Выбор схемы и трансформаторов подстанции

Список литературы.doc

Зайцев А.И. Электроснабжение: Учеб. Пособие. В 2-х ч. Ч.1 и ч.2.- Воронеж: Издательство «Научная книга» 2004.
Шеховцов В.П «Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования».
Рожкова Л.Д Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. – Л.: Энергоатомиздат 1987.
Правила устройства электроустановок. СПб.: ДЕАН 2001.
Неклепаев Б.Н. Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. – Л.: Энергоатомиздат 1989.

исправления.doc

1. Выбор типа и способа регулирования напряжения силовых трансформаторов схемы электроснабжения
1 Выбор трансформаторов.
При выборе руководствуемся номинальными мощностью и напряжением представленными в задании.
Расшифровка условного обозначения.
Силовой трёхфазный трёх обмоточный трансформатор с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла с регулированием напряжения под нагрузкой на стороне ВН. Sн = 63 МВА.
Силовой трёхфазный двух обмоточный трансформатор с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла. Sн = 75 МВА.
Силовой трёхфазный двух обмоточный трансформатор с естественной циркуляцией воздуха и масла с регулированием напряжения под нагрузкой.
Расшифровка условного обозначения.
Двигатель асинхронный серии А(защищенный в чугунной оболочке)12-й габарит(условное обозначение наружного диаметра статора)54-й длины(условное обозначение длинны сердечника статора) 8 полюсов умеренный климат с искусственно создаваемыми климатическими условиями. Рн = 320 кВт.
Выбор числа и мощности питающих линий по категориям потребителей
1 Определение токов в линиях и выбор проводов.
В расчетах применяем стандартную формулу расчета токов2: (1)
где S– номинальная мощность трансформатора кВА;
Uн – номинальное напряжение кВ.
Нагрузка каждого трансформаторов составляет 40% номинальной мощности с учетом этого:
ток в линии W1 принимаем провод марки АС7011
Ток в линии W2 принимаем провод марки АС7011
Ток в линии W3 принимаем провод марки АС12019
Ток в линии W4 принимаем провод марки АС24032
2 Определение токов питающих линий потребителей.
нагрузка трансформаторов составляет 40% номинальной мощности.
Количество потребителей II категории 35% а III категории 65%.
Токи питающих линий потребителей от ТП №1:
Ток в линиях W6 и W7 (II категория)
принимаем провод марки АС-7011 .
Ток в линии W5 (III категория) .
принимаем проводо марки АС-7011 .
Ток в линии питающей двигатель AD12:
где Р - номинальная мощность двигателя
Uл – линейное напряжение
принимаем провод марки АС-1018 .
3 Определение токов в шинах и их выбор.
Шины трансформаторов №1 и 2
Сторона ВН: принимаем плоские алюминиевые шины имеющие данные при одной полосе на фазу: .
Сторона НН: принимаем плоские алюминиевые шины имеющие данные при одной полосе на фазу: .
Шины трансформатора №3
Сторона СН: принимаем плоские алюминиевые шины имеющие данные при одной полосе на фазу: .
Шины трансформатора №4
Расчеты линий сводим в таблицу 3.
Сечения проводов линий W3W4 несколько завышено т.к. предварительные расчеты показали что меньшие сечения не удовлетворяют условиям допустимой потери напряжения.
Расчет и выбор средств защиты линий ВН и НН
Средства защиты линий выбираются сравнением паспортных данных с расчетными величинами по следующим условиям:
) по напряжению: Uном ≥ Up 2) по току: Iном ≥ Ip
Выбор производим с учетом места установки и назначения коммутационных аппаратов в схеме.
Выбор средств защиты линий ВН и НН а так же коммутационной аппаратуры сведем в таблицу 4.
Наименование участка
онах с умеренно холодным климатом на открытом воздухе.
Выключатель нагрузки трехполюсный электромагнитный. Номинальное напряжение 6кВ. Номинальный ток 630А.
Плавкий предохранитель с кварцевым наполнением серия №2. Номинальное напряжение 6кВ. Номинальный ток патрона 50А. номинальный ток плавкой вставки 50 А. номинальный ток отключения 35 кА. Для работы в районах с умеренным климатом в закрытых помещениях с естественной вентиляцией.
Определение качества напряжения
IЛ = 26243 А ro = 042Омкм sinφ = 07208
