151890 (Комплектная трансформаторная подстанция. Расчет и выбор компонентов КТП)
Описание файла
Документ из архива "Комплектная трансформаторная подстанция. Расчет и выбор компонентов КТП", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "физика" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "151890"
Текст из документа "151890"
Курсовая работа
Комплектная трансформаторная подстанция. Расчет и выбор компонентов КТП
Задание
-
Определение и назначение КТП. Краткий обзор существующих типов.
-
На основании электрической схемы КТП описать электрические аппараты, входящие в нее.
-
Определить номинальные токи двигательной нагрузки и нагрузки уличного освещения.
-
Определить суммарную мощность КТП и выбрать КТП.
-
Выбрать силовой трансформатор КТП. Рассчитать параметры трансформатора: номинальные токи и токи КЗ первичной и вторичной обмоток, сопротивления.
-
Рассчитать и выбрать соединительные кабели низкого напряжения отходящих линий КТП. Определить их сопротивления.
-
Определить токи КЗ, ударный ток. Проверить условие нормального пуска двигателя.
-
Проверить термическую стойкость кабелей.
-
Выбрать автоматические выключатели для защиты двигателей и силового трансформатора от КЗ.
-
Выбрать измерительный трансформатор тока.
-
Выбрать предохранители высокого напряжения в цепи силового трансформатора и предохранители линии уличного освещения.
-
Выбрать разрядники высокого напряжения.
-
Выбрать высоковольтный выключатель нагрузки с разъединителем.
-
Сделать вывод о выбранных аппаратах.
Параметры | Значения |
Соотношение сопротивлений питающей системы и силового трансформатора Хс/Хт | 0,1 |
Длина кабеля - lo,м, | 60 |
Длина кабеля - l1,м, | 90 |
Длина кабеля — l2,м, | 80 |
Материал кабеля | Cu |
Осветительная нагрузка, кВт | 17 |
Номинальное линейное напряжение - U ном. л, В | 380 |
Номера двигателей для схемы первой линии | 11 |
Кратность пускового тока двигателя — Кi | 7 |
Время пуска двигателя – tп, с | 11 |
Номера двигателей для схемы второй линии | 12 |
Кратность пускового тока двигателя – Кi | 7,5 |
Время пуска двигателя – tп, с | 4 |
Параметры двигателей
N п/п | Номер двигателя | 11 | 12 |
1. | Тип электродвигателя | АИР200L4 | АИР200L6 |
2. | Номинальная мощность Рном, кВт | 45 | 30 |
3. | КПД, % | 92,5 | 92 |
4. | Коэффициент мощности | 0,89 | 0,85 |
1. Определение и назначение Комплектной трансформаторной подстанции (КТП)
Подстанцией называют электроустановку, служащую для преобразования и распределения электроэнергии и состоящую из трансформаторов или других преобразователей энергии, распределительного устройства, устройства управления и вспомогательных сооружений. В зависимости от преобразования той или иной функции они называются трансформаторными (ТП) или преобразовательными (ПП).
Трансформаторную подстанцию называют комплектной – КТП (КПП) – при поставке трансформаторов (преобразователей), щита низкого напряжения и других элементов в собранном виде или в виде полностью подготовленном для сборки. Подстанции могут быть комплектными или сборными.
Получили широкое распространение различные комплектные устройства:
-
Комплектное распределительное устройство (КРУ) в сетях 10/6 кВ со шкафами на номинальные токи 6300 – 3200 А и номинальные токи 20 кА (КРУ 2 – 10, КХП), 31,5 кА (КР 10/500) и в отдельных случаях КРУ со шкафами на номинальные токи до 5000 А и токи отключения 58 кА (КР – Д9). В КРУ устанавливают маломасляные выключатели (в основном типов ВМП и ВМГ с отключаемой мощностью 850 МВА при 10 кВ), а при необходимости частых коммутаций – выключатели с электромагнитным гашением дуги.
-
Комплектные трансформаторные подстанции 10(6)70,4 кВ с трансформаторами мощностью 250-2500 кВА. Исполнение трансформаторов в КТП: сухие, масляные, заполненные негорючей жидкостью.
-
Комплектные полупроводниковые выпрямительные подстанции и установки (КПП, КПВП, КПУ) для питания сетевых нагрузок на напряжение 230 и 460 В и питания специальных электроприемников.
Комплектные подстанции изготовляются на заводах и транспортируются к месту установки узлами и блоками без демонтажа оборудования. На месте монтажа производят установку узлов и блоков и присоединения между ними и к сетям электроснабжения.
Комплектное распределительное устройство наружной установки (КРУН) - это КРУ, предназначенное для наружной (открытой) установки.
Комплектное распределительное устройство - распределительное устройство, состоящее из шкафов, закрытых полностью или частично, или блоков с встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, измерительными приборами и вспомогательными устройствами, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде и предназначенное для внутренней установки.
