Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

С учетом проверки для трансформатора Т-1 для послеаварийного режима максимальное значение коэффициента загрузки составило 1,4, а для трансформатора Т-2 составило 0,88. При дальнейшем росте нагрузки, т.к в составе нагрузки присутствует потребитель I категории, то необходимо предусмотреть автономный энергоисточник (ДЭС).

3 ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СХЕМЫ ПОДСТАНЦИИ

3.1 Выбор схемы коммутации РУ-110 кВ

Электрические схемы электроустановок, применяемых для коммутации цепей определяются требованиями к схемам распределительных устройств, которые установлены Министерством энергетики РФ. Тот или иной вид схем коммутации зависит от их функций и необходимого уровня надежности для потребителей [10].

Взаимодействие схем коммутации РУ обычно осуществляется при помощи трансформаторов или автотрансформаторов. Дополнительно на схемах указываются вводы питающего напряжения, потребители подстанции, измерительные устройства и устройства обеспечивающие коммутацию тока в схеме.

Условное изображение схема РУ-110 кВ принятая в работе для коммутации приведена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Схема распредустройства РУ-110 кВ

Для рассматриваемой в работе подстанции схемы подключения к питающей ЛЭП 110 кВ рекомендуется к применению схема распределительного устройства напряжением 110 кВ, выполненная по схеме с учетом резервирования РУ ВН выполнено по типовой схеме №110-9 - Одна рабочая, секционированная выключателем система шин.

Схема с одной секционированной выключателем системой шин позволяет обеспечивать разделение системы шин на части с установкой в точках деления секционных выключателей. Секционирование, как правило, выполняется так, чтобы каждая секция шин получала питание от разных источников питания. Число присоединений и нагрузка на секциях шин должны быть по возможности равными.

3.2 Выбор схемы коммутации РУ-10 кВ

Руководствуясь литературой принимаем схему коммутации для РУ 10 кВ типа 10(6)-1 одна секционированная выключателем система шин. Такой вид электрических схем применяется на подстанциях имеющих как правило два установленных силовых трансформатора, причем каждый из них будет подключаться к каждой из двух секций.

Число отходящих линий (фидеров) нагрузки 10 кВ от подстанции к электрическим потребителям будет определяться по загрузке каждого фидера находясь в значении не менее 20-30 % от номинального тока каждой ячейки РУ 10 кВ.

Данная схема предусматривает раздельную и совместную работу секций шин. Раздельная работа возникает при необходимости выполнения резервирования силовых цепей (в качестве источника питания) в случае возникновения аварийной ситуации с силовым трансформатором. Такие переключения осуществляются при воздействии на секционный силовой выключатель и задействовании других видов автоматических переключений.

4 ВЫБОР СИЛОВЫХ ПОНИЗИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

В работе принимаются к установке на подстанции в качестве силовых понизительных трансформаторов:

1) Трехфазный двухобмоточный трансформатор (Т-1) типа ТДН 10000/110/11-У1 мощностью 10 МВА с охлаждением маслом и принудительным нагнетанием воздуха на поверхности радиаторов. Циркуляция масла внутри бака трансформатора осуществляется за счет естественной конвекции. В трансформаторах ТДН-10000/110 устанавливается устройство коммутации ответвлений обмоток типа РПН для корректировки напряжения ВН. Контроллер РПН может работать, как в ручном, так и в автоматическом режиме. Потери мощности при холостом ходе 14 кВт, при коротком замыкании 60 кВт; напряжение КЗ 10,5 %, ток холостого хода 0,7 %. Активное сопротивление 7,95 Ом, реактивное сопротивление 139 Ом.

Условия эксплуатации: высота установки над уровнем моря - не более 1000 м, температура окружающего воздуха в эксплуатации при рабочем состоянии от -45^оС до 40^оС.

2) Трехфазный трёхобмоточный трансформатор (Т-2) типа ТДТН -16000/110-У1 мощностью 16 МВА. Трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН) на нейтрали обмотки высокого напряжения в диапазоне 16 % 9 ступеней (± 14,24 % ± 8 ступеней) без регулирования напряжения на стороны СН с системой охлаждения вида «М», «Д», «ДЦ».

Выбор трансформаторов осуществляем согласно существующих стандартов из ряда мощностей, утвержденных ГОСТом. Необходимо предусмотреть при выборе, что при отключении одного из двух установленных трансформаторов, оставшийся в работе обеспечивал питание нагрузки, при создавшейся аварийной перегрузке.

При выборе трансформаторов расчетный срок службы трансформаторов примем 25 лет. При реконструкциях на подстанциях напряжением 110 кВ рекомендуется применять трансформаторы не более 63 МВА.

