ВКР Безруков С.Ю. (1226976), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Понизительные подстанции, являющиеся основным звеном системы электроснабжения, в зависимости от положения в энергосистеме, назначения, величины первичного и вторичного напряжений можно подразделить на районные подстанции, подстанции промышленных предприятий, тяговые подстанции, подстанции городской электрической сети и др. Подстанцией называется электроустановка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии и состоящая из трансформаторов или других преобразователей энергии, распределительных устройств напряжением до 1000 В и выше.
Понизительные подстанции, питающие крупных промышленных потребителей, включают в себя распределительные устройства на напряжение 35...220 и 6 (10) кВ, главные трансформаторы на напряжение 35...220/6 (10) кВ, трансформаторы собственных нужд на напряжение 6 (10)/0,4 кВ, конденсаторные батареи напряжением 6 (10) кВ, щиты управления электроснабжением, мастерские и т. д.
На понизительных подстанциях, как правило, устанавливают два одинаковых трансформатора на 35...220/6 (10) кВ. Необходимость двух трансформаторов обусловлена тем, что на современных промышленных предприятиях преобладают нагрузки второй категории и обычно имеются нагрузки первой категории, для питания которых необходимо иметь два независимых источника. Установка более двух трансформаторов неэкономична и применяется в основном лишь при расширении предприятия. Главные понизительные подстанции размещают вблизи центра нагрузки.
При установке на понизительных подстанциях двух трансформаторов, питаемых от разных линий электропередачи, создаётся возможность применения надёжных и высокоэкономичных упрощённых схем: блока линия 35...220 кВ — трансформатор понизительной подстанции и блока линия на 35...220 кВ — трансформатор понизительной подстанции - токопровод на 6 (10) кВ. Эти схемы не содержат сборных шин и выключателей на стороне первичного напряжения понизительной подстанции, а на стороне вторичного напряжения 6 (10) кВ обычно имеют одиночную секционированную систему шин или токопроводы от каждого трансформатора. Одно- трансформаторные понизительной подстанции можно применять при наличии возможности обеспечить резервное питание нагрузок первой и второй категорий по сети напряжением 6 (10) кВ от соседних подстанций или ТЭЦ. Экономичность этих схем и индустриализация монтажа подстанций возросли в связи с изготовлением последних на заводе в виде блочных подстанций типа КТПБ.
Размещение электротехнических устройств понизительных подстанций определяется в основном соображениями удобства вывода линий и кабелей и сокращением территории подстанции.
При секционированном выполнении шин понизительных подстанций автоматическое включение резервных источников электропитания намного повышает надежность работы потребителей, приближая степень взаиморезервирования к условиям кольцевой схемы электроснабжения. При раздельной работе секций создается большая независимость работы потребителей одной секции от состояния другой: при КЗ в зоне одной секции за счет падения напряжения в питающей сети ( линии электропередачи или силовом трансформаторе) на другой, неповрежденной секции сохраняется достаточно высокий уровень напряжения, который обеспечивает возможность продолжения работы потребителей неповрежденной секции. Но отключение источника основного электропитания вызывает погасание осветительной нагрузки и торможение асинхронных электродвигателей, присоединенных к отключенной секции шин. От распределительных устройств понизительных подстанций отходят для передачи электроэнергии потребителям воздушные или кабельные линии.
1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Общая характеристика параметров расчетной понизительной подстанции 220/35/10 кВ "Джамку", которая обеспечивает электроснабжение потребителей Солнечного района, а также тяговых подстанций ОАО «РЖД», принятая к расчёту представлена в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Параметры подстанции 220/35/10 кВ
| Показатель | Значение |
| Краткая характеристика, местоположение п/ст | ПС «Джамку» расположена в 800 м от п.Джамку |
| Номинальные напряжения | 220, 35, 10 кВ |
| Конструктивное исполнение ПС и РУ | ПС 220/35/10 кВ открытого исполнения: РУ 220 кВ – открытое РУ 35 кВ – открытое РУ 10 кВ – закрытое |
| Тип схемы каждого РУ | РУ 220 кВ – одна рабочая, секционированная выключателем система шин; РУ 35 кВ – одна рабочая, секционированная выключателем система шин; РУ 10 кВ – одна одиночная рабочая; секционированная выключателем, система шин |
| Количество линий, подключаемых к подстанции, по каждому РУ | РУ-220 кВ – 2 РУ-35 кВ – 2 РУ-10 кВ – 3 |
| Вид обслуживания | Круглосуточное оперативно-диспетчерское управление персоналом |
| Мощность 3-х фазного короткого замыкания на шинах 220 кВ | Максимальный режим |
| Ток трёхфазного короткого замыкания на шинах РУ-220 кВ | Максимальный режим Минимальный режим |
2 ВЫБОР СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОДСТАНЦИЙ
2.1 Выбор схем главных электрических соединений подстанции
Выбор типовых принципиальных электрических схем распределительных устройств производим согласно литературы [1,2].
Структурная схема понизительной подстанции приведена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 - Схема понизительной подстанции
Схема включает в себя ОРУ-220, ОРУ-35 и ЗРУ-10, которые предусматривают возможность подключения понизительной подстанции к питающей линии 220 кВ с обеспечением питания потребителей на напряжениях 35 и 10 кВ.
