150873 (Роль подстанции в системе электроснабжения г. Донецка)

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Роль подстанции в системе электроснабжении г.Донецка

Данная подстанция типа К-42-400мз отдельно стоящая ТП6-10/0,4-0,23 кВ предназначена для электроснабжения электроэнергией определённого района г.Донецка. Эта подстанция предназначена для понижения напряжения с6 кВ до 0,4-0,23 кВ. От неё запитаны два жилых девятиэтажных дома, несколько десятков гаражей, продовольственный магазин “Смак”, частное предприятие „Промтехпласт” и авто школа. Данная подстанция К-42-400мз расположена в районе автошколы. Типовой проект отдельностоящей трансформаторной подстанции является корректировкой типового проекта трансформаторной подстанции типа К-42-400мз выполнены с планом типового проектирования. При корректировании типового проекта изменили:

1. Изменили расположение трансформаторов, установив их широкой стороной к двери, что обеспечивает более удобный доступ к пробке для отбора масла и т.д.

2. Механическую замковую блокировку заменили висячими замками, запирающим приводы.

3. Применили схему АВР на стороне 6-10 кВ с питанием отключенных и включенных катушек привода от конденсаторных блоков.

4. Сборные железобетонные конструкции приняли по действующей номенклатуре.

Подстанция предназначена для электроснабжения коммунально-бытовых и промышленных потребителей и рассчитан на установку двух трансформаторов 6-10/0,4-0,23 кВ.

При применении типового проекта в конкретных проектах количество вводов 6-10 кВ и выводов 0,4 кВ должно корректироваться при привязке. Подстанция с трансформаторами мощностью по 100 и 160 кВ*А применяются в том случае, когда в ближайшие 2-3 года предполагается увеличитьee мощность трансформаторов.

1. Связь подстанции с энергосистемой

Данная подстанция типа К-42-400мз от ПГВ “Соцгород”-110/6 кВ, которая располагается в микрорайоне “Лазурный”; Запитана данная подстанция с помощью воздушной линии кабелями марки ААБ напряжением 6 кВ, сечением кабеля (3*95мм²) а на стороне низкого напряжения – (3*35мм²) типа ААШВ; длина питающей линии от подстанции “Соцгород” до данной подстанции 6/0,4-0,23 кВ составляет 4000 м. На напряжении 6 кВ приняты одинарная, секционированная на две секции двумя разъединителями система сборных шин. К каждой секции предусмотрено присоединение одного силового трансформатора и до двух линий. На каждой секции сборных шин предусмотрены заземляющие разъединители. В РУ 6 кВ к установке приняты выключатели нагрузки ВН₃ или ВНП₃.

Выбор плавких вставок предохранителей 6 кВ в трансформаторах должен производится с учётом обеспечения селективности с защитными аппаратами 0,4 кВ трансформаторов и линий 6 кВ. Величина проходной мощности ТП определяется параметрами аппаратуры, устанавливаемых на линиях ввода.

Присоединение силовых трансформаторов к щиту 400 В осуществляется через автоматы типа АВМ. При обслуживании защитных аппаратов 6 и 0,4 кВ трансформаторов одним и тем же персоналом, защитные аппараты на стороне 0,4 кВ трансформаторы могут не устанавливаться шины щита 400 В секционированы на две секции рубильником или автоматом в зависимости от отсутствия или наличия АВР; количество и нагрузки отходящих линий определяются конкретным проектом.

Присоединений линий к шинам 400 В предусматривается через рубильники и предохранители.

Сечение сборных шин 400 В принято, исходя из мощности трансформаторов 400 кВ*А с учётом перегрузки его до 40% с проверкой на термическую и динамическую устойчивость при трёхфазном коротком замыкании.

1.3 Характеристика потребителей электроэнергии

Данная подстанция типа К-42-400мз отдельностоящая ТП6-10/0,4-0,23 кВ питает электроэнергией два жилых девятиэтажных дома, несколько десятков гаражей, продовольственный магазин “Смак”, частное предприятие „Промтехпласт” и автошкола.

Эти потребители можно по надёжности и безопасности электроснабжения отнисти ко второй категории надёжности.

