Проектирование подстанции 110/10 кВ

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов

1.1 Выбор типа силовых трансформаторов

1.2 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

2. Выбор электрической схемы подстанции. Выбор основных конструктивных решений подстанции

2.1. Выбор схемы электрических соединений

2.2. Выбор основных конструктивных решений по подстанции

3. Расчет токов короткого замыкания

4. Выбор электрических аппаратов

4.1.Выбор высоковольтных выключателей

4.2. Выбор трансформаторов тока

4.3. Выбор разъединителей

4.4. Проверка оборудования на стороне 10 кВ

5. Выбор оперативного тока, системы измерений, трансформаторов собственных нужд

5.1. Выбор оперативного тока

5.2. Выбор трансформаторов собственных нужд подстанции

6. Расчет молниезащиты подстанции

6.1 Зона защиты двойного стержневого молниеотвода

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение

Какова главная цель электроэнергетики на сегодняшний день? Электроэнергетика - это совокупность систем и инфраструктур, которые, главным образом, предназначены для качественного обслуживания и обеспечения любого потребителя электроэнергией. Главная задача, должным образом обеспечить поставку электроэнергии потребителю, соблюдая жесткие требования, такие как: бесперебойность, надёжность и качество обслуживания. Если хотя бы одно из требований будет нарушено, неизбежны такие последствия как: аварии, порча электрооборудования, недовыпуск продукции предприятия, и как следствие – убытки. Как не допустить подобные ситуации? При проектировании необходимо пользоваться уже готовыми, типовыми техническими решениями, которые являются оптимальными и надежными, также, использовать высокотехнологичные решения для качественного обеспечения функционирования системы электроснабжения. Одним из важнейших этапов является проектирование подстанций, что представляет собой совокупность высокотехнологичных решений, выбор места размещения подстанции и состав оборудования, необходимого для полного функционирования системы электроснабжения.

Цель курсового проекта - рассчитать и выбрать необходимые технологические решения при проектировании электрической части понизительной подстанции на110/10 кВ. Задача проекта состоит в следующем:

- выбрать тип, число и мощность силовых трансформаторов;

- выбрать электрическую схему соединений;

- рассчитать токи короткого замыкания;

- выбрать высоковольтное оборудования для стороны 110 и 10 кВ;

- выполнить чертёж принципиальной схемы подстанции;

- выполнить чертёж план подстанции.

Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов

Выбор типа силовых трансформаторов

Для выбора типа силового трансформатора, необходимого для установки его на подстанции необходимо следовать следующим предписаниям:

а) следует выбирать трансформаторы трёхфазные, в частных случаях – однофазные, также возможно использовать аналогичные трёхфазным трансформаторам – автотрансформаторы

б) в случае, если подстанция проектируется на три уровня напряжения, используют трёхобмоточные трансформаторы

в) Для того, чтобы питать потребителей раздельно, рекомендуют использовать трансформаторы с расщеплённой нагрузкой, при наличии резкопеременной нагрузки.

г) Необходимость наличия устройства для регулирования напряжения на трансформаторах под нагрузкой

В нашем случае, выбор пал на трансформатор типа ТРДН, у которого имеется устройство РПН, масляное охлаждение с дутьём, является трёхфазным трансформатором с расщеплённой обмоткой.

Выбор основных конструктивных решений по подстанции

Теперь необходимо обоснование всех выбранных нами конструктивных решений, которые будут применены при проектировании, согласно нормативным требованиям, применяемым при разработке электрических подстанций.

Так как, проектируемая подстанция в нашем случае рассчитана на напряжение 110 кВ на высокой стороне (ВН) и 10 кВ для низкой стороны (НН), то для стороны ВН будем использовать открытое распределительное устройство (ОРУ), согласно рекомендациям, на напряжение 35 кВ и выше, т. е. когда все или основное оборудование распределительного устройства (РУ) располагается на открытом воздухе. А для стороны НН на 10 кВ используем комплектное распределительное устройство (КРУ).

В качестве токоведущих частей используют комбинированную ошиновка: жесткая и гибкая на разных участках ОРУ, но в нашем случае будет задействована гибкая ошиновка.

На сегодняшний день, также предусматриваются элегазовые или вакуумные выключатели, которые пришли на замену устаревшим масляным и воздушным выключателям.

