Гладышев (1203335), страница 3
Текст из файла (страница 3)
3 ВЫБОР СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ РУ ПОДСТАНЦИИ
Вид схемы главных электрических соединений выбирается в соответствии с нормами технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ [1] и схемами принципиальных электрических распределительных устройств подстанций 35-750 кВ [3].
Основные требования к главным схемам электрических соединений:
- обеспечивать коммутацию заданного числа высоковольтных линий и трансформаторов;
- обеспечивать надежное питание присоединенных потребителей в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах в соответствии с категориями нагрузки по надежности электроснабжения с учетом наличия или отсутствия независимых резервных источников питания;
- учитывать требования секционирования сети и обеспечивать работу распределительных устройств при расчетных значениях токов короткого замыкания;
- обеспечивать возможность и безопасность проведения ремонтных и эксплуатационных работ на отдельных элементах схемы;
- обеспечивать требования наглядности, удобства эксплуатации, компактности и экономичности.
3.1 Выбор схемы РУ напряжением 220 кВ
Согласно указаниям [3], число трансформаторов высшего напряжения, устанавливаемых на подстанции, принимается, как правило, не менее двух.
Схема два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий (4Н) является самой подходящей, так как требуется установить второй автотрансформатор. Следовательно, меняется количество присоединений (2ВЛ+2Т). Для отпаечной подстанции с 4-я присоединениями схема 4Н является единственной подходящей по всем показателям[1].
Схема два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий наиболее дешевая схема с учетом количества присоединений, является лучшей схемой с позиций надежности и экономичности для ответвительных двухтрансформаторных подстанций. Простая и наглядная.[4]
Выбранная для РУ 220 кВ выбрана схема два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой, со стороны линий изображена на рисунке 3.1.
Новая схема главных электрических соединений представлена в графиче-ской части.
Рисунок 3.1 – Схема два блока с
выключателями и неавтоматической
перемычкой со стороны линий
3.2 Выбор схемы РУ напряжением 110 кВ и 35 кВ
Схемы соединений РУ 110 кВ и РУ 35кВ в результате модернизации изменятся. Для ОРУ-110кВ и ОРУ 35кВ применяем схему 110-9, 35-9. Одна, секционированная выключателями, система шин.
В рамках модернизации существующий силовой автотрансформатор подключаем к 1 секции сборных, а устанавливаемый силовой автотрансформатор подключаем ко второй секции сборных шин для резерва.
Модернизированное РУ 110 кВ, РУ-35 кВ выполняется открытого вида.
Схемы представлена на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2– Схема одна,
секционированная выключателями,
система шин.
Выбранные схемы РУ подстанции удовлетворяют экономически целесообразному уровню надежности.
4 РАСЧЕТ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
В проекте необходимо произвести расчет токов короткого замыкания для всех РУ. Расчет токов короткого замыкания (КЗ) выполнен в соответствии с руководящими указаниями по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования [5], расчет будет производен в именованных единицах. Для чего на основании схемы внешнего электроснабжения, исходных данных и принятой схемы главных электрических соединений подстанции составляется структурная схема (рисунок 4.1) и расчётная схема замещения (рисунок 4.2).
Рисунок 4.1 – Структурная схема подстанции
Рисунок 4.2 – Расчетная схема замещения
4.1 Расчет токов короткого замыкания при параллельной работе двух автотрансформаторов
4.1.1 Расчёт тока короткого замыкания в точке К1
Согласно исходным данным, ток трехфазного короткого замыкания на шинах 220 кВ равен 8551 А. Зная значение трехфазного тока короткого замыкания находим сопротивление системы в точке К1 по формуле:
(4.1)
где 
– трехфазный ток короткого замыкания, А;
– напряжение ступени 1 для К1, кВ;
– результирующее сопротивление до точки К1, Ом.
Ом.
Ударный ток:
(4.2)
где 
– ударный ток, кА; 
– трехфазный ток КЗ, А; 
– ударный коэффициент равный 1,8 [7].
кА.
Мощность трехфазного короткого замыкания на шинах питающего напряжения:
(4.3)
МВА.
