Министерство высшего образования РФ
Дальневосточный государственный технический университет
Кафедра электроэнергетики
Курсовой проект по дисциплине:
«Электрические станции и подстанции в системах электроснабжения»:
«Районная подстанция 220/110/10 кВ»
Вариант 5
Выполнил: ст. группы Э-941
Проверил: преп.
Владивосток
2003 г.
СОДЕРЖАНИЕ:
1.ВВЕДЕНИЕ
2.ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
2.1. Построение суточного графика нагрузок на НН.
2.2. Построение суточного графика нагрузок на СН.
2.3. Построение суточного графика нагрузок на ВН.
2.4. Построение годового графика по продолжительности нагрузок
3.ВЫБОР ЧИСЛА, ТИПА И МОЩНОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
3.1. Выбор числа силовых трансформаторов.
3.2. Выбор типа и мощности силовых трансформаторов.
3.2.1.Выбор типа и мощности силовых трансформаторов для первого варианта.
3.2.2.Выбор типа и мощности силовых трансформаторов для второго варианта.
3.3. Определение допустимых перегрузок.
3.4. Технико-экономическое сравнение вариантов.
Обоснование выбора варианта схемы проектируемой подстанции.
3.4.1. Технико-экономический расчет первого варианта.
3.4.2. Технико-экономический расчет второго варианта.
4.РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.
4.1. Расчёт тока короткого замыкания в точке К1.
4.2. Расчёт тока короткого замыкания в точке К2.
4.3. Расчёт тока короткого замыкания в точке К3.
5. ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ.
5.1. Выбор сечения проводов на ВН.
5.2. Выбор сечения проводов на СН.
6. ВЫБОР АППАРАТОВ НА ВН И СН.
6.1. Выбор и проверка выключателей на ВН.
6.2. Выбор выключателей на СН.
6.3. Выбор разъединителей на ВН.
6.4. Выбор разъединителей на СН.
6.5. Выбор ограничителей перенапряжения на ВН.
6.6. Выбор ограничителей перенапряжения на СН и НН.
7. ВЫБОР ШИН НА СТОРОНЕ НН.
8. ВЫБОР ИЗОЛЯТОРОВ.
8.1. Выбор опорных изоляторов.
8.2. Выбор проходных изоляторов.
9. ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ К РП.
9.1. Выбор кабельных линий на НН.
9.2. Проверка кабельных линий на термическую стойкость.
10. ВЫБОР РЕАКТОРОВ.
11. ВЫБОР ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ.
11.1. Трансформаторы тока.
11.1.1.Трансформаторы тока на сторону ВН.
11.1.2.Трансформаторы тока на сторону СН.
11.1.3.Трансформаторы тока на сторону НН.
11.2. Трансформаторы напряжения.
11.2.1.Трансформаторы напряжения на сторону ВН.
11.2.2.Трансформаторы напряжения на сторону СН.
11.2.3.Трансформаторы напряжения на сторону НН.
12. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ СОБСТВЕННЫХ НУЖД.
13. ВЫБОР ОПЕРАТИВНОГО ТОКА.
14. ВЫБОР ГЛАВНОЙ СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ ПОДСТАНЦИИ.
15. ВЫБОР ЯЧЕЕК КРУ.
16. ВЫБОР СИНХРОННЫХ КОМПЕНСАТОРОВ.
17. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1. ВВЕДЕНИЕ.
Под данным курсовым проектом предусматривается разработка проекта электрической части крупной понижающей подстанции с распределительными устройствами (РУ) трех напряжений (высшее, среднее и низшее). При проектировании студент знакомится с основными приёмами и методами проектирования электрических установок, приучается к обобщению теоретических знаний, полученных при изучении специальных курсов, и использованию директивных материалов и справочной литературы для решения задач при выполнении проекта.
2 . ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК.
Электрические нагрузки определяются для выбора силовых трансформаторов, электрических аппаратов и токоведущих частей.
2.1.Построение суточного графика нагрузок на НН.