Камера (ячейка) - помещение, предназначенное для установки аппаратов и шин. Закрытая камера закрыта со всех сторон и имеет сплошные (несетчатые) двери. Огражденная камера имеет проемы, защищенные полностью или частично несплошными (сетчатыми или смешанными) ограждениями.
Комплектные трансформаторные подстанции назначение и классификация
Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) применяют для приема, распределения и преобразования электрической энергии трехфазного тока частотой 50 Гц. По числу трансформаторов КТП могут быть однотрансформаторными, двухтрансформаторными и трехтрансформатор-ными.
По роду установки КТП могут быть:
-
внутренней установки с масляными, сухими или заполненными негорючей жидкостью трансформаторами;
-
наружной установки (только с масляными трансформаторами);
-
смешанной установки с расположением РУ высшего напряжения и трансформатора снаружи, а РУ низшего напряжения внутри помещения.
КТП можно разделить на четыре основные группы.
-
КТП наружной установки мощностью 25…400 кВА, напряжением 6…35/0,4 кВ, применяемые для электроснабжения объектов сельскохозяйственного назначения. Это в основном мачтовые подстанции. КТП данной группы состоят из шкафа ввода ВН, трансформатора и шкафа НН, укомплектованного на отходящих линия автоматическими выключателями.
-
КТП внутренней и наружной установки напряжением до 10 кВ включительно мощностью 160...2500 кВА, которые в основном используются для электроснабжения промышленных предприятий. КТП этой группы состоят из шкафов ввода на напряжение 10 кВ и РУ напряжением до 1 кВ. Для КТП применяют как масляные, так и заполненные негорючей жидкостью или сухие трансформаторы специального исполнения с боковыми выводами, для КТП наружной установки - только масляные.
-
Сборные и комплектные трансформаторные подстанции напряжением 35... 110/6... 10 кВ. Со стороны высокого напряжения подстанции комплектуются открытыми распределительными устройствами напряжением 35...110 кВ, со стороны 6...10 кВ - шкафами КРУП наружной установки.
-
КТП специального назначения, перевозимые на салазках, напряжением 6... 10 кВ, мощностью 160... 630 кВА, которые выпускаются для электроснабжения стройплощадок, рудников, шахт, карьеров.
2. Описание электрических аппаратов, входящих в состав КТП, на основании представленной электрической схемы
QS1 – высоковольтный выключатель нагрузки
Коммутационные аппараты (выключатели) предназначены для осуществления оперативной и аварийной коммутации в энергосистемах, для выполнения операций включения и отключения отдельных цепей при ручном или автоматическом управлении. Во включенном состоянии выключатели должны беспрепятственно пропускать токи нагрузки. Характер режима работы этих аппаратов несколько необычен: нормальным для них считается как включенное состояние, когда они обтекаются током нагрузки, так и отключенное, при котором они обеспечивают необходимую электрическую изоляцию между разомкнутыми участками цепи. Коммутация цепи, осуществляемая при переключении выключателя из одного положения в другое, производится нерегулярно, время от времени, а выполнение им специфических требований по отключению возникающего в цепи короткого замыкания чрезвычайно редко.
Выключатели должны надежно выполнять свои функции в течение срока службы (25 лет), находясь в любом из указанных состояний, и одновременно быть всегда готовыми к мгновенному эффективному выполнению любых коммутационных операций, часто после длительного пребывания в неподвижном состоянии. Отсюда следует, что они должны иметь очень высокий коэффициент готовности: при малой продолжительности процессов коммутации (несколько минут в год) должна быть обеспечена постоянная готовность к осуществлению коммутаций.
Среди основных параметров выключателей высокого напряжения следует выделить группу номинальных параметров, присущих всем типам выключателей и определяющих условия их работы.
К основным номинальным параметрам выключателей в соответствии с рекомендациями Международной электротехнической комиссии (МЭК) относятся:
- номинальное напряжение Uном;
- наибольшее рабочее напряжение Uн.р;
- номинальный уровень изоляции;
- номинальная частота fном;
- номинальный ток Iном;
- номинальный ток отключения Iо.ном;
- номинальный ток включения Iв.ном;
- номинальное переходное восстанавливающееся напряжение (ПВН) при КЗ на выводах выключателя;
- номинальные характеристики при неудаленных КЗ; номинальная длительность КЗ;
- номинальная последовательность операций (номинальные циклы);
- нормированные показатели надежности и др.
Рис.1 Электрическая схема комплектной трансформаторной подстанции (КТП)
К параметрам, характерным для воздушных выключателей, следует отнести номинальное давление и расход воздуха, необходимые для проведения операций включения и отключения, нижний предел давления для производства отдельных операций.
FU1...FU3 - высоковольтные разрядники
Основными элементами вентильных разрядников являются искровые промежутки, последовательно соединенные с резистором, имеющим нелинейную вольт-амперную характеристику (ВАХ).