ДЗ: Расчёт мощности нагрузки подстанции и выбор силовых трансформаторов

Решить следующие вопросы проектирования электрической части подстанции:
1. Определить мощность подстанции и выбрать тип, число и мощность силовых трансформаторов или автотрансформаторов. Для электроснабжения потребителей первой или второй категории, как правило, устанавливают два трансформатора. Поскольку проектируемая подстанция предназначена для электроснабжения потребителей по сетям двух напряжений, следует предусматривать установку трехобмоточных трансформаторов или автотрансформаторов. Трансформаторы подстанций выбирают с устройствами регулирования напряжения под нагрузкой – РПН.
2. Обосновать и выбрать главные схемы электрических соединений на каждом напряжении. Рекомендуется применять типовые схемы распределительных устройств. Главные схемы распределительных устройств подстанции должны удовлетворять следующим условиям: обеспечивать надежность электроснабжения потребителей подстанции и перетоков мощности по межсистемным связям в нормальном и послеаварийном режимах; учитывать перспективу развития; допускать возможность постоянного расширения; учитывать требования противоаварийной автоматики; обеспечивать возможность проведения ремонтных и профилактических работ на отдельных элементах схемы без отключения соседних присоединений.
3. Расчет токов короткого замыкания (КЗ) проводится в объеме, необходимом для выбора электрических аппаратов и шин, а также для решения вопроса о необходимости и способах ограничения токов КЗ. Расчет токов КЗ рекомендуется производить в относительных единицах при базисных условиях. Для этого задаются произвольным значением Sб и принимают за базисное напряжение среднее напряжение той ступени, где рассчитывается ток КЗ. Оно обычно принимается на 5% выше номинального (6,3; 10,5; 37; 115; 230; 340; 515 кВ и т. д.). 5 На структурной схеме подстанции следует наметить расчетные точки и рассчитать токи КЗ: Iп0 – значение периодической составляющей тока КЗ в начальный момент времени (t=0); Iп t – значение периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени t; iаt – значение апериодической составляющей тока КЗ в момент времени t; iуд – значение ударного тока КЗ. Время t определяется как t = tрз мин + tс.в , где tрз мин =0,01 с – минимальное время срабатывания релейной защиты, а tс.в – собственное время отключения выключателя. Для определения tс.в необходимо предварительно выбрать выключатель по номинальному напряжению и номинальному току по справочной литературе.
4. Расчет теплового импульса КЗ (интеграла Джоуля) необходимо выполнить для проверки аппаратов и токоведущих частей на термическую стойкость при КЗ. Определить интеграл Джоуля для точек КЗ, удаленных от источников короткого замыкания, можно по выражению Bк = I2 п0 (tоткл + Та ), где tоткл = tрз + tпв – время от начала КЗ до его отключения, равное сумме времен действия основной защиты, установленной на ближайшем выключателе, и полного времени отключения выключателя с приводом; Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ. Для упрощения обычно можно не рассчитывать tоткл и Та, а пользоваться средними значениями для характерных точек электрических сетей. По результатам расчетов необходимо составить сводную таблицу токов КЗ и интегралов Джоуля для всех расчетных точек.
СОДЕРЖАНИЕ
Задание ......................................................................................................................... 4
1 Расчёт мощности нагрузки подстанции и выбор силовых трансформаторов ... 6
2 Выбор главных схем электрических соединений ................................................. 8
2.1 Выбор схемы электрических соединений на стороне высшего напряжения ............................................................................................................. 9
2.2 Выбор схемы электрических соединений на стороне среднего напряжения ............................................................................................................10
2.3 Выбор схемы электрических соединений на стороне низшего напряжения ...........................................................................................................12
3 Расчёт токов короткого замыкания ......................................................................14
Список литературы ...................................................................................................23