5. Регулировочные положения ответвлений трансформаторов.
5.1. Расчет подстанции №1.
Регулирование напряжения на подстанции №1 должно осуществляться в пределах[8]:
В
Используя справочную литературу [5], находим для выбранного трансформатора вид, диапазон и число ступеней регулирования напряжения.
Таблица 11.
Тип трансформатора |
Вид, диапазон и число ступеней регулирования напряжения |
ТДТН – 6300/ 110 |
РПН в нейтрали ВН, ±16%, ± 9 ступеней. |
Используя справочную литературу [8], находим относительное число витков одной ступени регулирования в % для трансформатора с напряжением на высокой стороне U = 115 кВ и число ступеней регулирования напряжения ±9.
Относительное
число витков одной ступени регулирования:
Найдем значение напряжения для одной ступени регулирования. Для этого составим пропорцию:
В
Число ответвлений трансформатора будет равно:
Таким образом, n = ±2.
5.2. Расчет подстанции №3.
Регулирование напряжения на подстанции №3 должно осуществляться в пределах[8]:
В
Используя справочную литературу [5], находим для выбранного трансформатора вид, диапазон и число ступеней регулирования напряжения.
Таблица 12.
Тип трансформатора |
Вид, диапазон и число ступеней регулирования напряжения |
ТДН – 10000/ 110 |
РПН в нейтрали ВН, ±16%, ± 9 ступеней. |
Используя справочную литературу [8], находим относительное число витков одной ступени регулирования в % для трансформатора с напряжением на высокой стороне U = 115 кВ и число ступеней регулирования напряжения ±9.
Относительное число витков одной ступени регулирования:
Найдем значение напряжения для одной ступени регулирования. Для этого составим пропорцию:
В
Число ответвлений трансформатора будет равно:
Таким образом, n = ±2.
6. Оборудование подстанции №2.
6.1. Краткая характеристика оборудования.
ВЗ – 110/630-0,5 –высокочастотный заградитель с естественным воздушным охлаждением на напряжение 110 кВ, на номинальный длительный ток 630 А, индуктивность реактора на промышленной частоте – 0,5 Гн, предназначен для предупреждения чрезмерного затухания сигнала несущей частоты высокочастотных каналов связи в линиях передач высокого напряжения.
СМПВ
– 110/
– 6,4 УХЛ1 – конденсатор связи, пропитанный
конденсаторным маслом, содержащий в
своей конструкции изолирующую подставку
для установки на фундамент, с выводом
для присоединения аппаратного зажима
ошиновки, номинальным напряжением 110/
кВ, емкостью – 6,4 нФ, климатическое
исполнение УХЛ (температура окружающей
среды от +400С
до -600С),
категория размещения – 1 (оборудование,
эксплуатируемое на открытом воздухе)
предназначен для
обеспечения высокочастотной связи на
частотах от 24 до 1500 кГц в линиях
электропередачи номинальным напряжением
110 кВ переменного тока частоты 50 и 60 Гц.
РДЗ – 110Б/1000 УХЛ1 – разъединитель двухколонковый для наружной установки с заземляющим ножом на напряжение 110 кВ, с усиленным исполнением изоляции, на номинальный ток 1000 А, климатическое исполнение УХЛ (температура окружающей среды от +400С до -600С), категория размещения – 1 (оборудование, эксплуатируемое на открытом воздухе) предназначен для отключения и включения (создания видимого разрыва) обесточенных участков электрических цепей с напряжением 110 кВ, а также заземления отключенных участков при помощи заземлителей.
ТФМЗ – 110Б - II У1 – трансформатор тока с фарфоровой покрышкой, вторичная обмотка звеньевого типа, маслонаполненный на номинальное напряжение 110 кВ, с усиленным исполнением изоляции, II – вариант конструктивного исполнения – 38х81 мм (трансформаторы на первичные токи 400 … 1000 А), У1 – эксплуатация в районах с умеренным климатом с категорией размещения 1 (на открытом воздухе). Трансформатор предназначен для наружной установки в открытых распределительных устройствах для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления в установках переменного тока частоты 50 или 60 Гц.
НКФ – 110 - 57 У1 – трансформатор напряжения каскадный с фарфоровой покрышкой номинальным напряжением на ВН 110 кВ, 57 – год разработки, У1 – эксплуатация в районах с умеренным климатом с категорией размещения 1 (на открытом воздухе). Трансформаторы напряжения предназначены для понижения высокого напряжения до значения, равного 100 В, необходимого для питания измерительных приборов, цепей автоматики, сигнализации и защитных устройств.
ВМТ – 110 – 25/1250 – выключатель маломасляный, Т – конструктивное исполнение, номинальным напряжением 110 кВ, номинальным током отключения – 25 А, номинальным током 1250 А. Выключатели высоковольтные предназначены для включения и отключения электрических цепей высокого напряжения под нагрузкой, а также для отключения токов короткого замыкания. Выключатели должны обладать достаточной отключающей способностью, возможно меньшим временем действия, высокой надежностью работы. Они должны быть взрыво- и пожаробезопасны.