Для построения суточного графика по реактивной мощности на стороне НН берутся летний и зимний суточные графики нагрузки P=f(t) для сети 10 кВ, заданные в исходных данных. Реактивная мощность Q определяется по формуле:
Q = P · tgj. (2.1)
Построение суточного графика по полной мощности S на стороне НН производится по известным графикам активной Р и реактивной Q мощностям:
(2.2)
Результат расчетов для зимнего и летнего суточных графиков нагрузок на НН сведен в таблицу 2.1.
Таблица 2.1.Расчет зимнего и летнего суточных графиков нагрузок на НН.
|
Время года |
P, Q, S |
Время суток |
||||||
|
0-8 |
8-11 |
11-13 |
13-15 |
15-16 |
16-21 |
21-24 |
||
|
Зима |
P, Мвт |
6 |
10 |
8 |
15 |
8 |
20 |
6 |
|
Q, квар |
2,56 |
4,26 |
3,41 |
6,39 |
3,41 |
8,52 |
2,56 |
|
|
S, кВА |
6,52 |
10,87 |
8,7 |
16,3 |
8,7 |
21,74 |
6,52 |
|
|
Лето |
P, Мвт |
4 |
8 |
6 |
13 |
6 |
18 |
4 |
|
Q, квар |
1,7 |
3,41 |
2,56 |
5,54 |
2,56 |
7,67 |
1,7 |
|
|
S, кВА |
4,35 |
8,7 |
6,52 |
14,13 |
6,52 |
19,57 |
4,35 |
|
Годовое потребление энергии, кВт·ч
W=
, (2.3)
где Рi – мощность i-й ступени графика, кВт;
Ti – продолжительность i-й ступени графика, ч;
n – число ступеней графика.
WНН = 84050, МВт · ч.
Число часов использования максимума нагрузки, ч
,
(2.4)
Тmax нн =4202,5,ч.
Время максимальных потерь, ч
t = (0.124 + Tm·10-4)2 · 8760, (2.5)
tНН =2594,78, ч.
Рис. 2.1.1. Расчет зимнего суточного графика нагрузок на НН.
Рис. 2.1.2. Расчет летнего суточного графика нагрузок на НН.
2.2. Построение суточного графика нагрузок на СН.
Для построения суточного графика по реактивной мощности на стороне СН берутся летний и зимний суточные графики нагрузки P=f(t) для сети 110 кВ, Построение выполняется аналогично п. 2.1. Результат расчета сводится в таблицу 2.2.
Таблица 2.2.Расчет зимнего и летнего суточных графиков нагрузок на СН.
|
Время года |
P, Q, S |
Время суток |
||||||
|
0-8 |
8-12 |
12-15 |
15-17 |
17-19 |
19-23 |
23-24 |
||
|
Зима |
P, Мвт |
12 |
18 |
15 |
24 |
15 |
30 |
12 |
|
Q, квар |
5,81 |
8,7 |
7,26 |
11,62 |
7,26 |
14,62 |
5,81 |
|
|
S, кВА |
13,33 |
20 |
16,66 |
26,66 |
16,66 |
33,33 |
13,33 |
|
|
Лето |
P, Мвт |
9 |
15 |
12 |
21 |
12 |
27 |
9 |
|
Q, квар |
4,36 |
7,26 |
5,81 |
10,16 |
5,81 |
13,07 |
4,36 |
|
|
S, кВА |
10 |
16,06 |
13,33 |
23,32 |
13,33 |
30 |
10 |
|
Аналогично формулам 2.3 – 2.5 рассчитываем:
WСН = 143595 МВт · ч ;
Тmax сн = 4786,5ч;
tСН = 3181,52 ч
Рис. 2.2.1. Расчет зимнего суточного графика нагрузок на СН.
Рис. 2.2.2. Расчет летнего суточного графика нагрузок на СН.
2.3. Построение суточного графика нагрузок на ВН.
Суточные графики нагрузок на стороне ВН получаются путем сложения соответствующих участков суточных графиков на НН и СН:
PВН = PСН + PНН,
QВН = QСН + QНН, (2.6)
SВН = SСН + SНН.
Результат расчета для зимних и летних суточных графиков нагрузок сведен в таблицу 2.3.
