Для обеспечения надежности электроснабжения электроприемников собственных нужд подстанции 35/6 кВ на щите с/н предусмотрено АВР и источники бесперебойного питания.

Качество электроэнергии обеспечивается согласно Межгосударственного стандарта – ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». Нормы, установленные данным стандартом, применяются при проектировании и эксплуатации электрических сетей систем электроснабжения общего назначения переменного трехфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети, находящиеся в собственности различных потребителей электрической энергии.

В соответствии с этим стандартом обеспечивается электромагнитная совместимость и соблюдаются уровни кондуктивных электромагнитных помех в системе электроснабжения энергокомплекса.

Оптимизация работы электрической сети путем обеспечения условий регулирования напряжения (установка трансформаторов с РПН), при которых достигается надлежащее качество напряжения у потребителей в соответствии с требованиями «Методических рекомендаций по проектированию развития энергосистем» в нормальных и расчетных послеаварийных режимах работы электрической сети.

2.7Сведения о мощности сетевых и трансформаторных объектах

На территории трансформаторной подстанции устанавливаются сетевые трансформаторы и трансформаторы СН отображенные в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Трансформаторы ПС 35/6кВ Катангли

№№ п/п	Назначение трансформатора	Тип и техническая характеристика	Место установки	Ко-личество
11	Главный трансформатор	ТМН 6300/35; 6.3 МВ·А; 35/6,3 кВ	территория трансформаторной подстанции	2
22	Трансформатор СН 35/0,4 кВ	ТМ 100/35; 100кВА; 35/0.4 кВ	территория трансформаторной подстанции блок ТСН с приемным порталом	2
33	Трансформатор СН 6/0,4 кВ	Силовой, сухой, трехфазный 40кВ·А; 6/0,4кВ	Блок модуль РУ-6 кВ	2

Мощность трансформаторов выбирается так, чтобы при отключении наиболее мощного из них на время ремонта или замены, оставшиеся в работе, с учетом их допустимой, по техническим условиям на трансформаторы, перегрузки и резерва по сетям СН и НН, обеспечивали питание нагрузки.

3ВЫБОР ТИПА, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

3.1Выбор числа и мощности трансформаторов

Т аблица 3.1- Нагрузки приняты согласно существующих данных

Выбор мощности силовых трансформаторов производится с учетом аварийных и допустимых систематических перегрузок.

Согласно ГОСТ в аварийном режиме допустимая работа трансформатора с перегрузкой на 30%.

Аварийная нагрузка определяется из условия отказа одного трансформатора ПС, при этом допускается отключение 3-ей категории электроприемников.

Мощность трансформаторов выбирается по условию

S_ном ≥ 0,7 S_max/ (n-1) (3.1.1)

где S_max - наибольшая нагрузка подстанции ; n – число трансформаторов.

Трансформаторы, выбранные по условию (1.9), обеспечивают питание всех потребителей в нормальном режиме при оптимальной загрузке трансформаторов 0,6-0,8 S_ном, а в аварийном режиме оставшийся в работе один трансформатор обеспечивает питание потребителей с учетом допустимой аварийной или систематической перегрузки трансформаторов (30% S_ном).

S_{max пс} = S_{max т1} + S_{max т2 ,} (3.1.2)

S_{max пс}= 2.8530+3.5172=6.3702 МВА.

Номинальная мощность трансформаторов для двухтрансформаторной ПС :

S_ном = 0,7·6,3702 = 4,459 МВА.

3.2Выбор типа трансформаторов

На подстанции установлены два трансформатора ТМН-6300/35/6. Эти трансформаторы нам подходят из условия, что S_ном < S_{ном тр.}Условное буквенное обозначение содержит следующие данные:

Т – число фаз (трехфазный),

М – вид охлаждения (масляное охлаждение),

Н – выполнение одной из обмоток с устройством РПН.

Регулировка под нагрузкой (РПН) позволяет переключать ответвления обмотки трансформатора без разрыва цепи.

Таблица 3.2 Паспортные данные трансформатора ТМН-6300/35/6

Тип трансформатора	Номинальное напряжение, кВ		Потери, кВт		Uкз, %	Iхх, %
	ВН	СН	Pхх	Pкз	ВН-НН
ТМН-6300/35/6	35	6,3	8	46,5	7,5	0,8

3.3Проверка трансформаторов по перегрузочной способности

Определим коэффициент загрузки трансформатора К_з в максимальном режиме при работе всех трансформаторов:

К_з = S_max /2·S_{ном тр} (3.3.1)

К_з =6,3702/12,6=0,51<0,93,условие соблюдается.

