проводимостях трансформаторов
Определяем мощность в начале расчетного звена трансформаторов
Определяем мощность подводимую к трансформаторам
Определяем мощность линии в конце передачи
Определяем потери мощности в сопротивлениях линии
Определяем мощность в начале линии
Определение напряжений и потерь напряжения.
Определяем параметры для режима максимальной нагрузки
Определяем напряжение в центре питания на шинах районной подстанции
где Uma Uн – номинальное напряжение 110кВ.
Определяем потерю напряжения в линии
Определяем напряжение в конце ЛЭП
Определяем потерю напряжения в линии в %
Определяем отклонение напряжения в конце ЛЭП в %
Определяем потерю напряжения в трансформаторе
Определяем напряжение на шинах вторичного напряжения трансформатора приведенное к первичному
Определяем потерю напряжения в % на трансформаторе
Определяем отклонение напряжения на шинах вторичного напряжения трансформатора
где UТ – «добавка» напряжения трансформатора.
Для трансформаторов с напряжением 110кВ и выше UТ определяется следующими цифрами:
Ответвление +16% UТ=5%;
Ответвление – 0% UТ=10%;
Ответвление -16% UТ=16%.
Определяем параметры для режима минимальной нагрузки
где Um Uн – номинальное напряжение 110кВ.
Построение диаграммы отклонения напряжений.
По полученным данным из раздела 5 строим диаграмму отклонения напряжения для максимальной и минимальной нагрузки
Рис. 4. Диаграмма отклонения напряжения.
Из построенной диаграммы видно что все отклонения находятся в пределах нормы.
Определение потерь электроэнергии.
Определяем время максимальных потерь
Определяем потери электроэнергии в двухцепной линии
где r0 – активное сопротивление провода Омкм; Uн – номинальное напряжение линии кВ;
Sp – расчетная мощность кВА; – время максимальных потерь ч.
Определяем потери электроэнергии в трансформаторах ГПП
где Рм.н – потери активной мощности в обмотках трансформатора при номинальной нагрузке (потери короткого замыкания) кВт; Рст – потери активной мощности в стали трансформатора (потери холостого хода) кВт; Sн – номинальная мощность трансформатора кВА;
Sр – максимальная расчетная мощность преобразуемая трансформаторами подстанции МВА;
m – число трансформаторов на подстанции; t – время в течение которого трансформатор находится под напряжением (принять в расчетах t=8760ч) ч.
Определяем полные потери электрической энергии
где - потери электроэнергии в электрической сети.
Расчет токов короткого замыкания.
Для схемы электропередачи (ЛЭП трансформатор) с питанием от источника неограниченной мощности схему замещения для расчета 3х фазного тока короткого замыкания можно представить в следующем виде (рис. 5.).
Рис.5. Схема замещения для расчета токов КЗ
Определяем индуктивное результирующее сопротивление до точки замыкания К1
Определяем индуктивное результирующее сопротивление до точки замыкания К2
Определяем индуктивное сопротивление воздушной линии
Определяем периодическую составляющую тока КЗ для точки К1
Определяем ударный ток для точки К1
Приводим сопротивление ЛЭП-110 к напряжению 10 кВ
Определяем сопротивление трансформатора
Определяем индуктивное результирующее сопротивление
Определяем периодическую составляющую тока КЗ для точки К2
Определяем ударный ток для точки К2
Выбор и проверка аппаратуры на термическую
и электродинамическую устойчивость.
Проведем распределение мощностей нагрузок по группам.
Таблица 4. Распределение мощности нагрузок по группам.
Распределяем группы предварительно по фидерам секциям вводам.
Таблица 5. Предварительные фидеры нагрузок.
