Пояснительная записка (1215654), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Определено, что средняя нагрузка трансформаторной подстанции на стации Огорон составляет 377 кВА.
Анализ каталогов производителей силовых трансформаторов [25–30] показал, что минимальная мощности производимых трансформаторов типа ТМН российскими компаниями составляет 1000 кВА. Трансформаторы с такой мощностью на рассматриваемой подстанции применять не целесообразно в силу их малой нагрузки.
По результатам суточных замеров в летний и зимний периоды средний уровень напряжения на СШ1 и СШ2 35 кВ соответственно более 35 и 36 кВ. Поэтому выбирать силовой трансформатор можно без устройства регулирования напряжения под нагрузкой. Кроме того, номинальный рабочий ток для трансформатора 400 кВА составляет 8 А, что не существенно для линии электропередач класса напряжения 35 кВ.
Следовательно, на рассматриваемой подстанции может быть использован трансформатор без регулирования напряжения под нагрузки, например, ТМ -400/35/10 кВ соответствующий по номинальной мощности средней нагрузки трансформаторной подстанции.
Руководствуясь ГОСТ 14209-85 при выборе мощности силовых маслонаполненных трансформаторов следует определять допустимы ли расчетные нагрузки в часы ее максимума для трансформатора [24].
Согласно ГОСТ 14209-85 расчет допустимых нагрузок трансформатора проводят следующим образом.
График нагрузки в виде зависимости изменения полной мощности, передаваемой трансформатором во времени, преобразовывают в эквивалентный (в тепловом отношении) прямоугольный график нагрузки продолжительностью t. Преобразование исходного графика нагрузки в эквивалентный прямоугольный необходимо выполнять в следующей последовательности.
На исходном графике проводят линию номинальной мощности проверяемого силового трансформатора Sном. Пересечением линии номинальной нагрузки с исходным графиком на продолжительности t графика выделяют участок наибольшей перегрузки продолжительностью h. Оставшуюся часть исходного графика нагрузки разбивают на m интервалов t со значениями мощности значения S1, S2 … Sm.
Начальную нагрузку K1 силового трансформатора эквивалентного графика определяют по формуле
. 33\* MERGEFORMAT (.)
Участок перегрузки h' на исходном графике разбивают на р интервалов hi, а затем определить значения
,
…
.
Предварительную перегрузку силового трансформатора
рассчитывают по формуле
. 34\* MERGEFORMAT (.)
Затем сравнивают полученное значение
с Kmax исходного графика нагрузки. При этом если
, то следует принимать
; если
, то следует принимать
, а продолжительность перегрузки h в этом случай определяется по формуле
. 35\* MERGEFORMAT (.)
График построенный по среднему расходу электрической энергии является ступенчатым. Согласно вышеизложенному получим график нагрузки при заданной мощности выбранного нового трансформатора. Соответствующий график представлен на рисунке 3.5, где Kном и
определяются соответственно по формулам:
, 36\* MERGEFORMAT (.)
. 37\* MERGEFORMAT (.)
Рисунок 3.5 – График нагрузки новых силовых трансформаторов
По графику рисунка 3.5. можно выделить характерный время максимума нагрузки: 17–19 часов. Для времени 17–18 перегрузка трансформатора составляет 1,04
1 примем ее как нагрузка K1. За период с 18 по 19 часов перегрузка K2 трансформатора составляет 1,3 от номинальной при h = 1 час.
Трансформаторы размещены в ЗРУ, примем, что в зимний период при максимальной нагрузок температура охлаждающей среды
в помещении составляет +10 оС.
Согласно таблицы 4 [24] для масляного силового трансформатора с системой охлаждения типа М при
и предшествующей нагрузки K1 = 1 перегрузка может составлять около 3 часов.
Следовательно, перегрузка K2 = 1,3 в течение 1 часа является нормально допустимой.
Таким образом, мощность силового трансформатора выбрана верна. Окончательный тип трансформатора принимаем следующим – ТМ-400/35/11.
Согласно представим основные каталожные данные трансформатора ТМ-400/35/11 согласно источнику [30].
Таблица 3.1 – Технические характеристики трансформатора ТМ-400/35/11
| Тип | Sном, кВА | Uном обмотки, кВ | uк, % | Рк, кВт | Рх, кВт | Iх, % | |||||
| ВН | НН | ||||||||||
| ТМ | 400 | 35 | 11 | 6,5 | 6,4 | 0,9 | 2,0 | ||||
Далее для выбора основных коммутационных аппаратов трансформаторной подстанции требуется выполнить расчет токов короткого замыкания, расчет максимально рабочих токов и расчет термического воздействия токов короткого замыкания на электрические аппараты и токоведущие элементы
подстанции [21].