4.1.2 Расчёт тока короткого замыкания в точке К2
Для того чтобы рассчитать трехфазный ток короткого замыкания в точки К2, необходимо знать параметры автотрансформатора (паспортные данные автотрансформатора находятся в таблице 2.2 пункта 2).
Для трансформатора АТДЦТН-63000-220/110-У1, согласно [8]:
Расчетное значение напряжение короткого замыкания обмоток автотрансформаторов:
(4.4)
где 
– напряжение короткого замыкания, %; 
– напряжения пары обмоток (высокого, среднего и низкого напряжения).
%,
%,
%.
Сопротивления обмоток автотрансформаторов:
(4.5)
где 
– сопротивление обмотки автотрансформатора, Ом; 
– напряжение ступени на котором работает обмотка, кВ; 
– номинальная мощность трансформатора, МВА; 
– напряжение короткого замыкания, %.
Ом.
Приведем найденные сопротивления к напряжению ступени 2, для расчета тока короткого замыкания:
Ом,
Ом.
Результирующее сопротивление до точки К2:
, (4.6)
Ом.
Находим ток короткого замыкания в точке К2 по формуле 4.1:
А.
Определяем ударный ток по формуле 4.2:
кА.
Рассчитываем мощность трехфазного короткого замыкания на шинах среднего напряжения по формуле 4.3:
МВА.
4.1.3 Расчёт тока короткого замыкания в точке К3
Приводим сопротивление системы обмотки ВН к напряжению ступени:
Ом,
Ом.
Результирующее сопротивление до точки К3:
, (4.7)
Ом.
Рассчитываем ток короткого замыкания в точке К3 по формуле 4.1:
А.
Найдем значение ударного тока в точке К3 по формуле 4.2:
кА.
Определим мощность трехфазного короткого замыкания на шинах низкого напряжения в точке К3 по формуле 4.3:
МВА.
4.2 Расчет токов короткого замыкания при раздельной работе двух автотрансформаторов
Расчет токов короткого замыкания проводится аналогично расчетам при параллельной работе двух автотрансформаторов, согласно [5].
Производим расчет токов КЗ при раздельной работе автотрансформаторов, применяя величины, найденные в пункте 4.1.
4.2.2 Расчёт тока короткого замыкания в точке К2
Результирующее сопротивление до точки К2:
, (4.8)
Ом.
Трехфазный ток короткого замыкания в точке К2 по формуле 4.1:
А.
Находим ударный ток по формуле 4.2:
кА.
Мощность трехфазного короткого замыкания на шинах среднего напряжения по формуле 4.3:
МВА.
4.2.3 Расчёт тока короткого замыкания в точке К3
Результирующее сопротивление до точки К3:
, (4.9)
Ом,
Значение трехфазного тока короткого замыкания по формуле 4.1:
А.
Величина ударного тока по формуле 4. 2:
кА.
Мощность трехфазного короткого замыкания на шинах низкого напряжения находим по формуле 4.3:
МВА.
Результаты расчетов сведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Результаты расчетов.
| Режимы | Точки | Ток короткого замыкания | Результирующие сопротивление | Мощность короткого замыкания, | Ударный ток
|
| При параллельной работе | К1 | 8551,0 | 15,53 | 3406,48 | 21,77 |
| К2 | 3746,01 | 18,65 | 785,08 | 9,54 | |
| К3 | 4894,95 | 4,54 | 326,42 | 12,46 | |
| При раздельной работе | К1 | 8551,0 | 15,53 | 3406,48 | 21,77 |
| К2 | 2117,02 | 32,9 | 443,68 | 6,60 | |
| К3 | 2570,60 | 8,65 | 171,02 | 6,38 |
,А
, Ом
МВА5 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД
5.1 Выбор трансформатора собственных нужд
На подстанции установлены два трансформатора собственных нужд типа ТМГ 11-250/35-У1 (1 ТСН) и ТМГ-СЭЩ-250/10-11УХЛ (2 ТСН) необходимо определить расчетную мощность собственных нужд подстанции после модернизации. Для определения расчетной мощности собственных нужд необходимо определить мощности каждого потребителя, получающего питание от шин собственных нужд. Мощность основных потребителей собственных нужд подстанции приведена в приложении А.
Активная составляющая расчетной мощности собственных нужд определяется по формуле:
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