Определяем нагрузки на фидерах
Определяем полную мощность фидера Ф-1
Определяем ток фидера Ф-1
Определяем полную мощность фидера Ф-2
Определяем ток фидера Ф-2
Определяем полную мощность фидера Ф-3
Определяем ток фидера Ф-3
Определяем полную мощность фидера Ф-4
Определяем ток фидера Ф-4
Определяем полную мощность фидера Ф-5
Определяем ток фидера Ф-5
Определяем полную мощность фидера Ф-6
Определяем ток фидера Ф-6
Определяем полную мощность фидера Ф-7
Определяем ток фидера Ф-7
Определяем полную мощность фидера Ф-8
Определяем ток фидера Ф-8
Определяем полную мощность фидера Ф-9
Определяем ток фидера Ф-9
Определяем полную мощность фидера Ф-10
Определяем ток фидера Ф-10
Определяем полную мощность фидера Ф-11
Определяем ток фидера Ф-11
Определяем полную мощность фидера Ф-12
Определяем ток фидера Ф-12
Определяем ток ввода №1 ввода №2 секционного выключателя разъединителя при протекании всей мощности по аварийному току трансформатора на стороне 10 кВ
Полученные данные заносим в таблицу
Таблица 6. Расчетные токи по ячейкам.
Секционный выключатель
Секционный разъединитель
Выбираем оборудование на стороне низшего напряжения 10 кВ.
Выбираем комплектное распределительное устройство серии К-63 предприятия
Выбираем выключатели напряжением 10 кВ
Выбираем выключатели ввода №1 ввода №2 секционного выключателя разъединителя.
Проверяем на отключение периодической составляющей расчетного тока к.з.
Проверяем выключатели на термическую и динамическую стойкость
где IT tT – нормированные ток и время термической стойкости аппарата; В – тепловой импульс
По результатам проверки выбираем вакуумный выключатель ВБТЭ-М-10-201600 У2 (3 шт.)
Таблица 7. Паспортные данные выключателя ВБТЭ-М-10-201600 У2.
Ток термической стойкости кА
термической стойкости аппарата с
Электродинам. стойкость кА
Собственное время отключения
Выбираем выключатели отходящих линий.
По результатам проверки выбираем вакуумный выключатель ВБТЭ-М-10-20630 У2 (16 шт.)
Таблица 8. Паспортные данные выключателя ВБТЭ-М-10-20630 У2.
Выбираем трансформаторы тока ТЛК-10-315 У3
Рассмотрим правильность выбора трансформаторов тока на примере ввода №1 ввода №2 секционного выключателя
Таблица 9. Паспортные данные трансформатора тока ТЛК-10-315 У3.
Класс точности обмотки:
Проверяем трансформаторы тока на электродинамическую и термическую стойкость
Таблица 10. Размещение трансформаторов тока по ячейкам.
Выбираем трансформатор тока нулевой последовательности ТЗЛМ 1-1
Таблица 11. Паспортные данные трансформатора тока ТЗЛМ 1-1.
Используемая шкала реле А
Чувствительность защиты (первичный ток А) не более
одним трансформатором
соединен. трансформ.
Выбираем трансформатор напряжения для ячейки ТН-1 ТН-2.
Принимаем трансформатор напряжения антирезонансный НАМИТ-10-2 УХЛ2.
Таблица 12. Паспортные данные трансформатора НАМИТ-10-2 УХЛ2.
Предельная мощность ВА
Схема и группа соединений обмоток эквивалентна схеме трёхфазного трансформатора
У Ун п — 0. Трансформатор выдерживает однофазные металлические замыкания сети на «землю» без ограничения длительности. Трансформатор устойчив к токам феррорезонанса.
Выбираем трансформатор напряжения для ячейки ТСН-1 ТСН-2.
Принимаем трансформатор масляный трехфазный типа ТСКС-4014510
Таблица 13. Паспортные данные трансформатора ТСКС-4014510.
Выбираем ограничители перенапряжений ОПНп-10УХЛ1 UН=115 кВ
Таблица 14. Паспортные данные ограничителя перенапряжений ОПНп-10УХЛ1
Наименование параметра
Класс напряжения сети кВ
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряж. кВ
Номинальное напряжение ограничителя кВ
Номинальный разрядный ток кА
Пропускная способность ограничителя (значение ампл прямоугольного импульса тока длительностью 2000 мкс) А
Остающееся напряжение при токе грозовых перенапряжений с амплитудой кВ не более:
Выбираем оборудование на стороне высшего напряжения 110 кВ.
Выбираем выключатели напряжением 110 кВ
Выбираем выключатели ввода №1 ввода №2.
По результатам проверки выбираем вакуумный выключатель ВВЭЛ-110-20630 У1 с электромагнитным приводом (2 шт.)