РВС – 110 М У1 – разрядник вентильный, стационарный, номинальным напряжением 110 кВ, модернизированный, У1 – эксплуатация в районах с умеренным климатом с категорией размещения 1 (на открытом воздухе). Разрядники вентильные серии РВС предназначены для защиты от атмосферных перенапряжений изоляции электрооборудования переменного тока частотой 50 Гц и 60 Гц.
РГН 110/1000 УХЛ1 – разъединитель горизонтально-поворотного типа, класс изоляции – Н, номинальным напряжением 110 кВ, номинальным током 1000 А, УХЛ1 - эксплуатация в районах с умеренным и холодным климатом с категорией размещения 1 (на открытом воздухе). Разъединители предназначены для включения и отключения обесточенных участков электрических цепей, находящихся под напряжением, а также заземления участков при помощи заземлителей. Разъединители также используют для отключения токов холостого хода трансформаторов и зарядных токов воздушных и кабельных линий.
Вывод:
Целью курсовой работы является расчет электрической сети, соответствующей двум режимам работы: наибольших и наименьших нагрузок. На первоначальном этапе составил схема замещения электрической сети. При построении схемы замещения произвел следующие эквивалентные замены: линия электропередачи представляется сопротивлением и емкостями в начале и конце линии; двухобмоточный трансформатор – сопротивлением, трехобмоточный трансформатор – тремя сопротивлениями, включенными
Т-образно.
После произвел расчет трансформаторных подстанций. Данный расчет заключается в выборе трансформатора, определении сопротивлений трансформатора, подводимой к ним мощности и потерь в трансформаторе. Подобранные трансформаторы проверил на загрузку в нормальном и аварийном режиме. Для номинальной мощности коэффициенты загрузки для всех подстанций составили 0,5 - в нормальном режиме и 1,0 – в аварийном режиме. Для расчетной мощности коэффициенты загрузки трансформаторов на подстанциях №1, №3, №4 превышают установленные (0,7 – в нормальном режиме, 1,4 – в аварийном), поэтому в аварийном режиме возможно отключение потребителей III категории надежности. Для расчетной мощности коэффициенты загрузки трансформаторов на подстанции №2 оказались меньше установленных, поэтому возможно подключение дополнительных потребителей.
Расчет воздушных линий электропередач включает в себя определение полного сопротивления линии, реактивной мощности, вырабатываемой линией, потерь мощности и мощности в начале линии.
Основным разделом данной курсовой является расчет потокораспределения в замкнутой сети. Данный раздел состоит из двух частей: расчет распределения потоков мощности без учета потерь на линии и расчет распределения потоков мощности с учетом потерь на линии. Прежде чем приступить к расчету сети с двухсторонним питанием, условно «разрезал» питающий пункт и получил сеть с двумя пунктами. Предварительно на расчетной схеме произвольно указал направления потоков мощностей по участкам. Так как на первом этапе расчета потерями мощности можно пренебречь, то суммируя мощности нагрузки, нашел линейные мощности на каждом участке. Распределение мощностей в сети является принудительным и определяется нагрузками потребителей и условием баланса мощностей в узлах. Полная мощность в каждой из ветвей сети получается суммированием значений мощностей всех нагрузок, которые питаются по данному участку (ветви) сети. Определив потокораспределение участков сети (первый этап расчета), нашел потери мощности каждого участка (второй этап расчета). Суммируя найденное потокораспределение с потерями мощности участков, определил полную мощность на шинах подстанции «В» с учетом потерь мощности и зарядных мощностей линии. Она составила 57,144+j·39,255 МВ·А.
В следующем пункте произвел расчет напряжений в узлах схем и потерь напряжений. При передаче электроэнергии по сети в ее элементах, помимо потерь мощности, происходят падения напряжения, которые являются одним из количественных показателей, характеризующих режим работы сети. Потери напряжения имеют место в трансформаторах и воздушных линиях.
Расчет КПД электрической сети является завершающим разделом в режиме наибольших нагрузок. КПД электрической сети составил 97,5%.
Расчет электрической сети в режиме наименьших нагрузок осуществляется аналогично, с учетом, что нагрузка в данном режиме составляет 45 % от наибольшей. Полная мощность на шинах подстанции в режиме наименьших нагрузок составила 25,575+j·13,841 МВ·А. Разным режимам работы потребителей соответствуют разные потоки мощности и разные потери напряжения. В режиме наибольших нагрузок сеть сильнее загружена и потери в ее элементах больше. В режиме наименьших нагрузок потери значительно меньше.
Завершающим разделом данной курсовой является определение числа регулировочных ответвлений трансформаторов подстанций №1 и №3 (оно составило для обеих подстанций ±2). Регулирование напряжения осуществляется для поддержания определенного значения напряжения в точках сети. В курсовом проекте используется один из видов регулирования напряжения – с помощью устройства РПН (регулирование напряжения под нагрузкой). РПН представляет собой автоматическое устройство, меняющее рабочее ответвление витков обмотки трансформатора и изменяющее, таким образом коэффициент трансформации. РПН размещают в обмотке ВН. Это позволяет, во-первых, иметь наиболее плавное регулирование, так как число витков у обмотки ВН больше, чем на НН, во-вторых, при переключении выполняется коммутация меньших по величине, чем на стороне НН, и, в-третьих, включение РПН в заземляющую нейтраль на ВН значительно снижает требования к уровню изоляции устройства регулирования.