`

Содержание

Введение…………………………………………………………………………. 1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………………. 1.1 Краткая технология производства…………………………………………. 1.2 Характеристика потребителей электроэнергии…………………………… 1.3 Разработка структурных схем подстанции………………………………... 1.4 Разработка главной схемы электрических соединений подстанции…….. 1.5 Контрольно-измерительные приборы на подстанции……………………. 1.6 Собственные нужды электрических подстанций……………………..…... 2 РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ…………………………………………………...…….. 2.1 Выбор типа и расчёт мощности трансформаторов……………..……….… 2.2 Технико-экономическое сравнение вариантов……………………………. 2.3 Расчёт токов короткого замыкания для выбора аппаратов и токоведущих частей …………...………………………………………………... 2.4 Расчётные условия для выбора аппаратов на первичном напряжении….. 2.5 Расчётные условия для выбора аппаратов на вторичном напряжении…………………………………………………………………...….. 2.6 Расчёт и выбор токоведущих частей электрических подстанций……....... 2.7 Выбор типов релейной защиты………….…………………..……….…...... 2.8 Выбор измерительных трансформаторов…….…………………….…….... 2.9 Выбор конструкции и описание распределительных устройств….….….. 3 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ………………………………………………..……... Литература……………………………………………………………….…….....

Введение

Электрическая станция - совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания.

В названии каждой электрической станции указан вид используемой первичной энергии или первичного двигателя: тепловая электростанция (далее ТЭС), гидравлическая (далее ГЭС), атомная (далее АЭС) и др. Передача электрической энергии осуществляется не на генераторном напряжении, а на более высоком. Для передачи электрической энергии от электростанций сооружают линии электропередач высокого напряжения, по которым электрическая энергия подается на трансформаторные подстанции. Преобразование электрической энергии переменного тока одного напряжения в электрическую энергию переменного тока другого напряжения, производится с помощью трансформаторных подстанций. Целью данного курсового проекта является получение практических навыков в его разработке экономичной, гибкой и надежной электрической схемы подстанций, а также расчет и выбор электрического оборудования для подстанций, которое будет обеспечивать бесперебойную работу и приобретение опыта в использовании справочной литературы, руководящих указаний и нормативных материалов.

Перед энергетиками, поставлена задача максимально сократить стоимость оборудования и повысить надежность на всех электрических подстанциях. Электрическая энергия обладает большими преимуществами по сравнению с другими видами вторичной энергии: легко может быть произведена в больших количествах промышленными способами, передана на большие расстояния и распределена между потребителями. С достаточно малыми потерями ее можно преобразовать в месте потребления в другие виды энергии.

Передача электроэнергии от электростанции к потребителям - одна из важнейших задач энергетики. Электроэнергия передаётся преимущественно по воздушным линиям электропередачи (далее ЛЭП) переменного тока. Необходимость передача электроэнергии на расстояние обусловлена тем, что электроэнергия вырабатывается крупными электростанциями, а потребляется сравнительно маломощными электроприёмниками (далее ЭП), распределёнными на значительной территории. Транспортировку электроэнергии производят при высоком напряжении, что уменьшает потери электроэнергии в ЛЭП и позволяет, уменьшить ее стоимость для потребителя. Непосредственно в районе ее потребления строят понизительные подстанции (далее ПП).

1 Общая часть

1.1 Краткая технология производства

Электрические станции предназначены для преобразования различных видов энергии в электрическую энергию. По роду первичной энергии, преобразуемой специальными агрегатами в электрическую, станции подразделяются на тепловые, гидравлические и атомные.

На ТЭС химическая энергия сжигаемого топлива преобразуется в паровом котле в энергию водяного пара, приводящего в движение паровую турбину, соединенную с генератором. Механическая энергия вращения турбины преобразуется генератором в электрическую. Отработанный пар поступает в конденсатор и превращается в воду. Далее с помощью насоса вода подается в паровой котел и цикл повторяется. Тепловую энергию, необходимую для работы парового котла, получают в результате сжигания природного газа, твердого и жидкого топлива. Большинство ТЭС оборудовано паровыми турбинами.

К тепловым относятся также АЭС. Они представляют собой сложные электрические установки. На них используется тепловая энергия распада атомного ядра изотопа урана или тория. Чтобы получить тепловую энергию распада атомного ядра длительно, а не в виде взрыва, и управлять ею, применяют специальные атомные котлы, называемые реакторами, со специальными замедлителями. По существу атомная электростанция является тепловой, т.к. тепловая энергия распада атомного ядра через специальные теплоносители передается воде, преобразуемой в пар, который приводит в движение турбогенератор. Однако вследствие интенсивного радиоактивного излучения требуется сооружение специальных средств защиты от излучения. Коэффициент полезного действия (далее КПД) АЭС составляет не более 35 %.

ГЭС преобразовывают энергию потока воды в электрическую энергию. Она состоит из различных гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора. Из энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды, в механическую энергию вращения, которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую.

ГЭС, по сравнению с электростанциями других типов, имеют ряд преимуществ: легко поддаются автоматизации, обладают быстрым запуском, малыми эксплуатационными расходами, а значит, и низкой себестоимостью. КПД ГЭС составляет около 85-95% из-за того что топливом является природная энергия.

Тепловые электрические станции также подразделяют на конденсаторные (далее КЭС), предназначенные для выработки только электрической энергии, и теплоэлектростанции, производящие кроме электрической тепловую энергию в виде горячей воды и пара.

Принцип работы КЭС, работающей на угле, заключается в следующем. Уголь подается в топливный бункер, а из него в дробильную установку, где превращается в пыль. Угольная пыль поступает в топку парогенератора (парового котла), имеющего систему трубок, в которых циркулирует химически очищенная вода, называемая питьевой. В котле вода нагревается, испаряется, а образовавшийся насыщенный пар доводится до температуры 400 – 6500С и под давлением 3 – 24 МПа поступает по паропроводу в паровую турбину. Параметры пара зависят от мощности агрегатов.

Полученную электрическую энергию генераторного напряжения, повышают до более высокого. Делается это для того, что бы избежать потерь энергии при транспортировке ее к потребителю. Непосредственно в месте ее потребления сооружаются ПП, которые распределяют энергию на более низком напряжении потребляемую маломощными ЭП.

В данном курсовом проекте будет рассматриваться понизительная подстанция 35/6 кВ.

Электрическая подстанция — электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств.

По назначению трансформаторные подстанции (далее ТП) разделяются на главные понизительные подстанции, центральные распределительные подстанции, распределительные пункты, цеховые трансформаторные подстанции или трансформаторные пункты и специальные подстанции, например, преобразовательные. Подстанции потребляют электроэнергию от электростанции или энергосистемы и, понижая напряжение, распределяют ее по территории предприятия или района.

ТП надежно защищены от таких проблем как: короткое замыкание, перегрузки, и других неприятностей, благодаря ограничителям напряжения, разрядникам, а так же предохранителям и выключателям.