Вопросы к госэкзамену по дисциплине «Электрическая часть станций и подстанций»

1. Режимы работы нейтрали сети 0,4-110 кВ

Режим нейтрали является важнейшей характеристикой электриче-

ской системы, определяющим:

• уровень изоляции электроустановки;

• выбор коммутационной аппаратуры;

• величины токов при однофазных замыканиях на землю;

• условия работы релейной защиты;

• безопасность в электрических сетях.

- глухозаземленная (меньше 1 кВ)

Применяется для безопасности персонала

- изолированная (3,6,10,35 кВ).

В сетях с таким напряжением обрыв одной из фаз не явл аварийным. Данный режим наз аварийным и сети в течении 2 часов могут работать. При токах замыкания на землю больше 10 А , данные токи должны быть компенсированы

эффективнозаземленная (110 кВ ивыше)

-дугогас катушка

-

или

В сетях 110 кВ и выше часть нейтрали д б разземлена, при 220 кВ все нейтрали заземляются ч/з дополнительную индуктивность.

2. Условия выбора числа и мощности на подстанциях потребителей.

Выбор числа трансформаторов на подстанции производим в соответствии с категориями электроприемников цехов.

Принимается подстанции с двумя трансформаторами, так как присутствует потребители I и II категории.

Выбор мощности трансформаторов производится в соответствии с ГОСТ 14209-85.

Расчетная мощность по предприятию найдется как:

, (33)

где Р_рп – активная мощность по предприятию;

Q_эк1 – реактивная мощность, потребление которой предприятие не имеет права превысить в часы максимальных нагрузок;

; (34)

Значение экономического коэффициента реактивной мощности:

, (35)

где tgφ_э.н – экономическое значение коэффициента реактивной мощности по нормативному методу,

, (36)

здесь tgφ_б = 0,4 – базовый коэффициент реактивной мощности при внешнем электроснабжении напряжением 35 кВ;

d_max – отношение потребления активной мощности потребителем в квартале максимальной нагрузки энергосистемы к потреблению в квартале его максимальной нагрузки (при курсовом и дипломном проектировании d_max =1);

к – коэффициент, учитывающий отличие стоимости электроэнергии в различных энергосистемах (для «Оренбургэнерго» к = 0,8);

;

к₁ – отношение максимума активной нагрузки потребителя в i-ом квартале к ее значению в квартале максимальной нагрузки потребителя (для учебного проектирования к₁ = 1);

,

МВар;

МВА;

Необходимые для построения графика нагрузок потребителей данные заносим в таблицу 6. Сам график представлен на рис.2:

Таблица 6

t, ч	Sграф
1	0,54
2	0,54
3	0,54
4	0,56
5	0,56
6	0,56
7	0,83
8	0,86
9	0,95
10	1
11	0,90
12	0,85
13	0,83
14	0,90
15	0,95
16	1
17	0,90
18	0,79
19	0,79
20	0,82
21	0,82
22	0,82
23	0,76
24	0,76

Для максимального суточного графика работы потребителей подстанции (рис.2) находим среднеквадратичную мощность:

S_нтк+cr

S_ск+cr

Рис.2. График электрических нагрузок для станко - строительных заводов.

, (37)

Среднеквадратичную мощность можно принять за ориентировочную суммарную номинальную мощность трансформаторов подстанции. Тогда ориентировочная номинальная мощность каждого из трансформаторов будет равна:

, (38)

где n – число трансформаторов на подстанции;

МВА.

Для предварительного расчета принимаем два трансформатора по 6,3 МВА.

Значение суммарной номинальной мощности трансформаторов:

; (39)

Так как линия суммарной номинальной нагрузки лежит выше и с графиком не пересекается, значит трансформатор не будет испытывать перегрузки.

Проверим работу трансформаторов в аварийном режиме:

Коэффициент аварийной перегрузки:

(40)

Используя время аварийной перегрузки h = 24 ч, температуру охлаждающей среды Θ_охл = -13,4^оС, определяем допустимую аварийную перегрузку:

к_ав(-20) = 1,6; к_ав(-10) = 1,5, /3.206/.

Линейной интерполяцией получаем к_ав для Θ_охл = -13,4^оС:

; (41)

Определенная максимально-допустимая аварийная перегрузка трансформатора (1,534) больше действительной (1,435), следовательно тепловой износ изоляции будет меньше чем допускает ГОСТ.

В аварийном режиме температура масла в верхних слоях не должна превышать 115^оС. Температура в наиболее нагретой точке обмотки трансформатора не должна превышать 160^оС.

Результаты выбора трансформаторов заносим в таблицу 7:

Таблица 7

Sрп , МВА	число тр-ров	тип тр-ра	Sнт , МВА	Uн вн , кВ	Uн нн , кВ	ΔPхх , кВт	ΔPкз , кВт	Uкз %	Iхх %
11,72	2	ТМ	6,3	35	10,5	7,6	46,5	7,5	0,8

(ДОПОЛНИТЕЛЬНО - Потери мощности в трансформаторах ГПП:

кВт; (42)

где (43)

кВт;

; (44)

кВар;

Потери электроэнергии в трансформаторах ГПП:

, (45)

где τ – время которое необходимо электроприемникам при потреблении максимальной мощности для того, чтобы создать те же потери электроэнергии, которые имеют место по реальному графику,

, (46)

здесь Т_м = 5800 ч – для машиностроения;

;

МВт∙ч. (47)