1. Разработка структурной схемы подстанции

1.1.Расчет мощности нагрузки на шинах подстанции

По заданным характеристикам потребителей определим полную нагрузку в максимальном режиме распределительных устройств РУ разных напряжений

S_РУ = (nP_max / сos)k_одн

где n – количество отходящих ЛЭП

P_max – мощность одной линии в режиме максимальных нагрузок, МВт

сos - коэффициент мощности

k_одн – коэффициент одновременности

S_РУ110 = (6∙32 / 0,88)0,91=198,5 МВА;

S_РУ35 = (414,5 / 0,89) 0,87+(122 / 0,93) 0,87=56,7+20,58=77,28 МВА.

1.2.Выбор трансформаторов (автотрансформаторов)

На ПС, должно быть установлено не менее двух трансформаторов. В случае аварии на одном из трансформаторов второй должен обеспечить полной мощностью названных потребителей. При оценке мощности, которая будет приходиться в послеаварийном режиме на оставшийся в работе трансформатор, следует учитывать его перегрузочную способность, которая в послеаварийных режимах допускается до 140% на время максимума (не более 6 ч в сутки на протяжении не более 5 суток), т. е.

S_АТ  S_нб / 1,4

Определим мощность АТ:

S_АТ ( S _РУ110 + S_РУ35) /1,4 =(198,5+77,28)/1,4=

=275,78/1,4=196,9 МВА.

По [1, таблица П2.10] выбираем трехфазный автотрансформатор АТДЦТН – 250 000/500/110. Каталожные данные заносим в таблицу 1.1. Проверяем загрузку автотрансформаторов в нормальном k_з.норм и аварийном k_з.авар (при отключении одного из автотрансформаторов) режимах.

k_з.норм =(S _РУ110 + S_РУ35)/2S_АТ=275,78/(2 250)=0,6;

k_з.авар =(S _РУ110 + S_РУ35)/S_АТ=275,78/250=1,1≤1,4;

Выбранный нами автотрансформатор удовлетворяет всем необходимым требованиям.

Каталожные данные заносим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 Каталожные данные трансформаторов и автотрансформаторов

Тип

Sном, МВА

Uном, кВ

Потери,кВт

Uк, %

Iх, %

АТ

НН

ВН

СН

НН

хх

КЗ

В-С

В-Н

С-Н

В-С

В-Н

С-Н

АТДЦТН 250000/ /500/110

250

100

500

121

38,61

200

690

280

230

13

33

18,5

0,4

1.1.Составление структурной схемы подстанции

Устанавливаем автотрансформаторы Т1 и Т2 500/110/35кВ (рисунок 1.1).

2. Разработка упрощенной принципиальной электрической схемы подстанции

2.1 Выбор и описание схемы электрических соединений на стороне высшего напряжения.

На стороне высшего напряжения 500 кВ, учитывая, что количество подводящих линий равно шести, а количество трансформаторов равно двум, согласно нормам технического проектирования по [8, таблице 2.1] выбираем схему трансформатор – шины с полуторным присоединением линий.

По полуторной схеме в РУ выполняются две системы шин, причем каждые две цепи присоединяются к обеим системам шин с помощью трех выключателей. На каждом присоединении устанавливается линейный разъединитель, с помощью которого это присоединение после выключения его двух выключателей, может быть отсоединено от выключателей, после чего оба выключателя цепи могут быть снова включены, - тем самым восстановится присоединение оставшейся в работе цепи к обеим системам шин.

Особенностью схемы тансформатор – шины является то, что здесь две цепи трансформаторов присоединяются к сборным шинам лишь с помощью разъединителей; остальные цепи присоединяются к сборным шинам двумя выключателями на цепь. Схема обладает высокой надежностью. Отключение всех присоединений мало вероятно, может произойти при ревизии одного из выключателей и отказе выключателя второй цепи.

Достоинства схемы «трансформатор – шины» состоят в том, что любой из выключателей может быть выведен в ревизию без нарушения работы цепи и с минимальным количеством работы разъединителями. Таким образом, разъединители не являются оперативными и служат только для ремонта данного выключателя, что позволяет выполнить блокировки между ними и выключателей исключительно простыми и, следовательно, надежными); возможность отключения любой из двух систем шин для очистки ее изоляторов и ревизии контактов без нарушения работы всех цепей; сохранение питания всех цепей при отключении обеих систем шин.

Недостатки этой схемы заключаются в следующем: а) отказ выключателя третьего ряда одной линии в период ремонта выключателя второго ряда другой линии приводит к потере двух линий ( которые могут быть и транзитными); б) необходима установка большого числа выключателей и трансформаторов тока; в) при ремонте любого выключателя второго ряда отказ любого из выключателей первого или третьего рядов приводит к отключению двух присоединений – одного в цепочке, где ремонтируется выключатель, и второго, там где отказал выключатель; г) при аварии на маторе повреждение отключается выключателями всех остальных цепей, т.е. тремя-четырьмя выключателями, из-за чего приходится чаще ремонтировать эти выключатели (что увеличивает объем эксплуатационных работ).