2.СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Расчёт электрических нагрузок

Основными потребителями подстанции К-42-400мз (6/0,4-0,23 кВ) на стороне напряжением 0,4-0,23 кВ является потребители указанные в пункте 1.3. Данные потребителей 0,4-0,23 кВ приводим в таблице 2.1

Таблица 2.1 – Данные потребителей 0,4-0,23 кВ

2.1.1Определение максимальных расчётных активных и реактивных нагрузок потребителей

2.1.1.1 Активная максимальная нагрузка потребителей “P_м1”определяется по формуле:

; кВТ (2.1)

кВТ

2.1.1.2 Реактивная расчётная максимальная нагрузка “Q_м1”определяется по формуле

кВАр (2.2)

кВАр

2.1.2.1 Активная максимальная нагрузка потребителей “P_м2”определяется по формуле (2.1)

; кВТ

кВТ

2.1.2.2 Реактивная расчётная максимальная нагрузка “Q_м2”определяется по формуле (2.2)

кВАр

кВАр

2.1.3.1 Активная максимальная нагрузка потребителей “P_м3”определяется по формуле (2.1)

; кВТ

кВТ

2.1.3.2 Реактивная расчётная максимальная нагрузка “Q_м3”определяется по формуле (2.2)

кВАр

кВАр

2.1.4.1 Активная максимальная нагрузка потребителей “P_м4”определяется по формуле (2.1)

; кВТ

кВТ

2.1.4.2 Реактивная расчётная максимальная нагрузка “Q_м4”определяется по формуле (2.2)

кВАр

кВАр

2.1.5.1 Активная максимальная нагрузка потребителей “P_м5”определяется по формуле (2.1)

; кВТ

кВТ

2.1.5.2 Реактивная расчётная максимальная нагрузка “Q_м5”определяется по формуле (2.2)

кВАр

2.1.6 Итоговые данные по нагрузкам

2.1.6.1 Итоговые данные по максимальной активной мощности “P_м” находим по формуле

P_р=P_р1+P_р2+P_р3+P_р4+P_р5 (2.3)

где P_р1-Максимально активная мощность ЧП «Промтехпласт»;

P_р2- Максимально активная мощность жилых домов;

P_р3- Максимально активная мощность гаражей;

P_р4- Максимально активная мощность автошколы;

P_р5- Максимально активная мощность магазина;

P_р=265+120+99+75+42=637 кВт

2.1.6.2 Итоговые данные по максимальной реактивной мощности “Q_м” находим по формуле:

Q_р=Q_р1+Q_р2+Q_р3+Q_р4+Q_р5 (2.4)

где Q_р1- максимальной расчётная реактивная мощность;

Q_р2-максимальной расчётная реактивная мощность;

Q_р3-максимальной расчётная реактивная мощность;

Q_р4-максимальной расчётная реактивная мощность;

Q_р5-максимальной расчётная реактивная мощность;

Q_р=164+36+33+36=269 кВАр

2.1.7 Потери мощности в силовых трансформаторах

2.1.7.1 Потери активной мощности в силовых трансформаторах “P_тр” находим по формуле

P_тр= _тр (2.5)

где n=2 число силовых трансформаторов на подстанции;

к₁=0,02 – коэффициент, учитывающий доли потери активной мощности;

_тр-400 кВА – номинальная мощность одного трансформатора.

P_тр=2*0,02*400=16 кВт

2.1.7.2 Потери реактивной мощности в силовых трансформаторах “Q_тр” находим по формуле

Q_тр= _тр (2.6)

где n=2 число силовых трансформаторов на подстанции;

к₂=0,11 – коэффициент, учитывающий доли потери реактивной мощности;

_тр-400 кВА – номинальная мощность одного трансформатора.

Q_тр=2*0,11*400=88 кВАр

2.2 Выбор числа и мощность силовых трансформаторов

2.2.1 Согласно расчётным нагрузкам подстанции (смотри таблицу 2.1) находим расчётную мощность подстанции “S_р” по формуле

S_р= (2.7)

S_р= кВА

2.3.2 Исходя из расчётной мощности подстанции S_р=690 кВА и необходимой надёжностью питания потребителей, принимаем два силовых трансформатора типа ТМ 400/6 мощностью 400 кВА каждый.

2.2.3 Проверяем обеспеченность питания потребителей трансформаторами в нормальном режиме по условию

S_{н тр}= S_н*n_рабS_р (2.8)

где S_н=400 кВА- номинальная мощность трансформаторов;

n_раб=2- число рабочих, обслуживающих этот трансформатор;

S_{н тр}=400*2 = 800 кВА

Полученный результат удовлетворяет, т.е. 800>690 кВА, значит нормальное электроснабжение будет обеспечено.

2.2.4 Учтём допустимый аварийный перегрев трансформаторов

(2.9)

1,4*400=560

560 690