Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Хакасский технический институт - филиал
ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»
институт
Электроэнергетика
кафедра
Преподаватель ________ Валь П.В
подпись, дата инициалы, фамилия
Студент группа 12-1 ________ Бугрим Н.Е
номер группы подпись, дата инициалы, фамилия
Абакан 2014 г
Содержание
Y
Введение 4
1 Построение графиков нагрузки подстанции 5
1.1 Суточные графики нагрузок потребителей 5
1.2 Суммарный суточный график подстанции 11
1.3 Годовой график нагрузки подстанции по продолжительности нагрузок 14
1.4 Технико-экономические показатели нагрузки подстанции 17
1.5 График полной мощности подстанции 18
2. Выбор главной схемы подстанции 22
3. Выбор трансформаторов подстанции 23
4 Расчет питающих линии электропередач 26
5. Расчет токов короткого замыкания 28
6. Выбор и проверка электрооборудования подстанции 33
6.1 Расчетные условия для проверки аппаратов и проводников по рабочему режиму 33
6.2 Выбор и проверка шин 35
6.3 Выбор и проверка электрических аппаратов 45
6.3.1 Выбор и проверка электрических аппаратов на высоком напряжении 45
6.3.1.1 Выбор разъединителей 45
6.3.1.2 Выбор выключателей 45
6.3.2 Выбор и проверка электрических аппаратов низкого напряжения 47
6.3.2.1 Выбор разъединителей 47
6.3.2.2 Выбор выключателей 47
6.3.2.3 Выбор ограничителей перенапряжений 48
6.4 Выбор контрольно-измерительной аппаратуры 48
6.5 Выбор трансформаторов собственных нужд 53
Список использованных источников 56
Введение
Основные цели проектирования электрических станций, подстанций, сетей и энергосистем следующие: производство, передача и распределение заданного количества электроэнергии в соответствии с заданным графиком потребления; надёжная работа установок и энергосистем в целом; заданное качество электроэнергии; сокращение капитальных затрат на сооружение установок; снижение ежегодных издержек и ущерба при эксплуатации установок энергосистемы.
Первая цель определяется техническим заданием на электроснабжение потребителей определенного народнохозяйственного комплекса или административно-экономического района. Вторая и третья – существующими техническими нормативами. Четвёртая и пятая выступают в качестве экономического критерия оптимальности. Оптимальность решения при проектировании означает, что заданный производственный эффект (располагаемая мощность, отпускаемая энергия уровень надёжности и качества) получается при минимально возможных затратах материальных и трудовых ресурсов.
В данном курсовом проекте проектируется главная понизительная подстанция (ГПП), так как данный проект является учебным, то принимается ряд допущений, позволяющих избежать чрезмерного увеличения объёма проекта и сосредоточить внимание на более существенных вопросах.
В данном курсовом проекте будут разрабатываться следующие вопросы: выбор основного оборудования проектируемой подстанции; выбор и обоснование главной схемы электрических соединений; расчёт токов короткого замыкания;выбор коммутационных аппаратов; выбор токоведущих частей и кабелей; выбор контрольно-измерительных приборов для основных цепей схемы; выбор ограничителей перенапряжения.
1 Построение графиков нагрузки подстанции
1.1 Суточные графики нагрузок потребителей
Переводим типовой график в график нагрузки заданного потребителя, используя соотношение для каждой ступени графика:
где
ордината соответствующей ступени
типового графика (%);
максимальная мощность согласно задания
(МВт).
Для примера покажем расчет
для предприятия по добыче угля:
Дальнейший расчет производится аналогично. Результаты представлены в таблице 1.