Когда использование встроенных трансформаторов тока не обеспечивает требуемых усилий релейной защиты, системы учета электроэнергии и питания измерительных приборов, то в этом случае рекомендуется использовать отдельно стоящие измерительные трансформаторы тока [7].

Для предотвращения растекания масла и распространения пожара при повреждениях маслонаполненных силовых трансформаторов должны быть выполнены маслоприемники, где укладывается слой гравия толщиной не менее 25 см, маслоотводы и маслосборники, куда масло стекает в аварийных случаях, все делается в соответствии с требованиями ПУЭ.

Сооружение подстанций должно защищаться молниеотводами [3, 5, 7].

На напряжение 10 кВ обычно применяются комплектные распределительные устройства (КРУ) – это такие распределительные устройства, состоящие из закрытых шкафов (металлических ячеек) или блоков со встроенными в них аппаратами, устройствами измерения, защиты и автоматики и соединительных элементов, поставляемых в собранном или полностью подготовленном для сборки виде.

КРУ закрытого типа могут применяться: 1) в районах, где по климатическим условиям, условиям загрязнения атмосферы или наличия снежных заносов невозможно применение КРУН; 2) при числе шкафов более 25; 3) при наличии обоснования [7].

Предусматриваются шкафы с вакуумными и элегазовыми выключателями, с заранее выбранным типом электрического и коммутирующего оборудования производителем, и поставляемые в различных вариантах.

Выбор оперативного тока, системы измерений, трансформаторов собственных нужд

5.1 Выбор оперативного тока

Для нормальной работы приборов и аппаратов управления и сигнализации, а также для питания оперативных цепей релейной защиты и автоматики необходим источник оперативного тока. Используют постоянный, выпрямленный и переменный оперативный ток.

В соответствии с действующими требованиями в настоящее время на всех ПС 35 – 750 кВ должен применяться постоянный оперативный ток [7]. Источником оперативного постоянного тока служит аккумуляторная батарея (АБ), работающая с зарядноподзарядным агрегатом в режиме постоянного подзаряда.

Расчет молниезащиты подстанции

Для того чтобы защитить здание и сооружение подстанции с достаточной степенью надежности от поражений прямыми ударами молний необходимо использовать защитные молниеотводы.

Существует два типа молниеотвода: различают стержневые и тросовые. Стержневые применяются для защиты от прямых ударов молнии в здания, а тросовые – для защиты линий электропередач, именно стержневой тип будет выбран при проектировании молниезащиты для нашей ПС.

Расчет молниещащиты заключается в определении зон защиты, типов защиты и параметров. По типу молниезащита может быть следующей:

- одностержневой;

- двухстержневой одинаковой или разной высоты;

- многократной стержневой.

При защите объекта простейшими молниеотводами (одиночным стержневым, одиночным тросовым, двойным стержневым, двойным тросовым, замкнутым тросовым), размеры молниеотводов можно определять, пользуясь заданными в нормативе зонами защиты.

Заключение

По итогам курсового проекта, была рассчитана и спроектирована электрическая понизительная подстанция 110/10 кВ с применением типовых электротехнических решений. Рассчитаны и выбраны необходимые технологические решения при проектировании электрической части понизительной подстанции, а именно: выбрали тип, число и мощность силовых трансформаторов; выбрали электрическую схему соединений; проведены расчеты токов короткого замыкания; выбрано высоковольтное оборудования для стороны ВН и НН; рассчитана молниезащита подстанции. Далее приведен список итоговых технических решений, которые были использованы при проектировании ПС:

1. Силовой трансформатор ТРДН 32000/110/10;

2. Вакуумный выключатель ВРС110;

3. Трансформатор тока ТОГФ110;

4. Разъединитель РГП СЭЩ–110/1250;

5. Ячейка КРУ - КУ10С;

6. Выбор оперативного тока;

7. Выбор системы измерений;

8. Двойной стержневой молниеотвод.

План-разрез подстанции.cdw

Высокочастотный заградитель
Разъединитель РГП СЭЩ 1101250
Ограничитель перенапряжений ОПН 110
Выключатель ВРС 1102500
Трансформатор тока ТОГФ 110
Силовой трансформатор ТРДН 3200011010
План и разрез подстанции

Электрическая схема принципиальная.cdw