Допускается перегруз на 40%, т.е.

S_{перегр.} = 6,3·1,3=8,19 МВА (3.3.2)

Так как S_{max <} S_{перегр,} то следовательно трансформаторы находящиеся в данное время на подстанции удовлетворяют условию.

Проверяем трансформаторы на аварийный перегруз :

К_з.авар.= S_max /S_{ном тр} (3.3.3)

1,01<1.3, условие соблюдается.

4РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ, ВЫБОР ТОКОПРОВОДОВ, ОШИНОВКИ И КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ

4.1Расчет токов короткого замыкания

Короткими замыканиями (КЗ)- называют замыкания между фазами (фазными проводниками электроустановок), замыканиями на землю (нулевой провод) в сетях с глухо и эффективно – заземлёнными нейтралями, а также витковые замыкания в электрических машинах.

Короткие замыкания сопровождаются понижением уровня напряжения в электрической сети, особенно вблизи места повреждения.

Протекание токов КЗ приводит к увеличению потерь электроэнергии в проводниках и контактах, что вызывает их повышенный нагрев. Нагрев может ускорить старение и разрушение изоляции, вызвать сваривание и выгорание контактов, потерю механической прочности шин и проводов.

Расчеты токов КЗ производятся для выбора и проверки параметров электрооборудования. Расчет токов КЗ с учетом действительных характеристик и действительного режима работы всех элементов энергосистемы весьма сложен. Вместе с тем, для решения большинства задач, встречающихся на практике, можно ввести допущения, упрощающие расчеты и не вносящие существенных погреш­ностей. К таким допущениям относятся следующие:

• принимается, что фазы ЭДС всех генераторов не изменяются (отсутствие качания генераторов) в течение всего процесса КЗ;

• не учитывается насыщение магнитных систем, что позволяет считать постоянными и не зависящими от тока индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи;

• пренебрегают намагничивающими токами силовых трансформаторов;

• не учитывают, кроме специальных случаев, емкостные проводимости элементов короткозамкнутой цепи на землю;

• считают, что трехфазная система является симметричной; влияние нагрузки на ток КЗ учитывают приближенно; при вычислении тока КЗ обычно пренебрегают активным сопротивлением цепи, если отношение х/r более трех. Однако активное сопротивление необходимо учитывать при определении постоянной времени затухания апериодической составляю­щей тока КЗ Т_а.

Указанные допущения наряду с упрощением расчетов приводят к неко­торому преувеличению токов КЗ (погрешность практических методов расчета не превышает 10%, что принято считать допустимым).

• зная результирующую ЭДС источника и результирующее сопротивле­ние, по закону Ома определяют начальное значение периодической состав­ляющей тока КЗ I_кз, затем ударный ток и при необходимости периоди­ческую и апериодическую составляющие тока КЗ для заданного момента времени t.

4.2Схема для расчета токов КЗ

Рис.5.1. Исходная схема и схема замещения сети

для расчета токов КЗ.

Расчет токов КЗ производится на шинах ВН, НН и в точках К-1, К-2

4.3Расчет параметров схемы замещения

За базовые условия принимаем: S_баз = 1000 МВА; U_бВН = 35 кВ; U_бНН = 6.3 кВ; I_{к.з.сист. =} 6,63кА; L = 0,902 км – длина линии; U_к.з =7,5%

Базовый ток:

I_баз = , (4.3.1)

где U_б – базовое напряжение соответствующей ступени.

Базовые токи ступеней ВН и НН по (2.1.):

кА.

кА.

Находим сопротивление системы в относительных единицах по формуле:

(4.3.2)

где Е = 1 – ЭДС системы в относительных единицах,

находим х_сист по формуле (2.2)

.Ом.

найдем сопротивление ВЛ в относительных базовых единицах:

х_л = , (4.3.3)

где х₀ = 0,4 Ом/км – среднее удельное индуктивное сопротивление воздушной ЛЭП марки АС-120, l = 0,902 км – длина линии, U_ср = 35 кВ – среднее напряжение ступени ВН.

Х_л