Таблица 2.3.Расчет зимнего и летнего суточных графиков нагрузок на ВН.
|
Время года |
P, Q, S |
Время суток |
||||||||||
|
0-8 |
8-11 |
11-12 |
12-13 |
13-15 |
15-16 |
16-17 |
17-19 |
19-21 |
21-23 |
23-24 |
||
|
Зима |
P, Мвт |
18 |
28 |
26 |
23 |
30 |
32 |
44 |
35 |
50 |
36 |
18 |
|
Q, квар |
8,37 |
12,96 |
12,11 |
10,67 |
13,65 |
20,32 |
20,14 |
15,75 |
23,04 |
17,08 |
8,37 |
|
|
S, кВА |
19,85 |
30,85 |
28,68 |
25,35 |
32,96 |
37,91 |
48,39 |
38,39 |
55,05 |
39,84 |
19,85 |
|
|
Лето |
P, Мвт |
13 |
23 |
21 |
18 |
25 |
27 |
39 |
30 |
45 |
31 |
13 |
|
Q, квар |
3,06 |
10,67 |
9,82 |
8,37 |
11,35 |
12,72 |
17,83 |
13,48 |
20,74 |
14,77 |
3,06 |
|
|
S, кВА |
13,35 |
25,35 |
23,18 |
19,85 |
27,45 |
29,85 |
42,88 |
32,88 |
49,55 |
34,34 |
13,35 |
|
Аналогично формулам 2.3 – 2.5 рассчитываем:
WВН = 221195 МВт · ч ;
Тmax вн = 4223,9 ч;
tВН = 2615,23 ч
Рис. 2.3.1. Расчет зимнего суточного графика нагрузок на ВН.
Рис. 2.3.2. Расчет летнего суточного графика нагрузок на ВН.
2.4. Построение годового графика по продолжительности нагрузок.
Годовой график нагрузки по продолжительности строится по известным графикам за летние и зимние сутки. При построении годового графика по оси ординат откладываются нагрузки, кВт, по оси абсцисс - часы года от 0 до 8760. Нагрузки на графике располагаются в порядке убывания от Pmax до Pmin.
Продолжительность потребления нагрузки Ti определяется по формуле:
Ti = ti · N, (2.7)
где ti – длительность ступеней суточных графиков;
N – количество календарных дней: NЗИМ= 215 дней, NЛЕТ = 150 дней.
Таблица 2.4 Годовой график по продолжительности нагрузок на ВН.
|
Р, МВт |
50 |
45 |
44 |
39 |
36 |
35 |
32 |
31 |
30 |
28 |
27 |
25 |
24 |
23 |
21 |
18 |
13 |
|
T,ч |
430 |
300 |
215 |
150 |
430 |
430 |
215 |
300 |
730 |
645 |
150 |
215 |
300 |
815 |
150 |
2085 |
1350 |
Рис.2.4.1. Годовой график по продолжительности нагрузок на ВН.
Рис.2.4.2. Годовой график по продолжительности нагрузок на НН.
Рис.2.4.3. Годовой график по продолжительности нагрузок на СН.
3.1. Выбор числа силовых трансформаторов.
При выборе числа трансформаторов (автотрансформаторов) на подстанции следует руководствоваться требованиями к надежности электроснабжения, определяемыми категориями потребителей.
На подстанциях с высшим напряжением 35-750 кВ рекомендуется устанавливать два трансформатора (автотрансформатора).
3.2. Выбор типа и мощности силовых трансформаторов.
На подстанциях устанавливаются, как правило, трехфазные трансформаторы или автотрансформаторы. При выборе типа трансформаторов или автотрансформаторов необходимо учитывать, что они обязательно должны иметь встроенные устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН).
Мощность трансформаторов выбирается так, чтобы при отключении наиболее мощного из них на время ремонта или замены, оставшиеся в работе, с учетом их допустимой перегрузки и резерва по сетям среднего и низшего напряжений, обеспечивали питание нагрузки.
Выбор типа и мощности автотрансформаторов будем производить по двум вариантам. В первом варианте рассматривается схема электроснабжения по двум трёхобмоточным силовым автотрансформаторам (Рис. 3.1). Во втором варианте рассматривается схема с тремя трёхобмоточными
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.