Таблица 15. Паспортные данные выключателя ВВЭЛ-110-20630 У1.
Выбираем разъединители на напряжение 110 кВ
По результатам проверки выбираем разъединитель РДЗ-1 1101000НУХЛ1 (2 шт.)
РДЗ-2 1101000НУХЛ1 (6 шт.)
Условное обозначение разъединителей РДЗ: РДЗ-1 1101000НУХЛ1
З - наличие заземлителей;
(2) - количество заземлителей;
0 - номинальное напряжение;
00 - номинальный ток;
НУХЛ - климатическое исполнение;
- категория размещения;
Таблица 16. Паспортные данные разъединителя РДЗ 1101000НУХЛ1.
Выбираем трансформаторы тока ТФЗМ 110Б-IУ1 IН=100 А
Таблица 17. Паспортные данные трансформатора тока ТФЗМ 110Б-IУ1.
Структура условного обозначения ТФЗМ [*][*][*][*][*][*][*]:
Т — трансформатор тока;
Ф — фарфоровая покрышка;
З — вторичная обмотка звеньевого типа;
М — маслонаполненный;
[*] — номинальное напряжение кВ;
[*] — категория электрооборудования по степени загрязнения внешней изоляции (А Б В);
[*] — номер конструктивного варианта исполнения;
[*] — номинальный класс точности;
[*] — номинальный первичный ток А;
[*] — номинальный вторичный ток А;
[*] — климатическое исполнение (У ХЛ Т) и категория размещения (1) по ГОСТ 1515069.
Преимуществом трансформаторов являются:
- широкий ассортимент продукции по номинальному первичному току и классу точности (02; 05; 02S; 05S; 5Р; 10Р);
- возможность изготовления изделий с любым сочетанием класса точности и номинальной вторичной нагрузки;
- высокая надежность и точность измерения.
Выбираем трансформатор напряжения .
Принимаем трансформатор напряжения НКФ-110-57У1.
Таблица 18. Паспортные данные трансформатора напряжения НКФ-110-57У1.
Выбираем ограничители перенапряжений ОПНп-110УХЛ1 UН=102 кВ
Таблица 19. Паспортные данные ограничителя перенапряжений ОПНп-1108210550 УХЛ1
Основные технические характеристики
Наибольшее длительно допустимое рабочее
напряжение Uнр*) кВ
Остающееся напряжение при токе грозовых
перенапряжений с амплитудой кВ не более:
Остающееся напряжение при токе коммутационных перенапряжений на волне 3060 мкс с амплитудой кВ не более: 250 А
Остающееся напряжение при импульсах тока 110 мкс с амплитудой 10000 А кВ не более
Классификационное напряжение ограничителя при классификационном токе 15 мА ампл. кВ действ. не менее
Пропускная способность ограничителя:
а) 18 импульсов тока прямоугольной формы
длительностью 2000 мкс с амплитудой А
б) 20 импульсов тока 820 мкс с амплитудой А
в) 2 импульса большого тока 410 мкс с амплитудой кА
Удельная поглощаемая энергия одного импульса кДжкВ(U нр) не менее
Точное распределение групп по фидерам секциям вводам.
Таблица 20. Предварительные фидеры нагрузок.
Определение годовых эксплуатационных расходов и себестоимости передачи электроэнергии.
Определяем годовые эксплуатационные расходы
где – стоимость электроэнергии рубкВтч; Рак Ррк – амортизационные отчисления и отчисления на текущий ремонт и обслуживание в к-том элементе сети %; Кк – капиталовложения в рассматриваемый элемент руб.
Определяем полные затраты на электропередачу
где С – годовые эксплуатационные расходы (годовые издержки производства) при рассматриваемом варианте руб; К – капиталовложения при рассматриваемом варианте руб;
Рн – нормативный коэффициент эффективности который для расчетов в области энергетики следует принять равным 012
Определяем себестоимость передачи электроэнергии
где Рр – расчетная мощность; Тм – продолжительность максимума нагрузки ч.
Список использованных источников.
Методические указания.
Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения

Курсовой проект 06.doc

Данные для расчета 3
Расчет параметров схемы . 4
Расчет сечения питающей ЛЭП . . 7
Электрический расчет электропередачи 110кВ .. .. 8
Определение напряжений и потерь напряжения .. ..10
Построение диаграммы отклонения напряжений . .. 13
Определение потерь электроэнергии 14
Расчет токов короткого замыкания . 15
Выбор и проверка аппаратуры на термическую и
электродинамическую устойчивость 16
Определение годовых эксплуатационных расходов и
себестоимости передачи электроэнергии .. ..27
Список использованных источников . .. 28
По заданным значениям отдельных электрических нагрузок расположенных на территории района определить суммарную расчетную нагрузку.
Определить категорийность потребителя выбрать число и мощность трансформаторов ГПП и сечения питающей ЛЭП.
Выполнить электрический расчет воздушной ЛЭП 110кВ построить диаграмму отклонений напряжения.
Определить годовые эксплуатационные расходы и себестоимость передачи электрической энергии.
Составить принципиальную схему электропередачи и выбрать электрооборудование.
Рассчитать токи короткого замыкания проверить аппаратуру на термическую и электродинамическую устойчивость.
Таблица 1. Нагрузки ГПП
Категория потребителя
Наименование нагрузки
Ремонтно-механический завод
Завод железобетонных изделий
Станция технич. обслуживания
Завод металлоконструкций
Исходные данные. Таблица 2.
Исходные данные. Таблица 2 (продолжение).
Расчет параметров схемы.
Определяем расчетную суммарную активную мощность
Определяем расчетную суммарную реактивную мощность
Определяем расчетную суммарную полную мощность
Определяем мощность трансформаторов
Проверяем правильность расчета
Принимаем номинальную мощность трансформатора
Таблица 3. Технические данные трансформатора
Номинальная мощность МВА
Выбираем схему РУ 11010 кВ двухтрансформаторной тупиковой подстанции в виде двух блоков с двумя секциями шин выключателями с разъединителями и не автоматической перемычкой со стороны линии.
Рис.1. Схема подстанции 11010 кВ.
Выбираем схему подстанции 11010 кВ.
Рис.2. Схема РУ 11010 кВ.
Расчет сечения питающей ЛЭП.
Определяем ток расчетный
Определяем сечение провода
Выбираем провод АС-7011
Проверяем провод по длительно допустимому току для аварийной ситуации
Проверяем провод по условию коронирования
Определяем максимальное значения начальной и критической напряженности
где r0 – радиус провода см;
Определяем среднее геометрическое расстояние между проводами фаз
где – расстояние между соседними фазами см.
Определяем напряженность электрического поля около провода
Согласно условию проверки на корону:
Электрический расчет электропередачи 110кВ.
Р и с. 3. Схема замещения ЛЭП и трансформатора
где: rл rт Gт Bт –активная и индуктивная проводимость трансформатора См; Вл – емкостная проводимость линии См; SГПП – мощность на шинах 10кВ МВА
Определяем активное сопротивление двухцепной линии
где r0 – активное сопротивление одного километра линии Омкм; l – длина линии км.
Определяем индуктивное сопротивление двухцепной линии
где x0 – индуктивное сопротивление одного километра двухцепной линии Омкм.
Определяем емкостную проводимость двухцепной линии
где В0 – емкостная проводимость одного километра линии Смкм; .
Определяем активное сопротивление двух трансформаторов электрически связанных на стороне 110 кВ
где DРм – потери мощности при коротком замыкании кВт (потери активной мощности в меди); Sн – номинальная мощность трансформатора кВА; Uн – номинальное напряжение основного вывода трансформатора кВ.
Определяем индуктивное сопротивление двух трансформаторов электрически связанных на стороне 110 кВ
где Uк – напряжение короткого замыкания трансформатора %;
Определяем проводимости трансформаторов
где DРст – потери активной мощности в стали трансформатора приближенно равные потерям мощности при холостом ходе кВт; I0 – ток холостого хода %.
Определяем зарядную емкостную мощность двухцепной линии
Определяем потери мощности в обмотках и проводимостях трансформаторов для ГПП
Определяем потери реактивной мощности в стали трансформатора
Определяем потери мощности в проводимостях трансформаторов
Определяем мощность в начале расчетного звена трансформаторов
Определяем мощность подводимую к трансформаторам
Определяем мощность линии в конце передачи
Определяем потери мощности в сопротивлениях линии
Определяем мощность в начале линии
Определение напряжений и потерь напряжения.