По результатам данных таблицы построим суточные графики нагрузок для каждого из потребителей:
Рисунок 1.1 – Суточные графики предприятия по добыче угля
Рисунок 1.2 – Суточные графики нагрузок населенного пункта
Рисунок 1.3 – Суточные графики нагрузок обогатительной фабрики
Рисунок 1.4– Суточные графики нагрузок машиностроительного завода
Рисунок
1.5– Суточные графики нагрузок предприятия
текстильной промышленности
Таблица 1 – Суточные графики нагрузок потребителей
Потребляемая мощность, МВт |
||||||
Час |
Предприятие по добыче угля |
Населенный пункт |
Обогатительная фабрика |
|||
Зима |
Лето |
Зима |
Лето |
Зима |
Лето |
|
1 |
1,23 |
0,82 |
2,94 |
2,45 |
2,65 |
2,385 |
2 |
1,23 |
0,82 |
2,45 |
1,715 |
2,65 |
2,385 |
3 |
0,82 |
0,41 |
1,715 |
1,225 |
2,65 |
2,385 |
4 |
0,82 |
0,41 |
1,715 |
1,225 |
2,65 |
2,12 |
5 |
0,82 |
0,41 |
2,205 |
1,225 |
2,65 |
2,12 |
6 |
1,64 |
0,41 |
2,695 |
1,715 |
2,65 |
2,12 |
7 |
0,82 |
0,82 |
3,43 |
2,205 |
5,3 |
2,12 |
8 |
7,38 |
0,82 |
3,92 |
3,185 |
5,3 |
2,12 |
9 |
7,38 |
0,82 |
4,41 |
3,43 |
5,3 |
3,71 |
10 |
7,38 |
6,97 |
3,43 |
3,185 |
5,3 |
3,71 |
11 |
7,38 |
6,97 |
2,45 |
2,205 |
5,3 |
4,24 |
12 |
7,79 |
6,97 |
2,205 |
2,205 |
5,3 |
4,24 |
13 |
7,79 |
7,38 |
1,96 |
1,715 |
5,3 |
4,77 |
14 |
0,82 |
0,82 |
1,96 |
1,715 |
5,3 |
4,77 |
15 |
0,82 |
0,82 |
2,94 |
2,205 |
5,3 |
4,77 |
16 |
7,79 |
0,82 |
3,43 |
2,695 |
5,3 |
4,77 |
17 |
7,38 |
6,97 |
3,92 |
2,695 |
5,3 |
2,385 |
18 |
7,79 |
6,97 |
4,41 |
2,94 |
5,3 |
2,385 |
19 |
8,2 |
7,79 |
4,9 |
3,43 |
3,18 |
2,385 |
20 |
8,2 |
7,79 |
4,9 |
3,92 |
3,18 |
2,385 |
21 |
8,2 |
0,82 |
4,655 |
4,165 |
3,18 |
2,385 |
22 |
1,64 |
0,82 |
4,165 |
4,165 |
3,18 |
2,385 |
23 |
0,82 |
0,82 |
3,92 |
3,675 |
3,18 |
2,385 |
24 |
1,23 |
0,82 |
3,43 |
2,94 |
3,18 |
2,385 |
Продолжение таблицы 1
Потребляемая мощность, МВт |
||||||
Час |
Машиностроительный завод |
Предприятие текстильной промышленности |
Суммарная мощность |
|||
Зима |
Лето |
Зима |
Лето |
Зима |
Лето |
|
1 |
2,52 |
2,205 |
1,44 |
0,9 |
10,78 |
8,76 |
2 |
2,52 |
2,205 |
1,44 |
0,9 |
10,29 |
8,025 |
3 |
2,52 |
1,89 |
1,44 |
1,08 |
9,145 |
6,99 |
4 |
2,52 |
1,89 |
1,44 |
1,08 |
9,145 |
6,725 |
5 |
0,63 |
0,315 |
1,44 |
0,36 |
7,745 |
4,43 |
6 |
0,63 |
0,315 |
0,54 |
0,36 |
8,155 |
4,92 |
7 |
6,3 |
0,315 |
0,54 |
0,36 |
16,39 |
5,82 |
8 |
6,3 |
0,315 |
3,42 |
0,36 |
26,32 |
6,8 |
9 |
6,3 |
5,67 |
3,6 |
3,24 |
26,99 |
16,87 |
10 |
6,3 |
5,67 |
3,6 |
3,24 |
26,01 |
22,775 |
11 |
4,41 |
3,15 |
3,6 |
1,08 |
23,14 |
17,645 |
12 |
4,41 |
3,15 |
1,8 |
1,08 |
21,505 |
17,645 |
13 |
6,3 |
5,355 |
3,6 |
1,08 |
24,95 |
20,3 |
14 |
6,3 |
5,355 |
3,6 |
3,24 |
17,98 |
15,9 |
15 |
5,67 |
5,04 |
3,6 |
3,24 |
18,33 |
16,075 |
16 |
5,67 |
5,04 |
3,42 |
3,06 |
25,61 |
16,385 |
17 |
5,67 |
4,725 |
3,42 |
3,06 |
25,69 |
19,835 |
18 |
5,67 |
4,725 |
3,42 |
3,06 |
26,59 |
20,08 |
19 |
3,15 |
1,89 |
3,42 |
1,26 |
22,85 |
16,755 |
20 |
5,67 |
1,89 |
1,8 |
1,26 |
23,75 |
17,245 |
21 |
5,67 |
5,04 |
3,42 |
3,06 |
25,125 |
15,47 |
22 |
5,67 |
5,04 |
3,42 |
3,06 |
18,075 |
15,47 |
23 |
2,52 |
2,205 |
3,42 |
0,72 |
13,86 |
9,805 |
24 |
2,52 |
2,205 |
1,44 |
0,72 |
11,8 |
9,07 |
Тогда совмещенный суточный график нагрузок потребителей имеет вид:
Рисунок 1.6 – Совмещенные суточные графики нагрузок потребителей