ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФ РАБОТА (1226989)
Текст из файла
СОДЕРЖАНИЕ
С.
ВВЕДЕНИЕ 9
1 ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ПОДСТАНЦИИ «СЕЛИХИНО» 10
2 ВЫБОР СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА 11
2.1 Выбор трансформатора 110 кВ 11
2.2 Выбор автотрансформатора 220 кВ 12
3 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 13
3.1 Схема замещения для расчетов токов короткого замыкания 13
3.2 Сопротивление схемы 14
3.3 Расчет ударного тока КЗ 15
3.4 Расчет сопротивлений обмоток автотрансформатора 16
3.5 Расчет до точки К2 18
3.6 Расчет до точки К3 19
3.7 Расчет до точки К4 20
4 ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ПОДСТАНЦИИ И РАЗРАБОТКА СХЕМ ГЛАВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 21
4.1 Расчёт максимальных токов основных присоединений подстанций 21
4.2 Выбор сборных шин и токоведущих элементов 22
4.3 Выбор и проверка выключателей 24
4.4 Выбор и проверка разъединителей 29
4.5 Выбор измерительных трансформаторов тока 31
4.6 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 33
4.7 Выбор изоляторов 34
4.8 Выбор ограничителей перенапряжений нелинейный (ОПН) 36
4.9 Выбор исполнения и схемы распределительного устройства напряжением 220 кВ, 110 кВ 36
4.10 Выбор исполнения и схемы распределительного устройства напряжением 35 кВ и 10 кв 37
5 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД 38
5.1 Выбор трансформатора собственных нужд 38
5.2 Выбор аккумуляторной батареи 39
5.3 Выбор зарядно–подзарядного устройства 40
6 РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА И МОЛНИЕЗАЩИТА 42
6.1 Расчет заземляющего устройства подстанции 42
6.2 Молниезащита подстанции 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 55
ПРИЛОЖЕНИЕ А 57
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 59
ПРИЛОЖЕНИЕ В 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 61
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 63
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 65
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 67
ПРИЛОЖЕНИЕ И 69
ПРИЛОЖЕНИЕ К 70
ПРИЛОЖЕНИЕ Л 71
ПРИЛОЖЕНИЕ М 73
ПРИЛОЖЕНИЕ Н 74
ПРИЛОЖЕНИЕ П 75
ПРИЛОЖЕНИЕ Р 76
ПРИЛОЖЕНИЕ С 78
ПРИЛОЖЕНИЕ Т 79
ПРИЛОЖЕНИЕ У 80
ВВЕДЕНИЕ
В экономике любой отрасли уровень развития энергетики и электрификации отражает достигнутый технико,–,экономический потенциал. Энергетика обеспечивает электроэнергией и теплом промышленные предприятия, сельское хозяйство, транспорт, коммунально,–,бытовые нужды городов и посёлков. Электрическая энергия является наиболее универсальным видом энергии. Она может просто и экономично преобразовываться в другие виды энергии – тепловую, механическую, световую и т. д. при помощи электроприёмников. Каждый ЭП может присоединяться к электрической сети и отключаться от неё по мере надобности. Таким образом, основным назначением электроэнергии является передача энергии, от места выработки к месту потребления.
Важнейшие задачи, которые в настоящее время решают энергетики и энергостроители, состоят в сокращении сроков строительства новых энергетических объектов, уменьшение удельных капитальных вложений, в сокращении удельных расходов топлива, повышении производительности труда, в улучшении структуры производства электроэнергии.
Надёжное электроснабжение является основой для успешной деятельности, а также качественного и количественного роста показателей любого предприятия.
Немаловажное значение в электроснабжении имеет правильная разработка схемы и комплектация трансформаторных подстанций, а также оптимальные варианты прохождения трасс линий электропередач. Необходимо во всех расчётах находить оптимальное соотношение между технической необходимостью и экономической целесообразностью при установке того или иного оборудования. Это позволяет добиться существенной экономии материалов и средств, что особенно актуально на данный момент, облегчает эксплуатацию аппаратуры.
1 ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ПОДСТАНЦИИ «СЕЛИХИНО»
Подстанция «Селихино» находится в посёлке Селихино, ул. Деповская 65А, Комсомольского района. Собственником подстанции является МЭС Востока филиала ОАО «ФСК ЕЭС». ПС введена в эксплуатацию в 1979 г. и предназначена для распределения и передачи электрической энергии.
Подстанция питается от энергосистемы по двум линиям электропередач, напряжением 220 кВ:
-
«Комсомольская-Селихино» (длина 56,3 км, марка провода АС – 240);
-
«Уктур-Селихино» (длина 74,4 км, марка провода АС – 240).
Имеются три отходящих от подстанции линии напряжением 110 кВ:
-
«Селихино-Вознесеновкая»;
-
«Селихино-Озерная»;
-
«Картель-Селихино»;
1 отходящая от подстанции линия напряжением 35 кВ :
- «Селихино-Снежная».
По стороне 6 кВ питаются различные потребители: «Лесхоз», ОАО «РЖД», Воинская часть, ОАО «Дальтрансгаз» «МУП КЭС», ОАО «Ростелеком».