Поскольку в рамках ВКР не предполагается замена токоведущих частей подстанции потому что, очевидно, что при снижении мощности силовых трансформаторов будут снижаться максимально рабочие токи и токи кроткого замыкания.
-
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ТОКОВ
Equation Chapter 4 Section 4
-
Определение токов короткого замыкания
В соответствии со схемой внешнего электроснабжения (см. рисунок 1.2), нормальными схемами электрических соединений (см. рисунки 2.1–2.2) составим схему замещения для определения токов короткого замыкания (КЗ) в точках
,
,
и
, представленную на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Схема замещения при определении токов КЗ
Данные службы релейной защиты автоматики и измерений филиал АО «СО ЕЭС» регионального диспетчерского управления энергосистемы Амурской области токи 3-ф КЗ в точках
и
(
и
) на шинах 35 трансформаторной подстанции соответственно составляют 1520 и 1304.
Для выбора основного силового оборудования трансформаторной подстанции, согласно методики расчета токов КЗ в сетях 0,4–35 [32,33], выполним соответствующие расчеты.
Для определения 3-ф токов КЗ в точках
и
необходимо найти результирующее сопротивление в каждой точке [22].
, 41\* MERGEFORMAT (.)
. 42\* MERGEFORMAT (.)
– результирующее сопротивление до рассматриваемой подстанции со стороны ПС 220 Призейская;
– тоже что и
, но сто стороны ПС 220 Тунгала;
и
– номинальное напряжения соответственно
ЗРУ 35 и 10 кВ.
Сопротивление
и
определим по формулам:
, 43\* MERGEFORMAT (.)
, 44\* MERGEFORMAT (.)
Сопротивление выбранного силового трансформатора
типа ТМ-400/35/10 определим по формулам [22]:
, 45\* MERGEFORMAT (.)
где
– напряжение короткого замыкания между обмоткой ВН и НН трансформатора, %/100; Uном – номинальное напряжение ВН, кВ;
– номинальная мощность трансформатора, МВА.
Ток 2-ф, 1-ф и ударный КЗ в точках
,
,
и
определим по формулам [22]:
, 46\* MERGEFORMAT (.)
47\* MERGEFORMAT (.)
, 48\* MERGEFORMAT (.)
где
– ударный коэффициент для напряжения 35 кВ равен 1,6;
10 – 1,85 [32].
Ток 3-ф КЗ в точках
и
рассчитываем по формуле
. 49\* MERGEFORMAT (.)
Выполним расчет сопротивлений до точек короткого замыкания.
Результаты расчетов токов КЗ по вышеизложенной методике сведем в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 – Результаты расчетов токов короткого замыкания
| Точки КЗ |
|
|
|
|
|
| 1520 | 1316,35 | 877,57 | 3439,37 |
|
| 1304 | 1129,29 | 752,86 | 2950,61 |
|
| 319,04 | 276,30 | 184,20 | 834,72 |
|
| 316,05 | 273,71 | 182,47 | 826,89 |
-
Расчет максимальных рабочих токов
Расчет максимальных рабочих токов для выбора высоковольтных выключателей РУ 35 и 10 кВ произведем по схеме рисунка 4.2.
Рисунок 4.2 – Схема для расчета максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции
Токоведущие части и электрическое оборудование подстанций выбирают по условию их длительной работы при номинальной и повышенной нагрузке, не превышающей максимальной рабочей. Для этих целей необходимо рассчитать максимальные рабочие токи сборных шин и всех присоединений к ним. Эти значения тока необходимы для определения допустимых токов токоведущих частей и номинальных токов электрического оборудования подстанции.
При расчете наибольших (максимальных) рабочих токов сборных шин и присоединений учитывается запас на перспективу развития подстанции, принимаемый равным 30 % расчетной мощности, возможные аварийные перегрузки до 40 %, увеличение значений токов параллельно включенных трансформаторов и линий в случае отключения одного из трансформаторов или одной линии.
На вводе в силовой трансформаторов
, вводе и ЗРУ 10 кВ
и его питающих фидерах
, а также на вводе ТСН
. Методика определения максимальных рабочих токов представлена в литературе [21].
Максимальный расчетный токи
,
,
и
определим по выражениям (4.10–4.13).
, 410\* MERGEFORMAT (.)
, А
, А















