Другие предметы \ Электроснабжение транспорта

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

Страницы работы

32 страницы (Word-файл)

Скачать файл

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 I_к³, поэтому в проекте произведем расчет токов короткого замыкания I_к³ для всех РУ и однофазного замыкания на землю I_к¹ 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 S_б=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

U_н=115/38,5/11

U_квн-сн=10.5%; DР_к=200кВт;

U_квн-нн=17%; DР_х=63кВт;

U_ксн-нн=6%; i_х=0.9%.

U_кв=0.5(10.5+17-6)=10.75%;

U_кс=0.5(10.5+6-17)=-0,25%;

U_кн=0.5(17+6-10.5)=6.25%;

;(2.4)

;

До точки К1:

Результирующее сопротивление:

;

где Х_с*б-базисное сопротивление системы;

кА;

Ударный ток:

(2.5)

где К_у-ударный коэффициент.

кА;

;

До точки К2:

кА;

;

кА;

До точки К3:

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.	U_ст	X_рез*б	I_к⁽³⁾	I_¥	I_у	S_кз^''	I_к⁽²⁾	I_к⁽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 U_н=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 I_пост-ток постоянной длительной нагрузки, подключенной к аккумуляторной батареи до возникновения аварийного режима в электроустановке; I_ав-ток аварийной временной нагрузки (аварийное освещение).

;