Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
белавин ТП-3.doc
Скачиваний:
5
Добавлен:
24.11.2019
Размер:
1.54 Mб
Скачать

Министерство транспорта российской федерации федеральное агенство железнодорожного транспорта

Саратовский техникум железнодорожного транспорта – филиал

государственного образовательного учреждения высшего профессионального

образования «Самарский государственный университет путей сообщения»

СТЖТ – филиал СамГУПС

Курсовой проект

По дисциплине «Электрические подстанции»

«Выбор оборудования трансформаторной подстанции»

Выполнил: Белавин С.В.

Проверил: Фатеев В.А.

Саратов 2010г

Оглавление

Введение 4

Открытие электроэнергии стало новой, глобальной ступенью в развитии человеческого общества. Трудно представить жизнь современного общества без электроэнергии, экономическое, техническое и культурное развитие которого во многом обусловлено её широким применением. 4

Широкое применение электроэнергии во всех областях человеческой деятельности объясняется рядом преимуществ перед другими видами энергии: 4

Возможность экономичной передачи на значительные расстояния. 4

Простота преобразования в другие виды энергии (механическую с помощью электродвигателей,\тепловую с помощью электронагревательных приборов. световую с помощью электроламп и т.д.). 4

Возможность получения из других видов энергии (тепловой, гидравлической, атомной, энергии ветра и солнца). 4

Простота распределения между любым числом потребителей любой мощности. 4

Электрическая энергия вырабатывается на электростанциях, а затем, часть электрической энергии передаётся потребителям по ЛЭП на генераторном напряжении, другая часть поступает на расположенную рядом повышающую трансформаторную подстанцию, где напряжение повышается до десятков и сотен киловольт. Такой способ передачи электроэнергии обоснован экономической целесообразностью, так как при высоком напряжении снижаются потери электроэнергии в проводах ЛЭП. Экономически выгодное напряжение для передачи электроэнергии в каждом отдельном случае определяется путем проведения технико-экономических расчётов Чтобы подать питание потребителям, необходимо понизить высокое напряжения до нужной величины. Для этого применяются понижающие трансформаторные подстанции, которые в зависимости от того как они присоединены к питающей сети бывают узловыми, проходными, ответвительными и концевыми. 4

В силу развития во всех отраслях человеческой деятельности информационных технологий, наблюдается их применение и на электрических подстанциях. Современные электрические подстанции оснащаются автоматизированными рабочими местами, оператор которого может в любой момент времени на экране монитора узнать полную информацию о любом объекте, постоянно следить за происходящими изменениями состояния объектов и своевременно реагировать на них. Не отходя от экрана монитора оператор может выполнять абсолютно любые переключения оборудования. 4

При проектировании трансформаторной подстанции я должен выдержать следующие условия: 5

Кроме того исходя из Правил устройства электроустановок, а также из того, что к проектируемой подстанции будут подключены потребители первой и второй категорий, необходимо выдержать следующие условия для этих потребителей: 5

Перерыв в электроснабжении потребителей первой категории не должен превышать 1,3 с, так как это может повлечь за собой тяжёлые последствия: опасность для жизни людей; значительный ущерб народному хозяйству; повреждение дорогостоящего основного оборудования; массовый брак продукции; расстройство сложного технологического процесса; нарушение особо важных элементов коммунального хозяйства. 5

Перерыв в электроснабжение потребителей второй категории не должен превышать время, необходимого на переход к резервному питанию дежурным персоналом. Последствия в результате перерыва в электроснабжении этого типа потребителей влечёт за собой менее тяжкие последствия, но и они могут привести к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества людей. 5

Помимо этого потребители как первой так и второй категории получают питание не менее чем от двух источников. 5

Исходя из вышесказанного на проектируемой подстанции будут установлены два силовых понижающих трансформатора. Но кроме силовых понижающих трансформаторов на подстанции устанавливается ещё много оборудования, такое как трансформаторы тока, напряжения, силовые высоковольтные выключатели, реле напряжения и тока, счётчики активной и реактивной энергии. Всё это оборудование в совокупности обеспечивает надёжное и бесперебойное питание потребителей. 5

