ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ_Дорохов (1226883), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

(2.6)

где S_п10 - мощность потребителей на шинах 10 кВ; S_с.н - мощность собственных нужд.

Учитывая увеличение потребляемой мощности в результате развития промышленного узла и инфраструктуры, необходимо принять на перспективу увеличение нагрузки на понизительные трансформаторы на величину равной 20%, т.е. суммарная мощность трансформатора составит:

S_max= кВА.

2.5 Выбор главных понижающих трансформаторов

Число главных понижающих трансформаторов на подстанциях определяется категорией потребителей и, как правило, их устанавливают с учетом надежного электроснабжения при аварийном отключении одного из трансформаторов. В нормальном режиме в работе могут находиться один или два трансформатора в зависимости от величины нагрузки. При этом «Правила устройств электроустановок» допускают аварийную перегрузку на 40% во время максимума общей суточной нагрузки продолжительностью не более 6 часов в сутки в течение не более 6 суток.

Как правило, на подстанции оба трансформатора находятся в работе. Мощность их целесообразно принять такой, чтобы при отключении одного из них электроснабжение обеспечивалось оставшимся в работе трансформатором с учетом допустимой перегрузки [4]

Поэтому мощность главных понижающих трансформаторов определяем исходя из условий аварийного режима, кВА:

(2.7)

где S_max - суммарная полная нагрузка первичной обмотки трансформатора;

k_ав - коэффициент допустимой аварийной перегрузки трансформатора по отношению к его номинальной мощности, k_ав=1,4;

n_тр - количество главных понижающих трансформаторов.

кВА.

По расчетной мощности выбираем тип главного понижающего трансформатора по условию:

. (2.8)

Выбираем два трансформатора ТДН-10000/110 [5].

Таблица 2.3 - Характеристика трансформатора ТДН-10000/110

2.6 Полная мощность подстанции

Полная мощность подстанции определяется по формуле, кВА:

(2.8)

где S_н.тр - мощность главного понижающего трансформатора, кВА;

n_тр - число установленных на проектируемой подстанции главных понижающих трансформаторов.

кВА.

3 РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ТОКОВ

Токоведущие части и электрическое оборудование подстанций выбирают по условию их длительной работы при номинальной и повышенной нагрузке, не превышающей максимальной рабочей. Для целей необходимо рассчитать максимальные рабочие токи I_раб.max сборных шин и всех присоединений к ним. Эти значения необходимы для определения допустимых токов токоведущих частей и номинальных токов электрического оборудования подстанции.

При расчете максимальных рабочих токов сборных шин и присоединений учитывается запас на перспективу развития подстанции, принимаемый равным 30% расчетной мощности и возможные аварийные перегрузки до 40 %, увеличение значения токов параллельно включенных трансформаторов и линий в случае отключения одного из трансформаторов или одной линии[4].

Расчеты ведем согласно [4].

Определяем максимальный рабочий ток питающих вводов, А:

, (3.1)

где k_ав - коэффициент аварийной перегрузки трансформатора учитывающий о возможную перегрузку до 40%, равный 1,4;

- суммарная мощность главных понижающих трансформаторов проектируемой подстанции, кВ*А;

U_н1 - номинальное напряжение первичной обмотки главного понижающего трансформатора проектируемой подстанции, кВ.

Подставляем значения в формулу (3.1)

кА.

Определяем максимальный рабочий ток сборных шин ОРУ – 110 кВ, А:

, (3.2)

где k_пр - коэффициент перспективы, равный 1,2;

Подставляя в формулу (3.2) получим:

, А.

Аналогично рассчитываем максимальный рабочий ток сборных шин РУ-10 кВ:

, А.

Максимальный рабочий ток вводов понизительных трансформаторов определяем по формуле, А:

, (3.3)

подставляя получим

А. (3.4)

Максимальный рабочий ток ввода трансформатора собственных нужд рассчитываем, А:

, (3.5)

где U_н.ТСН1 - номинальное напряжение первичной обмотки ТСН, кВ.

А.

Максимальные рабочие токи фидеров районной нагрузки 10 кВ находятся по формуле, А:

, (3.6)

тогда

А.

Результаты расчета сводим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Максимальные рабочие токи основных присоединен подстанции

4 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ПРИ ТРЁХФАЗНОМ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ НА ШИНАХ ПОДСТАНЦИИ

Согласно [6], выбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих элементов по электродинамической и термической устойчивости производится по току трехфазного короткого замыкания I_k⁽³⁾ , поэтому в проекте необходимо произвести расчет токов короткого замыкания I_k⁽³⁾ для всех РУ и однофазного замыкания на землю I_k⁽³⁾ для РУ питающего напряжения. Для чего на основании принятой схемы главных электрических соединений подстанции составляется структурная и расчётная схема (рисунок 4.1), а по ней схема замещения (рисунок 4.2) проектируемой подстанции.

