Задание: 2

1. ВЫБОР СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ 3

2. РАЗРАБОТКА ГЛАВНОЙ СХЕМЫ 3

2.1. Выбор трансформаторов связи 3

2.2. Расчёт токов КЗ. 5

2.3. Выбор схемы РУ 6

2.4. Выбор коммутационных аппаратов, токоведущих частей, средств контроля и измерения. 8

2.4.1. РУ высшего напряжения. 8

Таблица 2 9

Расчётные данные 9

ВГУ-110||-40/3150У1 9

SGF 123n 9

2.4.2. РУ низшего напряжения. 13

Таблица 6 14

Расчётные данные 14

ВВЭ-10-31,5/3150У3 14

Таблица 7 16

Расчётные данные 16

ВВЭ-10-20/630У3 16

Таблица 11 – Расчетные параметры изолятора 23

Расчётные данные 23

ОНШ-10-5-1УХЛ1 23

3. РАСЧЕТ АККОМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ. 23

4. РАСЧЕТ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ПОДСТАНЦИИ. 25

Задание:

(Вариант 46)

Разработать проект городской подстанции со следующими исходными данными:

• Сторона высшего напряжения (ВН):

• напряжение на стороне высшего напряжения, U_ВН=110 кВ,

• число вводов на стороне ВН - 2,

• число отходящих ВЛ - 2,

• транзитная мощность S_ТР=50 МВ∙А.

• Сторона низшего напряжения (НН):

• напряжение на стороне низшего напряжения, U_НН=10,5 кВ,

• мощность нагрузки на стороне низшего напряжения S_НН=55 МВ∙А,

• число линий на стороне НН - 10.

• Общие параметры подстанции:

• Х_С=0,017, при S_δ=100 МВ∙А;

1. Выбор структурной схемы

Структурная схема разрабатываемой подстанции должна состоять из распределительных устройств (РУ) высшего, низкого напряжения, а так же понизительного трансформатора.

Подстанция является транзитной, так как через её шины осуществляется транзит мощности между точками сети. Она имеет 2 питающие и 4 отходящие линии 110 кВ. Распределительное устройство низшего напряжения (РУ НН) имеет 12 отходящих линий.

Структурная схема представлена на рисунке 1. Выбор числа и типа трансформаторов зависит от требований к надёжности электроснабжения питающихся от подстанции потребителей и является в конечном плане технико-экономической задачей.

Рис.1. Структурная схема подстанции.

2. Разработка главной схемы

2.1. Выбор трансформаторов связи

В практике проектирования на подстанциях всех категорий предусматривается, как правило, установка двух трансформаторов. Несмотря на то, что на большинстве новых подстанций на первом этапе строительства устанавливаются по одному трансформатору.

Применение однотрансформаторных подстанций допускается:

- в качестве первого этапа сооружения двухтрансформаторной при постепенном росте нагрузки;

- при дроблении подстанции для питания узла с сосредоточенной нагрузкой и схеме сети НН, обеспечивающей резервирование для каждой из однотрансформаторных подстанций;

- для питания неответственных потребителей, допускающих перерыв электроснабжения на время, достаточное для замены повреждённого трансформатора.

Установка на подстанции более двух трансформаторов применяется в следующих случаях:

- на подстанциях промышленных предприятий, если необходимо выделить по режиму работы толчковые нагрузки;

- если по технико-экономическим соображениям целесообразно использование на подстанции более двух средних напряжений;

- если для покрытия нагрузки недостаточно предельной мощности двух трансформаторов.

С учётом изложенного, устанавливаю на подстанцию 2 трансформатора.

Исходя из допустимой перегрузки на время максимума нагрузки на 40%, мощность каждого из двух трансформаторов выбирается равной 0,650,7 максимальной нагрузки подстанции. При аварийных режимах перегрузка трансформаторов на 40% допускается на время максимума общей суточной продолжительностью не более 6 часов в течение не более 5 суток, при условии, что до перегрузки трансформатор был загружен не более чем на 93%. Таким образом, при установке двух трансформаторов их мощность выбираем по условию:

S_ном≥ 0,7S_max

S_ном ≥ 0,7∙55 = 38 МВА

Выбираем трансформатор ТРДН-40000/110.

Трансформатор с расщеплённой обмоткой НН (Р), имеет масляное охлаждение с дутьём (Д), имеет устройство РПН (Н). Номинальная мощность трансформатора 40МВА.

Параметры трансформатора приведены в Таблице 1.

Таблица 1

UK , %	PХХ , кВт	PКЗ , кВт
10,5	34	170

Коэффициент загрузки каждого трансформатора определяется по формуле :

,

где - номинальная мощность трансформатора;

–число трансформаторов.

,

что приемлемо, т.к. трансформатора не должен превышать 0,8.

Коэффициент перегрузки трансформатора при условии, что другой трансформатор вышел из строя определяется по формуле :

что тоже допустимо, т.к. трансформатор допускается перегружать на 40℅, т.е. должен быть не больше 1,4.

На основании подсчитанных коэффициентов можно сделать вывод, что трансформаторы выбраны верно.