Введение

Под надежностью понимается свойство системы выполнять заданные функции, сохраняя свои параметры при эксплуатации в заданных пределах. Надежность системы обеспечивается такими ее свойствами, как работоспособность, безотказность, ремонтопригодность, долговечность.

Электроэнергетическая система представляет собой сложный технический объект, включающий в себя электрические станции, подстанции, линии электропередач, преобразовательные установки, устройства релейной защиты и другие устройства.

Ненадежная работа электроэнергетических систем и их элементов важна для качественной работы потребителей электрической энергии. Внезапные перерывы в электроснабжении потребителей могут привести к существенному экономическому ущербу, а также вызвать гибель людей на производстве.

Целью данной работы является проектирование подстанции и выбор схемы распределительного устройства ВН с учетом надежности и экономической эффективности, а также выбор необходимого оборудования.

Аннотация

Молчанов А.А. Выбор трансформаторов и схемы распределительного устройства электрической подстанции. – Челябинск: ЮУрГУ, Э-543, 2006, 53 страницы, 27 иллюстраций, 16 таблиц. Библиография литературы – 5 наименований. 1 лист чертежа ф.А1.

В данной курсовой работе была рассмотрена определенная энергосистема и отдельная подстанция в ней. Для этой подстанции производен выбор основного оборудования, а точнее силовых трансформаторов, выключателей, разъединителей, токоведущих частей, изоляторов и, кроме того, измерительных трансформаторов тока и напряжения. Также были намечены три варианта схем РУВН для данной подстанции и поведен расчет показателей надежности различными методами. По результатам расчета с учетом укрупненных стоимостных показателей выбирается окончательный вариант схемы РУВН.

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лит. Лист Листов

Разработал Молчанов А.А..

Проверил Коровин Ю.В.

Н.контр.

Утв.

ЮУрГУ

Кафедра ЭССиС

Выбор трансформаторов и схемы распределительного устройства электрической подстанции

Задание на курсовую работу

Схема энергосети представлении на рисунке 1. Исходные данные приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные

Проектируемая п/ст «П»			Потребители и их доля в Pmax	Длина ЛЭП, км				Потребители, МВт
U1/U2, кВ/кВ	Smax, МВА	Pmax, МВт		Л1	Л2	Л3	Л4	П/ст №3	П/ст №4
220/10	42	35	Горнодобывающая промышленность – 30% Торфоразработки – 70%	70	80	30	50	Шинный завод – 120	Производство бумаги – 250

Рисунок 1 – Схема сети

Задание на курсовую работу

1) Выбрать число и мощность трансформаторов на п/ст «П» без учета надежности, а также сечение и марку провода на ЛЭП Л1-Л4.

2) По согласованию с преподавателем назначить не менее трех вариантов схем РУ ВН подстанции «П» и рассчитать показатели надежности любым методом.

3) Для одного из вариантов повторить расчет по пункту 2 другим методом, сравнить полученные варианты и сделать выводы.

4) Рассчитать приведенные затраты по укрупненным показателям для вариантов схем РУ ВН и выбрать наиболее экономичную схему.

5) Рассчитать токи КЗ и выбрать аппаратуру и токоведущие части для подстанции «П» в цепях, указанных преподавателем.

6) Графическая часть: главная схема электрических соединений п/ст «П».

1 Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции «П»

При выборе трансформаторов и автотрансформаторов на электрических станциях и подстанциях, с одной стороны, следует стремится к обеспечению надежной связи с системой и надежному электроснабжению потребителей, а с другой, – к уменьшению мощности и количества.

Количество трансформаторов на станциях и подстанциях определяется степенью ответственности нагрузок, которые в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» делятся на категории, экономической выгодностью количества включенных трансформаторов (автотрансформаторов) и нормами технологического проектирования.

Выбор мощности трансформаторов (автотрансформаторов) производится таким образом, чтобы при выходе из работы наиболее мощного трансформатора, оставшиеся обеспечивали питание нагрузки во время ремонта или замены этого трансформатора с учетом допустимой перегрузки оставшихся в работе, а также резерва по сетям СН и НН.

Применение одного трансформатора возможно на первом этапе сооружения двухтрансформаторной подстанции при постепенном росте нагрузки. На крупных подстанциях возможна установка трех и более трансформаторов, если двух по существующей шкале мощности оказывается недостаточно. Но схема подстанции в этом случае значительно усложняется. Поэтому остановимся на двух трехфазных трансформаторах. В случае выхода одного из трансформаторов из строя второй принимает на себя нагрузку равную .

Рассчитаем мощность трансформаторов исходя из того что их должно быть не менее двух, и в длительных режимах каждый из трансформаторов должен быть загружен на 70%.

(МВА).

К установке примем трансформаторы типа ТДТН – 40/220 номинальной мощностью 40 МВА.

Проверим загрузку трансформатора в аварийном режиме. Коэффициент загрузки в этом режиме равен:

По коэффициенту загрузки выбранный трансформатор проходит.

Выбор сечения и марки провода ЛЭП Л1-Л4.

Расчет тока в нормальном и аварийном режимах

Цепи питающих линий в нормальном режиме:

,

где – мощности подстанций №3, №4 и «П».

Будем считать, что линии 1 и 2 загружены равномерно, тогда в аварийном режиме получается следующее:

,

– т.к. линия одноцепная, то при её обрыве ток по ней не течет.

Транзитные линии №3 и №4 в нормальном режиме:

,

.

Токи транзитных линий в аварийном режиме:

,

.

Таблица 2 – Выбор проводов ЛЭП

Номер линии	Iнорм, кА	Iав, кA	Марка провода
1	0,35	0,7	2× АС – 300/39
2	0,35	0	АС – 240/32
3	0,315	0	АС – 240/32
4	0,328	0,656	2×АС – 300/39