2.2 Выбор типовой схемы ОРУ-220 кВ
Для данного вида подстанции выбираем типовую схему открытого РУ со схемой "220-9 – Одна рабочая, секционированная выключателем система шин [1]. Допускается применять данную схему при пяти и более присоединениях в РУ 110-220 кВ из герметизированных ячеек с элегазовой изоляцией. В сетях 10(6) кВ эта схема имеет преимущество. По сравнению с одиночной несекционированной системой шин данная схема имеет более высокую надежность, так как при коротком замыкании на сборных шинах отключается только одна секция шин, вторая остается в работе.
2.3 Выбор типовой схемы РУ-35 кВ
При разработке схемы РУ-35 кВ выполняем РУ закрытым. Такие РУ применимы для промышленных и бытовых потребителей. РУ 35 кВ выполняется по схеме 35-9 – Одна рабочая, секционированная выключателем система шин [1].
В нормальном режиме секционный выключатель может быть включен (параллельная работа секций шин) или отключен (раздельная работа секций шин). В системах электроснабжения промышленных предприятий и городов предусматривается обычно раздельная работа секций шин. Данная схема проста, наглядна, экономична, обладает достаточно высокой надежностью, широко применяется в промышленных и городских сетях для электроснабжения потребителей любой категории на напряжениях до 35 кВ включительно.
2.4 Выбор типовой схемы РУ-10 кВ
Питание подключенных потребителей осуществляется по схеме 10-6(1) – с одной рабочей секционированной выключателем системой сборных шин [2]. РУ-10 кВ выполняется закрытым (ЗРУ). Подключение каждого присоединения (генератора, трансформатора, линии) к сборным шинам производится через выключатели.Секционирование сборных шин с помощью секционных выключателей (СВ) выполняется таким образом, чтобы каждая секция имела источники питания (генераторы, трансформаторы) и соответствующую нагрузку.
Выполненная схема по нормам ГОСТов с применением условно-графических обозначений приведена на чертеже представленном на листе №1.
3 ГРАФИКИ НАГРУЗКИ ПОДСТАНЦИИ
Расчёт параметров нагрузки понизительной подстанции 220/35/10 кВ "Джамку" для нахождения суммарной потребляемой мощности и максимального потребления на стороне 35 кВ и 10 кВ.
Режим работы подстанции непрерывно изменяется, и это обстоятельство связано с электрическими нагрузками отдельных потребителей и как следствие суммарной их нагрузкой. Режим работы подстанции отражается графиком нагрузки, т.е. диаграммой изменения мощности электроустановки во времени.
Графики электрических нагрузок отражают изменение нагрузки в течении определенного периода. Графики делятся на суточные, годовые и т.д. Определение нагрузки подстанции необходимо для выбора силовых трансформаторов.
Графики наглядно характеризуют электрическую нагрузку (и многие другие стороны работы предприятия, например ритмичность, использование оборудования по сменам).
Показания по ведомости суточной нагрузки для трансформатора Т1 с учетом реактора на подстанции 220/35/10 кВ "Джамку"в период с 30.03.2015 по 31.03.2015 г. для шин 35 кВ представлены в таблице А.2 приложения А.
Показания по ведомости суточной нагрузки для трансформатора Т2 на подстанции 220/35/10 кВ "Джамку"в период с 30.03.2015 по 31.03.2015 г. для шин 35 кВ представлены в таблице А.3 приложения А.
Показания по ведомости суточной нагрузки для трансформатора Т1 на подстанции 220/35/10 кВ "Джамку" в период с 30.03.2015 по 31.03.2015 г. для шин 10 кВ представлены в таблице А.4 приложения А.
Показания по ведомости суточной нагрузки для трансформатора Т2 на подстанции 220/35/10 кВ "Джамку" в период с 30.03.2015 по 31.03.2015 г. для шин 10 кВ представлены в таблице А.5 приложения А.
По данным, представленным приложении А в таблицах А.2-А.5 были построены суточные графики нагрузки изменения для полной, активной и реактивной мощностей силовых трансформаторов подстанции в течение характерных суток, которые представлены на чертеже выпускной работы.
Определим мощность нагрузки, из исходных данных подставляя в формулу:
|
| (2.1) |
| где | |
Определим мощность потребления для Т1:
Определим мощность потребления для Т2:
Полная мощность нагрузки подстанции:
Анализируя полученные графики и данные таблицы, делаем следующий вывод, что значение максимальной нагрузки подстанции 220/35/10 кВ не превышает показателя 17,35 МВА, а режимы работы силовых трансформаторов характеризуются не большими значениями коэффициента загрузки, максимальное значение которого не превысило величины 0,7, а минимальное значение составило 0,682.
4 ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ПОДСТАНЦИИ
При выборе силовых трансформаторов следует добиваться как экономически целесообразного режима работы, так и соответствующего обеспечения резервирования питания приемников при отключении одного из трансформаторов, причем нагрузка трансформаторов в нормальных условиях не должна (по нагреву) вызывать сокращение естественного срока службы.
= 2100 МВА
= 7,75 кА
- суммарная максимальная мощность потребителей 35 кВ;
- суммарная максимальная мощность потребителей 10 кВ.