-
ВЫБОР СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
2.1 Выбор трансформатора 110 кВ
В приложение А приведены данные суточных ведомостей нагрузок ПС за расчетные зимний (16.12.15) и летний (17.06.15) дни. Согласно «НТП ПС» при выборе трансформаторов на сооружаемых ПС следует учитывать тенденцию развития мощностей нагрузок подстанции на 25% за отрезок в 5–10 лет [1]. Поэтому исходными данными для дальнейшего проектирования будут полученные нагрузки с учетом поправочный коэффициента развития
который равен 1,25.
Проверка по нагрузочной способности трансформаторы с действующей номинальной мощностью в 16 МВА согласно условию:
, (2.1)
где
– номинальная мощность трансформатора, МВА;
– коэффициент загрузки равный 0,7;
– мощность максимальной нагрузки ПС, МВА.
16
1,603.
Срок службы существующего трансформатора истек, поэтому выбран новый ТДТН-16000/110-У1, УХЛ1 СТО 15352615-023-2011 от производителя ООО «Тольяттинский Трансформатор». Технические характеристики трансформатора приведены в приложение Б.
-
Выбор автотрансформатора 220 кВ
Согласно существующей схемы принимаем трехобмоточный автотрансформатор 220/110/10 кВ.
По данным суточных ведомостей нагрузок ПС находим:
, (2.2)
, (2.3)
,
,
,
.
Принимаем автотрансформатор Sном = 63 МВА. Проверяется коэффициент загрузки в нормальном режиме работы (не доже превышать 0,93).
.
Принимаем один автотрансформатор установленной мощностью 63 МВА. АТДЦТН-63000/220/110-У1. Данные автотрансформатора приведены в приложение В
3 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
3.1 Схема замещения для расчетов токов короткого замыкания
Для расчета токов короткого замыкания (КЗ) используем РД 153.34.0-20.527-98[3], необходимо составить расчетную схему и схему замещения.
Рисунок 3.1-Расчетная схема и схема замещения подстанции «Селихино»
3.2 Сопротивление схемы
Согласно исходным данным мощность КЗ системы
=2343,82 МВА. Зная значения мощности, можно найти сопротивление системы до шин высокого напряжения подстанции по формуле:
, (3.1)
где
– среднее номинальное напряжение сети, кВ;
- сверхпереходная мощность короткого замыкания на шинах источника питания [2], МВА.
Подставив значения в формулу (3.1), получим:
.
Рассчитаем сопротивление линии, Ом:
, (3.2)
где
= 0,43 Ом/км – удельное сопротивление провода АС – 240/32; L = 32 км – длина линии.
.
, (3.3)
.
Ток КЗ, А, на шинах 220 кВ находим по формуле:
(3.4)
кА.
3.3 Расчет ударного тока КЗ
Ударный ток КЗ, А, определяется по формуле :
. (3.5)
Ударный коэффициент:
, (3.6)
где Та – время затухания апериодической составляющей тока КЗ; Та220= 0,04 с.
Ударный коэффициент по формуле (3.6):
Ку = 1,78.
Ударный ток по формуле (3.5):
.
3.4 Расчет сопротивлений обмоток автотрансформатора
Индуктивные сопротивления обмоток автотрансформатора, в относительных единицах равны:
, (3.7)
где
– напряжения короткого замыкания соответствующих пар обмоток, %.
Индуктивное сопротивление обмоток трансформатора, в именованных единицах, равно:
(3.8)
где
- номинальная мощность трансформатора, МВА.
Подставив числовые значения в формулы (3.7) и (3.8) находим:
,
,
,
.
Сопротивление обмотки низкого напряжения не рассчитываем, так как она не задействована, а замкнута через ограничитель перенапряжения.
Рассчитаем сопротивление трансформатора по формулам:
,
,
,
.
3.5 Расчет до точки К2
Так как сопротивления обмоток известны, можно определить результирующее сопротивление до второй точки короткого замыкания К2, аналогично точке К1:
, (3.9)
,
.
Ударный ток:
, (3.10)
.
Мощность трехфазного короткого замыкания на шинах 115 кВ:
, (3.11)
.
3.6 Расчет до точки К3
Определим результирующее сопротивление до третьей точки короткого замыкания К3:
, (3.12)
.
.
Ударный ток:
, (3.13)
.
Мощность трехфазного короткого замыкания на шинах 35 кВ:
, (3.14)
.
3.7 Расчет до точки К4
Определим результирующее сопротивление до четвертой точки короткого замыкания К4:
, (3.15)
.
.
Ударный ток:
, (3.16)
.
Мощность трехфазного короткого замыкания на шинах 10 кВ:
, (3.17)
.
Расчет токов короткого замыкания представлен в приложение В.
4 ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ПОДСТАНЦИИ И РАЗРАБОТКА СХЕМ ГЛАВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
4.1 Расчёт максимальных токов основных присоединений подстанций
Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции производится на основании номинальных параметров оборудования.
Электрические аппараты выбираются по условиям длительного режима работы сравнением рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочего тока присоединения, с его номинальным напряжением и током.
Расчет производится по следующим формулам:
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
