Определяем параметры для режима максимальной нагрузки
Определяем напряжение в центре питания на шинах районной подстанции
где dUma Uн – номинальное напряжение 110кВ.
Определяем потерю напряжения в линии
Определяем напряжение в конце ЛЭП
Определяем потерю напряжения в линии в %
Определяем отклонение напряжения в конце ЛЭП в %
Определяем потерю напряжения в трансформаторе
Определяем напряжение на шинах вторичного напряжения трансформатора приведенное к первичному
Определяем потерю напряжения в % на трансформаторе
Определяем отклонение напряжения на шинах вторичного напряжения трансформатора
где dUТ – «добавка» напряжения трансформатора.
Для трансформаторов с напряжением 110кВ и выше dUТ определяется следующими цифрами:
Ответвление +16% dUТ=5%;
Ответвление – 0% dUТ=10%;
Ответвление -16% dUТ=16%.
Определяем параметры для режима минимальной нагрузки
где dUm Uн – номинальное напряжение 110кВ.
Построение диаграммы отклонения напряжений.
По полученным данным из раздела 5 строим диаграмму отклонения напряжения для максимальной и минимальной нагрузки
Рис. 4. Диаграмма отклонения напряжения.
Из построенной диаграммы видно что все отклонения находятся в пределах нормы.
Определение потерь электроэнергии.
Определяем время максимальных потерь
Определяем потери электроэнергии в двухцепной линии
где r0 – активное сопротивление провода Омкм; Uн – номинальное напряжение линии кВ;
Sp – расчетная мощность кВА; t – время максимальных потерь ч.
Определяем потери электроэнергии в трансформаторах ГПП
где DРм.н – потери активной мощности в обмотках трансформатора при номинальной нагрузке (потери короткого замыкания) кВт; DРст – потери активной мощности в стали трансформатора (потери холостого хода) кВт; Sн – номинальная мощность трансформатора кВА;
Sр – максимальная расчетная мощность преобразуемая трансформаторами подстанции МВА;
m – число трансформаторов на подстанции; t – время в течение которого трансформатор находится под напряжением (принять в расчетах t=8760ч) ч.
Определяем полные потери электрической энергии
где - потери электроэнергии в электрической сети.
Расчет токов короткого замыкания.
Для схемы электропередачи (ЛЭП трансформатор) с питанием от источника неограниченной мощности схему замещения для расчета 3х фазного тока короткого замыкания можно представить в следующем виде (рис. 5.).
Рис.5. Схема замещения для расчета токов КЗ
Определяем индуктивное результирующее сопротивление до точки замыкания К1
Определяем индуктивное результирующее сопротивление до точки замыкания К2
Определяем индуктивное сопротивление воздушной линии
Определяем периодическую составляющую тока КЗ для точки К1
Определяем ударный ток для точки К1
Приводим сопротивление ЛЭП-110 к напряжению 10 кВ
Определяем сопротивление трансформатора
Определяем индуктивное результирующее сопротивление
Определяем периодическую составляющую тока КЗ для точки К2
Определяем ударный ток для точки К2
Выбор и проверка аппаратуры на термическую
и электродинамическую устойчивость.
Проведем распределение мощностей нагрузок по группам.
Таблица 4. Распределение мощности нагрузок по группам.
Распределяем группы предварительно по фидерам секциям вводам.
Таблица 5. Предварительные фидеры нагрузок.
Определяем нагрузки на фидерах
Определяем полную мощность фидера Ф-1
Определяем ток фидера Ф-1
Определяем полную мощность фидера Ф-2
Определяем ток фидера Ф-2
Определяем полную мощность фидера Ф-3
Определяем ток фидера Ф-3
Определяем полную мощность фидера Ф-4
Определяем ток фидера Ф-4
Определяем полную мощность фидера Ф-5
Определяем ток фидера Ф-5
Определяем полную мощность фидера Ф-6
Определяем ток фидера Ф-6
Определяем полную мощность фидера Ф-7
Определяем ток фидера Ф-7
Определяем полную мощность фидера Ф-8
Определяем ток фидера Ф-8
Определяем полную мощность фидера Ф-9
Определяем ток фидера Ф-9
Определяем полную мощность фидера Ф-10
Определяем ток фидера Ф-10
Определяем полную мощность фидера Ф-11
Определяем ток фидера Ф-11
Определяем полную мощность фидера Ф-12
Определяем ток фидера Ф-12
Определяем ток ввода №1 ввода №2 секционного выключателя разъединителя при протекании всей мощности по аварийному току трансформатора на стороне 10 кВ
Полученные данные заносим в таблицу
Таблица 6. Расчетные токи по ячейкам.
