Диплом (1232555), страница 3
Текст из файла (страница 3)
МВА.
На подстанции можно установить трансформатор мощностью 25 МВА.
1.5.1 Расчет максимальной мощности подстанции
Произведем вычисления по формуле (1.1):
кВА.
Полная мощность понизительной подстанции зависит от количества и мощности понижающих трансформаторов, схемы электроснабжения понизительной подстанции.
Максимальная полная мощность понизительной подстанции, кВА, [4]:
, (1.2)
где
– суммарная максимальная мощность подстанции, кВА;
– коэффициент мощности понизительной подстанции, принимаем 0,98, [4].
кВА.
Таким образом, в работе находятся три трансформатора. Следует отметить, что при данном распределении нагрузки понизительная подстанция, при выходе одного понижающего трансформатора из работоспособного состояния, не резервируется.
Чтобы избежать данной ситуации необходимо наличие третьего (резервного) трансформатора, который будет находиться в "холодном" резерве.
1.5.2 Выбор силового трансформатора
Проверяем перегрузочную способность трансформатора в аварийном режиме по условию:
, (1.3)
1.4∙2500060000.
Перегрузка трансформатора на 40% допустима в течении 5 суток по 6 часов. Так как начальная загрузка трансформатора составляла:
, (1.4)
.
Проверяем перегрузочную способность трансформатора в аварийном режиме по условию:
1,4Sном.тSмах , (1.5)
1.4∙2500010000.
Данный тип трансформатора пропускает в аварийном режиме всю мощность.
Исходя из требуемых задач произведём установку трансформатора следующего типа и представим его в таблице 1.1:
Таблица 1.1 – Выбор силового трансформатора
| Тип | Номинальное напряжение обмоток, кВ | Схема и группа соединения обмоток | Вид охлаждения | Габариты: длинна х ширина х высота, мм | |
| ВН | НН | ||||
| ТДН-25000/110 | 115 | 6,3 | YH/D-11 | Д | 5710х4860х5335 |
-
Расчет мощности трансформатора собственных нужд
Мощность трансформатора собственных нужд определяют исходя из условия обеспечения питания наибольшей возможной длительной нагрузки. Согласно [1], требующуюся мощность для питания собственных нужд переменного тока определяют суммированием присоединений мощности всех потребителей. К основным потребителям собственных нужд переменного тока понизительной подстанции относятся следующие: электродвигатели обдува трансформаторов; устройства подогрева масла и приводов высоковольтных выключателей, приводов быстродействующих отделителей и короткозамыкателей, СЦБ и приборных отсеков, печи отопления всех помещений, освещение, зарядно-подзарядные устройства (ЗПУ), аккумуляторной батареи и т.д. Согласно нормативным требованиям по резервированию, на всех понизительных подстанциях устанавливают по два трансформатора собственных нужд со вторичным напряжением 380/220 В, работающих с глухозаземлённой нейтралью. Определение мощности приведены в таблицах 1.2 и 1.3.
Расчётная мощность трансформатора собственных нужд определяется по формуле, кВА:
, (1.6)
где
, и
– соответственно активная и реактивная мощность потребителей собственных нужд.
кВА.
Мощность ТСН определяем по формуле, кВА:
, (1.8)
где Кс – коэффициент спроса, принимаемый для трансформаторных и понизительных подстанций, равным 0,8.
кВА.
Согласно [5] выбираем ближайший по мощности трансформатор типа ТМ–250/35, потери мощности и напряжения которого представлены в таблице 1.4.
