Разработка схемы главных электрических соединений подстанции. Расчет токов короткого замыкания. Структурная схема общепромышленной понизительной подстанции

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Введение

Целью выполнения курсового проекта является практическое применение студентами теоретических знаний, формирование навыков проектирования электрических устройств и решения конкретных инженерных задач.

Проект ''Понизительная подстанция электроснабжения электрифицированной железной дороги или общепромышленных потребителей'' выполняется в объеме технического проекта с разработкой схемы подстанции, размещением основного оборудования, определением ее стоимости и основных технико-экономических показателей.

В зависимости от специализации студента предусматривается выполнение проекта в двух вариантах:

-  тяговая подстанция электрифицированной железной дороги;

-  понизительная подстанция общего (промышленного) электроснабжения.

В методических указаниях даются рекомендации по выполнению основных разделов проекта. С целью развития самостоятельности и умений принимать инженерные решения предполагается широкое использование учебной, справочной и нормативной литературы при проведении необходимых расчетов и обосновании полученных результатов.

Производственная тематика и исследовательская направленность проекта определяется преподавателем в индивидуальном задании.

1.  Разработка схемы главных электрических соединений подстанции.

Начинаем разработку проекта с составления однолинейной схемы главных электрических соединений подстанции.

С целью индустриализации строительно-монтажных работ и унификации элементов и узлов подстанции проектными институтами разрабатываются типовые проекты объектов электрификации, которыми и следует руководствоваться при проектировании.

При разработке проекта можно ориентироваться на следующие рекомендации:

-  транзитные и отпаечные промежуточные подстанции выполняются по схеме ''мостика''(М) с выключателями или разъединителями на вводах и в рабочей перемычке;

-  РУ-35,10 кВ выполняются с одинарной секционированной системой шин.

Схема главных электрических соединений составляется на основании указанных в задании исходных данных (таблица 2 и 3, приложение [1]) и типовых решений приведенных в учебной и справочной литературе, с соблюдением требуемых ГОСТ условных обозначений и приводится на чертеже формата А1 (приложение №1 КП).                                                                                                                                    

В пояснительной записке дадим описание работы схемы в нормальном, вынужденном и аварийном режимах.

2.  Расчет токов короткого замыкания


           Согласно ПУЭ, выбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих элементов по электродинамической и термической устойчивости производится по току трехфазного короткого замыкания Iк3, поэтому в проекте произведем расчет токов короткого замыкания Iк3 для всех РУ и однофазного замыкания на землю Iк1 для РУ питающего напряжения. Для чего на основании схемы внешнего энергоснабжения (рис 2.1), исходных данных и принятой схемы главных электрических соединений подстанции, составляем структурную и расчетную схемы.

Рис. 2.1. Схема внешнего энергоснабжения.


       Расчетной является подстанция №1. Для этой подстанции составляем структурную и расчетную схемы. Подстанция 2 типа, т.е. к ОРУ-110 кВ подсоединено два понижающих трансформатора.

Рис.2.2. Структурная схема общепромышленной понизительной подстанции.


Рис.2.3. Расчетная схема подстанции.


Для расчета токов короткого замыкания подстанции в указанных точках составим схему замещения подстанции.

Рис.2.4. Схема замещения подстанции.

При преобразовании схемы замещения сопротивления электрических аппаратов и ЛЭП следует учитывать в относительных единицах, приняв одно произвольное значение базисной мощности Sб=100 МВА.

При расчете токов к.з. на шинах 0.4 кВ распределительного устройства собственных нужд необходимо дополнительно учесть сопротивление (активное и реактивное) кабеля, соединяющее трансформатор собственных нужд и РУ-0,4 кВ.

Рассчитаем все параметры к.з. в каждой точке, для этого определим сопротивление и                   напряжение к.з. на обмотках трансформаторов Т1-Т2.

                                                                                                (2.1)

                                                                                                (2.2)

                                                                                                (2.3)

Приведем исходные данные для расчета:

-по напряжению и мощности выберем тр-р:

ТДТНЭ-40000/110

Uн=115/38,5/11

Uквн-сн=10.5%;      DРк=200кВт;

Uквн-нн=17%;      DРх=63кВт;

Uксн-нн=6%;       iх=0.9%.

Uкв=0.5(10.5+17-6)=10.75%;

Uкс=0.5(10.5+6-17)=-0,25%;

Uкн=0.5(17+6-10.5)=6.25%;

;                                                                                                                                                                              (2.4)                                                                                                         

 ;

;

.

До точки К1:

Результирующее сопротивление:

;

где Хс*б-базисное сопротивление системы;

кА;

Ударный ток:     

                                                                                                                              (2.5)

где Ку-ударный коэффициент.                                            

кА;

кА;

;

До точки К2:

кА;

кА;

;

;

кА;

До точки К3:

кА;

 кА;

МВА;

Результаты расчетов токов к.з. представим в табличной форме (таблица №2.1).

Таблица №2.1. Значение токов короткого замыкания.

Параметры точки к.з.

Uст

Xрез*б

Iк(3)

I¥

Iу

Sкз''

Iк(2)

Iк(1)

кВ

-

КА

КА

КА

МВА

кА

кА

К1

115

0.04762

10.54263

10.54263

26.83715

2099.96

-

5.7984

К2

27.5

0.116385

18.04

18.04

45.92

859.236

9.99186

-

К3

10

0.15382

30.1295

30.1295

76.7

650.111

-

-

К4

0.4

9.669

13.273

13.273

17.12

9.196

-

-

3.  Выбор аккумуляторной батареи и трансформатора собственных нужд.

  Выбор аккумуляторной батареи.

Для питания оперативных цепей на тяговых и понизительных подстанциях, как правило применяются свинцово-кислотные аккумуляторные станционные батареи кратковременного разряда типа СК. В качестве рабочего напряжения оперативных цепей следует применять напряжение Uн=220 В.

Батарея включается по упрощенной схеме без элементарного коммутатора и работает в режиме постоянного подзаряда. У батарей делают отпайки на напряжение 230 В (130 В) и 258 В (148 В), которые подключаются к шинам, питающим цепи управления, защиты и сигнализации (230 В) и к шинам цепей включения выключателей (258 В).

Расчетный ток длительного разряда:

                                                                                                                               (3.1)

где Iпост-ток постоянной длительной нагрузки, подключенной к аккумуляторной батареи до возникновения аварийного режима в электроустановке; Iав-ток аварийной временной нагрузки (аварийное освещение).

;

где Iупр – ток цепей управления защитой и сигнализацией.

Принимаем напряжение АБ: Uаб=220 В.

Рупр принимаем по таблице 5 [1] исходя из варианта задания

Похожие материалы

Информация о работе