5 РАСЧЕТ ТОКОВ ДЛЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ

Расчет продолжительных или максимальных рабочих токов в нормальном продолжительном режиме работы электроустановок осуществим при помощи условной схемы протекания этих токов по ветвям на подстанции как изображено на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 - Схема протекания токов

в продолжительном режиме

На рисунке 5.1 обозначены направления токов нормального режима:

I₁ - ток захода от линии от ВЛ 110 кВ;

I₂ - ток сборных шин 110 кВ;

I₃ - ток во I-ой вторичной обмотке первого трансформатора;

I₄ - ток во I-ой вторичной обмотке второго трансформатора;

I₅ - ток во II-ой вторичной обмотке второго трансформатора;

I₆ - ток сборных шин 10 кВ.

Расчеты токов выполним по значениям номинальных параметров оборудования подстанции.

При расчетах токов продолжительных режимов считаем выключатель Q5 в схеме на рисунке 5.1 разомкнутым.

По формуле (5.1) рассчитаем значения максимального тока на заходах линии к подстанции:

По формуле (5.2) рассчитаем значения максимального рабочего тока для сборных шин:

По формуле (5.3) рассчитаем значения максимального рабочего тока для вторичных обмоток силовых трансформаторов:

По формуле (5.4) определим значения максимального рабочего тока для фидеров нагрузки:

Результаты расчетов максимальных токов в продолжительном режиме сведем в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Расчет максимальных рабочих токов в продолжительном режиме работы

Данные по фидерам электрической нагрузки сборных шин КРУН-10 кВ представлены в таблице Б.1 в приложении Б.

6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ДЛЯ ВЫБОРА

ОСНОВНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Рассчитать значения токов короткого замыкания (КЗ) в электрической схеме нужно для того, чтобы:

1) выяснить критичные условия работы электроприемников в условиях аварийных процессов на подстанции и в системе;

2) выбрать и проверить электроаппараты и токоведущие элементы цепи по условиям электродинамической и термической стойкости;

3) для разработки и выбора настроек релейной защиты и автоматики (РЗиА);

4) анализа и оценки электрических соединений и присоединений подстанции;

5) для разработки и выбора различных аппаратов защиты;

6) определения степени влияния электромагнитного влияния линии электропередачи на линии связи;

7) анализа числа и размещения заземления у нейтралей трансформаторов.

Не учет влияния токов КЗ может привести к последствиям:

- вызвать системную аварию с нарушением устойчивости всей системы. Такая авария является наиболее опасным последствием КЗ и может привести к многозначительному технико-экономическому ущербу для энергосистемы;

- недопустимому нагреву токами короткого замыкания токоведущих частей аппаратуры и вызвать термические повреждения;

- недопустимому электромеханическому воздействию от токов КЗ между токоведущими частями, приводящее к механическому разрушению оборудования;

- к снижению нормальной работы потребителей, особенно при уменьшении напряжения возникает останов электродвигателей, простой электрооборудования;

- возникновению опасных ЭДС при несимметричных КЗ;

Особенно опасным является КЗ для электроустановок и обслуживающего персонала расположенных вблизи места его возникновения.

Расчёт токов короткого замыкания проводится для выбора коммутационных аппаратов и токоведущих элементов, выбора уставок срабатывания защитной автоматики подстанции.

Расчетные точки короткого замыкания будут соответствовать наиболее тяжелым условиям работы электрического оборудования подстанции. Выполним расчет токов только 3-фазного короткого замыкания для выбора основного оборудования и без проверки при этом настроек релейной защиты и автоматики.

Расчеты токов короткого замыкания будем проводить при подстановке параметров элементов основного силового оборудования в виде их индуктивных сопротивлений, а также без учета подпитки ЭДС от электрических двигателей, влияющих при запуске электродвигателей. Нелинейную нагрузку в виде сталеплавильных печей также учтем индуктивным сопротивлением.

Чтобы вычислить токи короткого замыкания по схеме замещения и отыскания сопротивлений нужны справочные технические данные по установленному оборудованию: силовые трансформаторы, линии, реакторы, электрические двигатели.

6.1 Схема замещения, вычисление сопротивлений и напряжений

Расчетная схема исходной подстанции составляется при рабочем состоянии электрических аппаратов, т.е. соответственно исходному положению с отсутствием напряжения. В соответствии с этим исходная схема представлена на рисунке 6.1, а схема её замещения приведена на рисунке 6.2, которая составлялась по правилам, изложенным в [1,5].

На этих двух схемах выключатель Q5 показан в разомкнутом положении.

Рисунок 6.1 - Исходная расчетная схема

Характеристики

Список файлов ВКР