Таблица 1.2 - Определение мощности на подогрев выключателей
| Тип РУ | Тип выключателей | Мощность подогрева приводов, кВт | Кол-во | ,кВт | |
| ОРУ-110 кВ | ВЭБ-110П-40/2500 УХЛ1 | 4,6 | 1 | 4,6 | |
| КРУ-6 кВ | ВВУ-СЭЩ-Э3-10-20/1000 У2 | 0,8 | 8 | 6,4 | |
| Всего , кВт | 11 | ||||
Таблица 1.3 - Определение мощности собственных нужд
| Потребитель | Ки | Км | P ,кВт | Pрас, кВт | Qрас, кВАр | |
| Рабочее освещение | 0,7 | 1,0 | 30 | 21 | – | |
| Моторные нагрузки | 0,6 | 0,8 | 20 | 12 | 8,4 | |
| Печи отопления | 0,7 | 1,0 | 140 | 98 | – | |
| Потребители СЦБ | 1,0 | 0,7 | 65 | 65 | 66,5 | |
| Подогрев выключателей | 1,0 | 1,0 | 31,8 | 31,8 | – | |
| Зарядное устройство | 1,0 | 0,9 | 7,4 | 7,4 | 5,4 | |
| Всего | 235,2 | 80,3 | ||||
Таблица 1.4 - Потери мощности и напряжения трансформатора собственных нужд
| Тип | Pк , кВ | Pх , кВт | Uк , % |
| ТМ–250/35–74У1 | 3,7 | 0,96 | 6,5 |
-
Расчет токов короткого замыкания
1.7.1 Составление схемы замещения и расчетной схемы
Выбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих элементов по электродинамической и электрической устойчивости производителя по току трехфазного короткого замыкания, поэтому необходимо произвести расчет токов короткого замыкания для всех распределительных устройств (РУ) и однофазного замыкания на землю для РУ, питающего напряжения.
На основании исходных данных и принятой схемы главных электрических соединений подстанции составляется расчетная схема и схема замещения, представленные на рисунке 1.3 и рисунке 1.4.
Расчетная схема представляет собой упрощенную электрическую схему с указанием тех элементов электрической цепи и их параметров, которые влияют на токи короткого замыкания.
Д
ля вычисления токов короткого замыкания составим однолинейную расчётную схему с указанием на ней всех элементов цепи, по которым определяют сопротивление цепи короткого замыкания. По данной расчётной схеме составляем схему замещения, которая представляет собой электрическую схему, элементами которой являются активные, емкостные или индуктивные сопротивления.
Рисунок 1.3 - Расчетные схемы сети и схемы замещения
Расчет произведен в целях проверки соответствия основного оборудования 110 кВ и 6 кВ расчетным токам КЗ.
Расчет токов КЗ на шинах 6 кВ ПС 110 кВ ГВФ произведен исходя из значения тока трехфазного КЗ в максимальном режиме на шинах 110 кВ ПС ГВФ.
Расчетные схемы сети и схемы замещения представлены на рисунке 1.3 и 1.4.
1.7.2 Расчет токов короткого замыкания на шинах распределительного устройства 110 кВ
Сопротивление системы в относительных единицах определяется в соответствии с [2] по формуле:
, (1.9)
где
- относительное базисное сопротивление системы;
-
базисная мощность, МВА;
– мощность короткого замыкания на шинах подстанции, по данным энергосистемы принимаем 574,7 МВА.
Сверхпереходной ток до точки К1 определяется в соответствии с [2] по формуле, А:
, (1.10)
где
напряжение ступени, В.
Ударный ток короткого замыкания определяется в соответствии с [2] по формуле, А:
, (1.11)
где
– ударный коэффициент, показывающий, во сколько раз ударный ток КЗ больше амплитуды периодического тока КЗ [2].
Ток двухфазного короткого замыкания определяется в соответствии с [2] по формуле, А:
. (1.12)
Ток однофазного короткого замыкания определяется в соответствии с [2] по формуле, А:
. (1.13)
Произведем расчеты токов короткого замыкания до точки К1 по формулам (1.9) - (1.13):
,
кА,
кА,
кА,
кА.
1
.7.3 Расчет токов короткого замыкания на шинах распределительного устройства 6 кВ
Рисунок 1.4 - Расчетные схемы сети и схемы замещения
Точка К3 находится на шинах низкого напряжения. Результирующее сопротивление до точки К3 будет складываться из сопротивления системы и суммы сопротивлений двух параллельно соединенных обмоток высокого и низкого напряжения трансформаторов.
Метод расчета и расчетные формулы аналогичны расчету в пункте 1.7.2.















