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

Текст из файла (страница 4)

, (1.17)

где - суммарная максимальная мощность потребителей шин 35 кВ, приходящаяся на 18-20 часов, кВт; - суммарная максимальная мощность потребителей шин 10 кВ, приходящаяся на 10-12 часов, кВт.

Мощность первичной обмотки трансформатора определяется по формуле (1.16), кВа

S_т= =19489,1 кВа,

Устанавливаем на ПС два трансформатора типа ТДТН – 25000/110, соответствующие потребляемой мощности.

Коэффициент загрузки трансформатора определяется по формуле

, (1.18)

где S_HT - номинальная мощность трансформатора, кВА.

2 Составление схемы главных электрических соединений подстанции

Главная схема электрических соединений подстанции - это совокупность основного электрооборудования (трансформаторы, линии, ошиновка, коммутация и другая первичная аппаратура) со всеми выполненными между ними соединениями. При выборе схем учитывают значение и роль подстанции в энергосистеме, схемы и напряжения прилегающих сетей.

Основные требования к главным схемам электроустановок:

1. Схема должна обеспечивать надежное питание присоединенных потребителей в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах в соответствии с категориями и с учетом наличия или отсутствия источников питания;

2. Схема должна обеспечивать надежность передачи мощности через подстанцию в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах;

3. Схема должна быть по возможности простой, экономичной и обеспечивать возможность восстановления питания потребителей средствами автоматики в послеаварийной ситуации без вмешательства персонала;

4. Число одновременно срабатывающих выключателей в пределах одного ОРУ должно быть не более двух при отключении линии и не более трех при повреждении трансформатора.

Главная схема электрических соединений подстанции выбирается с использованием типовых схем РУ 35-750 кВ, утвержденных Минэнерго и согласованных с Госстроем.

На 110 кВ принимается схема 110-5АН, мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий.

На 10 кВ принимается схема 10(6)-1, одна секционированная выключателем система шин.

3 Расчет токов короткого замыкания

3.1 Расчет минимального режима к.з.

Согласно [7] выбор электрических аппаратов и токоведущих частей по электродинамической и термической устойчивости производится по току трехфазного короткого замыкания. Поэтому в проекте производится расчет токов 3-х фазного короткого замыканиядля всех РУ. Мощность короткого замыкания выбираем из [10]. Для расчета составляется схема замещения по структурной схеме подстанции. Структурная схема изображена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Структурная схема

Расчет сопротивлений всех элементов схемы замещения ведется в относительных единицах.

Относительные сопротивления системы складываются из сопротивлений элементов до шин 110 кВ.

Расчет производится при условии, что система высшего (ВН), среднего (СН) и низкого (НН) напряжений работают в минимальном и максимальном режимах.

_, (3.15)

где S_кз.с. – мощность короткого замыканиясистемы, мВА ; U_ср.б. – среднее расчетное напряжение ступени, к которой приводятся все сопротивления

Параметры трансформатора необходимые для расчета ТДТН – 25000/110/35.

Номинальное напряжение обмоток

ВН = 115 кВ СН = 38,5 кВ НН = 11 кВ

Напряжение короткого замыкания в % отдельных обмоток трансформатора определяются по формулам :

U_кв = 0,5(U_вс + U_вн – U_сн ), (3.16)

U_кс = 0,5(U_вс + U_сн – U_вн ), (3.17)

U_кн = 0,5(U_сн + U_вн – U_вс ), (3.18)

Напряжение короткого замыканияв % отдельных обмоток

U_квс = 12,5 U_квн = 20 U_кен = 6,5

U_кв = 0,5(12,5 + 20 – 6,5) = 13%

U_кс = 0,5(12,5 + 6,5 – 20) = - 0,5 %

U_кн = 0,5(6,5 + 20– 12,5) = 7 %

В схеме замещения каждая обмотка трансформатора представлена как отдельный элемент, поэтому рассчитываются сопротивления каждой обмотки в отдельности по формуле:

, (3.19)

Сопротивления обмоток трансформатора:

Аналогично находим сопротивления средней и низкой обмоток трансформатора:

Относительное базисное сопротивление линии:

, (3.20)

Базисный ток до точки К₁ рассчитывается по формуле:

, (3.21)

кА.

Сверхпереходной ток 3-х фазного замыкания I_к^" , кА рассчитывается по формуле:

I_к^”(1) = I_б/ X_лб=0,502/0,04=12,55 кА.

Ударный ток для точки К ₁определяется по формуле :

i_уд = I_к^”(1) ∙ к_у ∙ i_у = 2,55 I_к^”(1) , (3.22)

где к_у-ударный коэффициент.

i_уд = 2,55 ∙ 12,55 = 32 кА.

Базисный ток до точки К₂:

кА.