Приведём расчетную схему на рисунке 4.1

Рисунок 4.1 – Расчетная

схема подстанции

По расчетной схеме составляем схему замещения, приведенную на рисунке 4.2

Рисунок 4.2 – Схема замещения

подстанции для расчета токов к.з.

4.1 Расчет относительных сопротивлений элементов цепи короткого замыкания

Расчет сопротивления отдельных элементов ведется в относительных единицах, приведенные к единым базисным условиям, по методике изложенной [4].

Сопротивление источника питания определяется по выражению:

, (4.1)

где S_б - базисная мощность. Принимаем S_б=100 МВ*А;

S_к.з. - мощность короткого замыкания.

Сопротивление обмоток понижающего силового трансформатора определяем:

, (4.2)

где U_к - паспортное напряжение короткого замыкания обмоток трансформатора, %;

S_Н.Т - номинальная мощность трансформатора, МВ*А.

Полное сопротивление ТСН определяем по формуле:

, (4.3)

Активное сопротивление ТСН определяется по выражению

, (4.4)

где Р_к - паспортное значение мощности короткого замыкания , Вт.

Тогда индуктивное сопротивление будет определяться:

. (4.5)

Активное и индуктивное сопротивление соответственно определяем:

, (4.6)

, (4.7)

где Х₀ и r₀ - паспортное значение удельных активных и индуктивных сопротивлений кабельной линии, Ом/км;

L_каб - длина кабеля, км.

Для определения токов к.з. в начальный момент времени необходимо найти базисный ток:

, (4.8)

где U_ср - среднее напряжение ступени в месте короткого замыкания, кВ.

Сверхпереходной ток в месте к.з. будет определяться по формуле:

, (4.9)

где Х_к.з - результирующие относительное сопротивление до точки к.з., о.е.

Находим мощность к.з., МВ*А:

, (4.10)

Ударный ток к.з., кА, определяем по формуле:

. (4.11)

4.2 Расчет параметров цепи короткого замыкания

4.2.1 Расчет токов короткого замыкания до точки К1

Рисунок 4.3 – Схема замещения до точки К1

Определяем сопротивление системы по формуле (4.1), о.е.:

.

Определяем базисный ток по формуле (4.8), о.е.:

кА,

тогда сверхпереходной ток в месте к.з. из формулы (4.9), о.е.

кА,

следовательно, мощность к.з. в точке К1 из (4.10)

МВ*А,

тогда находим ударный ток из формулы (4.11)

кА.

4.2.2 Расчет токов короткого замыкания до точки К2

Приводим схему замещения для расчетов на рисунке 4.4

Рисунок 4.4 – Схема замещения

до точки К2

Преобразуем схему замещения до точки К2

Рисунок 4.5 – Схема замещения

преобразованная до точки К2

На приведенной схеме замещения Х₁₆ определяется по формуле, о.е.:

, (4.12)

где Х_тр - сопротивление трансформатора ТДН – 10000/110. Паспортные данные

указаны в п. 2.5.

Сопротивление трансформатора определяем по формуле (4.2), о.е.:

,

тогда из (4.12)

.

Определив сопротивление до точки К2, рассчитываем токи и мощность к.з в той же последовательности, что и в п. 4.2.1, результаты расчетов сводим в таблицу 4.1.

4.2.3 Расчет токов короткого замыкания на шинах 10/0,4 кВ

При расчете токов к.з. необходимо учитывать активные и реактивные сопротивления элементов цепи [3].

Рассчитываем максимальный рабочий ток трансформатора собственных нужд по формуле, А:

, (4.13)

где S_ном.тр - номинальная мощность трансформатора собственных нужд, кВ*А.

А.

ТСН присоединяется к шинам 0,4 кВ кабелями, которые выбираем по условию:

, (4.14)

где - максимально допустимый ток параллельно включенных кабелей, А; k_к=2 - количество параллельно включенных кабелей; =240 – длительно допустимый ток для принятого сечения кабеля, А[5]; n_k=0,85 - коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения проложенных рядом кабелей [5].

.

Из [5] выбираем кабель ААГ - мм² и нулевой жилой 35 мм² с алюминиевыми жилами, проложенный в земле.

Активное Ом/км и реактивное Ом/км. Длину кабеля принимаем 30 м.

Составляем расчетную схему замещения, см. Рисунок 4.6.

Активное и индуктивное сопротивление к.з. будет определяться, о.е.:

, (4.15)

. (4.16)

Характеристики

Список файлов ВКР