1 Расчёт полной мощности проектируемой подстанции и выбор главных понижающих трансформаторов 6

Расчёт активных максимальных мощностей каждого потребителя 6

1.2 Расчёт реактивных максимальных мощностей каждого потребителя 8

1.3 Расчёт полной мощности потребителей 9

1.4 Выбор понижающих трансформаторов 9

2 Расчёт максимальных рабочих токов 10

2.1 Вторичные обмотки низшего напряжения двухобмоточных силовых трансформаторов 11

2.2 Сборные шины вторичного напряжения главных понижающих трансформаторов 11

2.3 Линии, питающие потребителей 12

3 Расчёт параметров короткого замыкания 13

3.1 Общие положения 13

3.2 Расчётная схема 14

3.3 Эквивалентная электрическая схема замещения 14

3.3.1 Расчёт относительных сопротивлений схемы замещения 14

3.3.2 Преобразование схемы замещения для максимального режима 17

3.4 Расчёт параметров цепи короткого замыкания 19

21

4 Выбор токоведущих частей и электрического оборудования подстанции 22

4.1 Выбор и проверка токоведущих частей 22

4.1.2 Проверка выбранных проводов на термическую стойкость 22

4.3 Выбор и проверка разъединителей 26

4.4 Выбор и проверка измерительных трансформаторов тока 28

СА3У – И67Ом 30

4.6 Максимальная токовая защита линий с независимой выдержкой времени 36

Заключение 39

В заключение разработки своего курсового проекта я бы хотел проанализировать выполненную мной работу и сравнить её с теми целями, которые я поставил перед собой в самом начале работы. 39

Первым шагом в расчете является составление схемы замещения и её упрощения, нахождение точек короткого замыкания, а так же нахождение максимальных и суммарных, активных и реактивных мощностей. 39

Следующим шагом в расчете оборудования подстанции является выбор главного понижающего трансформатора. 39

Исходя из характеристик силовых трансформаторов рассчитываются максимальные рабочие токи на вводах в РУ, на сборных шинах , на линиях потребителей. Также производится расчёт максимальных токов трёхфазного короткого замыкания, ударных токов, а также мощностей и тепловых импульсов короткого замыкания в трёх точках, обозначенных на расчётной схеме, в режимах, когда в работе находятся две линии и одна линия. Эти данные необходимы для дальнейшего выбора оборудования электрической подстанции, которое будет обеспечивать бесперебойное питание потребителей и своевременное отключение или переход на резервное питание в случае возникновения аварийных ситуаций. Помимо защитных функций выбранные трансформаторы тока и напряжения служат для учёта потребляемой энергии, который необходим для того, чтобы взимать с потребителей плату за оказанные услуги, а также для фиксации увеличения нагрузки потребителей и своевременной смены оборудования. 39

Литература 40

Исходные данные:

  1. Трансформаторная подстанция № 3

  2. Характеристики потребителей

Наименование

Руст

Категория потребителей

Коэффициенты

Кс

cos φ

1

Освещение и бытовая нагрузка

2200

2

0,47

0,94

2

Насосная станция водоснабжения

2200

1

0,54

0,94

3

Вагоноремонтное

завод

7500

1

0,41

0,92

4

Вагонное

депо

1100

2

0,46

0,92

5

Мебельная

фабрика

2000

2

0,35

0,92

3 Мощность короткого замыкания на шинах 220кВ или 110кВ районных подстанций: РП-1 Sx1=650 MВ*А

РП-2 Sx2=870 МВ*А

4 Длина воздушных линий 110 кВ:

L3=30км

L4=18км

L5=19км

L6=28км

L7=24км

5 Мощность трансформатора собственных нужд:

Sтсн=100 кВ*А