l = 12 км хо = 044 Омкм cosφ = 0693
где Iл – расчетный ток линии
- активное сопротивление линии
- реактивное сопротивление линии
где - потери напряжения
- номинальное напряжение.
Потери не превышают предельно допустимого значения
IЛ =4948А ro = 042Омкм sinφ = 07208
l = 15 км хо = 044 Омкм cosφ = 0693
Потери не превышают предельно допустимого значения.
IЛ = 14549А ro = 0245 Омкм tgφ=148 sinφ = 08303
l = 8 км хо = 0365 Омкм cosφ = 05573
Потери превышают предельно допустимое значение. Принимаем 2 параллельные линий АС-12019
IЛ = 2428 А ro = 0118 Омкм tgφ=3127 sinφ = 09525
l = 20 км хо = 0369 Омкм cosφ = 03046
Потери превышают предельно допустимое значение. Принимаем 7 параллельных линий АС-24032
Проверка сети НН на просадку напряжения
Так как в схеме имеется только один двигатель производить расчет просадки напряжения не обязательно.
Определение токов короткого замыкания
1 Расчет токов симметричного трехфазного К.З.
Короткое замыкание в точке В 2
где х0 – удельное сопротивление линии электропередач;
Sб – базисная мощность;
Uб. – базисное напряжение.
где - напряжение короткого замыкания
-мощность трансформатора 1
где - суммарное сопротивление
- сопротивление системы
- сопротивление линии 1
- сопротивление трансформатора 1
- сопротивление линии 2
- базисное напряжение
где - ток короткого замыкания
- суммарное сопротивление
Определение ударного тока короткого замыкания.
где - начальное значение периодической составляющей тока к.з.;
- ударный коэффициент зависящий в свою очередь от постоянной врмени затухания
Термическое действие токов короткого замыкания.
где - тепловой импульс короткого замыкания;
- собственное время выключателя;
- постоянна времени затухания. кАс
Короткое замыкание в точке А
Короткое замыкание в точке Б
2 Расчет однофазного К.З. на землю.
Сопротивление прямой последовательности равны сопротивлениям рассчитанным пункте 6.1.Сопротивления обратной последовательности можно взять равными сопротивлениям для прямой последовательности т.к. элементы цепи не зависят от чередования фаз кроме сопротивления трансформатора Т3. В таком случае нет необходимости рассчитывать токи прямой и обратной последовательности однофазного к.з в точках В и Б но необходимо рассчитать ток обратной последовательности однофазного к.з в точке А.
где Е1 – ЭДС при обратной последовательности
- коэффициент трансформации
Токи нулевой последовательности замыкаются по вторичным обмоткам трансформаторов поэтому сопротивления нулевой последовательности не ищем.
Выбор и проверка по аварийному режиму шин и коммутационных аппаратов
1 Проверка шин на динамическую и термическую устойчивость.
Проверка проводов на термическую устойчивость и корону не проводим т.к. из расчета токов К.З. Iпо ≤ 20 кА Iуд ≤ 50 кА. Согласно ПУЭ расчеты можно не проводить.
Шины НН Трансформатора №3
Проверка шины на термическую стойкость при к.з. в точке В
Минимальное сечение по упрощённой формуле1
где ширина и толщина шины.
Так как то выбранная шина удовлетворяет условию термической стойкости при трёхфазном коротком замыкании.
Механический расчёт шин
где а- расстояние между шинами.
- ударный ток короткого замыкания.
где расстояние между опорными изоляторами вдоль оси шин
- механическое усилие.
Момент сопротивления шины:
Максимальное расчётное напряжение в шинах:
Допустимое напряжение алюминиевых шин из справочной таблице2:
Так как то выбранные шины удовлетворяют условию динамической устойчивости при трёхфазном коротком замыкании.
Шины СН Трансформатора №3
Проверка шины на термическую стойкость при к.з. в точке А
где расстояние между опорными изоляторами вдоль оси шин.
Допустимое напряжение алюминиевых шин из справочной таблице:
Проверка шины на термическую стойкость при к.з. в точке Б
Максимальное расчётное напряжение в шинах: .
2 Выбор коммутационных аппаратов.
Произведя расчеты рабочих токов и токов К.З. видим что превышений допустимого значения нет. Принимаем оборудование выбранное в разделе 3 т.к. оно соответствует всем параметрам схемы.

max1.cdw