Сверхпереходной ток 3-х фазного замыкания для точки К₂:

I_к^”(2) = 1,49/0,393=3,79 кА,

Х_бк2 = Х_сб + Х_бвн + Х_бнн , (3.23)

Х_бк2 = 0,08 + 0,313 + 0 = 0,393.

Ударный ток для точки К₂ .

i_уд = 2,55 ∙ 3,79 = 9,66 кА.

Находим базисный ток для точки К_3:

кА.

Сверхпереходной ток 3-х фазного к.з.

I_к^”(3) = 5,24/0,63 = 8,3 кА.

Х_бз = Х_бс + Х_бв + Х_бс = 0,04 + 0,313 + 0,237 = 0,59.

Ударный ток для точки к₃

i_уд = 2,55 ∙ 8,3 = 21,2 кА.

3.2 Расчет максимального режима к.з.

Рисунок 3.2 – Схема замещения короткого

замыкания в max режиме

Относительное базисное сопротивление линии:

Базисный ток до точки К₁:

кА.

Сверхпереходной ток 3-х фазного замыкания до точки К₁:

I_к^”(1) = 0,502/0,04= 12,55 кА

Ударный ток для точки К₁ .

i_уд = 2,55 ∙ I_к^"(1) = 2,55 ∙ 12,55 = 32 кА.

Для точки К₃ .

Х_{*ру 2б} = 0,403/2=0,2,

I_к^”(2) = 1,64/0,2 = 8,13 кА.

Ударный ток для точки К₃

i_уд = 2,55 ∙ 8,13 = 20,75 кА .

Для точки К₂

Х_{ру 3б} = 0,64/2 = 0,32

I_к^”(3) = 5,24/0,32 = 16,3 кА.

Ударный ток для точки К₂

i_уд = 2,55 ∙ 16,3 = 41,56 кА.

Таблица 3.1. Расчет токов короткого замыкания

4 Выбор аккумуляторной батареи и трансформатора собственных нужд

На подстанциях в качестве источника оперативного постоянного тока используются, как правило, свинцово-кислотные аккумуляторные батареи (АБ).

При выборе АБ определяется число её элементов и номер элемента. Число элементов зависит от режима работы. Для АБ, работающей в режиме постоянного подзаряда, полное число элементов.

, (4.1)

Полное число элементов АБ.

Номер АБ выбирается по току кратковременного разряда, А, который определяется по формуле

I_кр = I_пост + I_вкл , (4.2)

где I_пост – ток, потребляемый постоянно подключенными к АБ потребителями, А; I_вкл – ток, потребляемый наиболее мощным приводом при включении выключателя, А.

Ток I_пост определяется по формуле :

I_пост = I_ав.осв + I_упр. , (4.3)

где I_упр. – ток цепей управления, А.

Токи I_ав.осв и I_упр. определяются по формулам:

_, (4.4)

_, (4.5)

где Р_ав.осв и Р_упр - мощности, соответственно, аварийного освещения и цепей управления на подстанции, Вт ; U_н – номинальное напряжение на шинах СН, В

Из формул получается формула для расчета тока кратковременного разряда, А :

, (4.6)

На подстанции, на стороне 10 кВ будут применены вакуумные выключатели с электромагнитным приводом ЭМ. Наибольший потребляемый ток приводом ЭМ при заводе пружины равен 30 А [18]

Определим ток кратковременного разряда, пользуясь данными из [4] :

_А.

Номер АБ определяется по формуле из [2] :

. (4.7)

По формуле (2.7) номер АБ равен :

К установке принимается АБ фирмы Oldham емкостью 73Ач..

Расчет мощности подзарядного и зарядного преобразователей.

Подзарядный преобразователь питает постоянно подключаемую нагрузку и подзаряжает батарею. Его ток равен I_{подз.пр.} , А :

I_{подз.пр} = I_подз. + I_пост., , (4.8)

где I_подз. – ток подзаряда свинцово-кислотных аккумуляторов, А.

Ток I_подз. определяется оп формуле :

I_подз. = 0,15 N, (4.9)

I_подз. = 0,15 ·4 = 0,6 А

По формуле вычисляется :

I_{подз.пр} = 0,6 + 30 = 30,6 А

Мощность подзарядного преобразователя , Вт :

P_подзU_т(I_подз+I_пост), (4.10)

Р_подз = 258∙30,6 = 7895 Вт

Заряд свинцово-кислотных АБ осуществляется двумя ступенями. Зарядный ток первой ступени (до начала газообразования во всех аккумуляторах) принимается равным (3,6 – 5) N, а второй ступени – 2,25 N.

Номинальный ток, А, и напряжение, В, должны удовлетворять условиям :

I_{зар.ном.} ≥ (3,6 ׃ 5) N + I_пост , (4.11)

U_{зар.ном} ≥ 2,75 n , (4.12)

Мощность зарядного преобразователя , Вт :

Характеристики

Список файлов ВКР