Секционный выключатель
Секционный разъединитель
Выбираем оборудование на стороне низшего напряжения 10 кВ.
Выбираем комплектное распределительное устройство серии К-63 предприятия
Выбираем выключатели напряжением 10 кВ
Выбираем выключатели ввода №1 ввода №2 секционного выключателя разъединителя.
Проверяем на отключение периодической составляющей расчетного тока к.з.
Проверяем выключатели на термическую и динамическую стойкость
где IT tT – нормированные ток и время термической стойкости аппарата; В – тепловой импульс
По результатам проверки выбираем вакуумный выключатель ВБТЭ-М-10-201600 У2 (3 шт.)
Таблица 7. Паспортные данные выключателя ВБТЭ-М-10-201600 У2.
Ток термической стойкости кА
термической стойкости аппарата с
Электродинам. стойкость кА
Собственное время отключения
Выбираем выключатели отходящих линий.
По результатам проверки выбираем вакуумный выключатель ВБТЭ-М-10-20630 У2 (16 шт.)
Таблица 8. Паспортные данные выключателя ВБТЭ-М-10-20630 У2.
Выбираем трансформаторы тока ТЛК-10-315 У3
Рассмотрим правильность выбора трансформаторов тока на примере ввода №1 ввода №2 секционного выключателя
Таблица 9. Паспортные данные трансформатора тока ТЛК-10-315 У3.
Класс точности обмотки:
Проверяем трансформаторы тока на электродинамическую и термическую стойкость
Таблица 10. Размещение трансформаторов тока по ячейкам.
Выбираем трансформатор тока нулевой последовательности ТЗЛМ 1-1
Таблица 11. Паспортные данные трансформатора тока ТЗЛМ 1-1.
Используемая шкала реле А
Чувствительность защиты (первичный ток А) не более
одним трансформатором
соединен. трансформ.
Выбираем трансформатор напряжения для ячейки ТН-1 ТН-2.
Принимаем трансформатор напряжения антирезонансный НАМИТ-10-2 УХЛ2.
Таблица 12. Паспортные данные трансформатора НАМИТ-10-2 УХЛ2.
Предельная мощность ВА
Схема и группа соединений обмоток эквивалентна схеме трёхфазного трансформатора
У Ун п — 0. Трансформатор выдерживает однофазные металлические замыкания сети на «землю» без ограничения длительности. Трансформатор устойчив к токам феррорезонанса.
Выбираем трансформатор напряжения для ячейки ТСН-1 ТСН-2.
Принимаем трансформатор масляный трехфазный типа ТСКС-4014510
Таблица 13. Паспортные данные трансформатора ТСКС-4014510.
Выбираем ограничители перенапряжений ОПНп-10УХЛ1 UН=115 кВ
Таблица 14. Паспортные данные ограничителя перенапряжений ОПНп-10УХЛ1
Наименование параметра
Класс напряжения сети кВ
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряж. кВ
Номинальное напряжение ограничителя кВ
Номинальный разрядный ток кА
Пропускная способность ограничителя (значение ампл прямоугольного импульса тока длительностью 2000 мкс) А
Остающееся напряжение при токе грозовых перенапряжений с амплитудой кВ не более:
Выбираем оборудование на стороне высшего напряжения 110 кВ.
Выбираем выключатели напряжением 110 кВ
Выбираем выключатели ввода №1 ввода №2.
По результатам проверки выбираем вакуумный выключатель ВВЭЛ-110-20630 У1 с электромагнитным приводом (2 шт.)
Таблица 15. Паспортные данные выключателя ВВЭЛ-110-20630 У1.
Выбираем разъединители на напряжение 110 кВ
По результатам проверки выбираем разъединитель РДЗ-1 1101000НУХЛ1 (2 шт.)
РДЗ-2 1101000НУХЛ1 (6 шт.)
Условное обозначение разъединителей РДЗ: РДЗ-1 1101000НУХЛ1
З - наличие заземлителей;
(2) - количество заземлителей;
0 - номинальное напряжение;
00 - номинальный ток;
НУХЛ - климатическое исполнение;
- категория размещения;
Таблица 16. Паспортные данные разъединителя РДЗ 1101000НУХЛ1.
Выбираем трансформаторы тока ТФЗМ 110Б-IУ1 IН=100 А
Таблица 17. Паспортные данные трансформатора тока ТФЗМ 110Б-IУ1.
Структура условного обозначения ТФЗМ [*][*][*][*][*][*][*]:
Т — трансформатор тока;
Ф — фарфоровая покрышка;
З — вторичная обмотка звеньевого типа;
М — маслонаполненный;
[*] — номинальное напряжение кВ;
[*] — категория электрооборудования по степени загрязнения внешней изоляции (А Б В);
[*] — номер конструктивного варианта исполнения;
[*] — номинальный класс точности;
[*] — номинальный первичный ток А;
[*] — номинальный вторичный ток А;
[*] — климатическое исполнение (У ХЛ Т) и категория размещения (1) по ГОСТ 1515069.
Преимуществом трансформаторов являются:
- широкий ассортимент продукции по номинальному первичному току и классу точности (02; 05; 02S; 05S; 5Р; 10Р);
- возможность изготовления изделий с любым сочетанием класса точности и номинальной вторичной нагрузки;
- высокая надежность и точность измерения.
Выбираем трансформатор напряжения .
Принимаем трансформатор напряжения НКФ-110-57У1.
Таблица 18. Паспортные данные трансформатора напряжения НКФ-110-57У1.
Выбираем ограничители перенапряжений ОПНп-110УХЛ1 UН=102 кВ
Таблица 19. Паспортные данные ограничителя перенапряжений ОПНп-1108210550 УХЛ1
Основные технические характеристики
Наибольшее длительно допустимое рабочее
напряжение Uнр*) кВ
Остающееся напряжение при токе грозовых
перенапряжений с амплитудой кВ не более:
Остающееся напряжение при токе коммутационных перенапряжений на волне 3060 мкс с амплитудой кВ не более: 250 А
Остающееся напряжение при импульсах тока 110 мкс с амплитудой 10000 А кВ не более
Классификационное напряжение ограничителя при классификационном токе 15 мА ампл. кВ действ. не менее
Пропускная способность ограничителя:
а) 18 импульсов тока прямоугольной формы
длительностью 2000 мкс с амплитудой А
б) 20 импульсов тока 820 мкс с амплитудой А
в) 2 импульса большого тока 410 мкс с амплитудой кА
Удельная поглощаемая энергия одного импульса кДжкВ(U нр) не менее
Точное распределение групп по фидерам секциям вводам.
Определение годовых эксплуатационных расходов и себестоимости передачи электроэнергии.
Определяем годовые эксплуатационные расходы
где b – стоимость электроэнергии рубкВт×ч; Рак Ррк – амортизационные отчисления и отчисления на текущий ремонт и обслуживание в к-том элементе сети %; Кк – капиталовложения в рассматриваемый элемент руб.
Определяем полные затраты на электропередачу
где С – годовые эксплуатационные расходы (годовые издержки производства) при рассматриваемом варианте руб; К – капиталовложения при рассматриваемом варианте руб;
Рн – нормативный коэффициент эффективности который для расчетов в области энергетики следует принять равным 012
Определяем себестоимость передачи электроэнергии
где Рр – расчетная мощность; Тм – продолжительность максимума нагрузки ч.
Список использованных источников.
Методические указания.
Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения

Схема 6.dwg

Наименование изделия
ЗН секц.пер.-110 кВ на СР-2 110 кВ 2сш
ЗН секц.пер.-110 кВ на СР-1 110 кВ 1сш
ЗН 2 сш-110 кВ на СР-2 110 кВ 2сш
ЗН 1 сш-110 кВ на СР-1 110 кВ 1сш
Однолинейная схема подстанции 11010 кВ