12617553_1116096________
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»
А. Р. Упит
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ
для выполнения курсового проекта по дисциплине «Электрические станции и подстанции»
для всех форм обучения направления 140400 «Электроэнергетика и электротехника»
Барнаул 2014
УДК 621.311.2.06
621. 316.925
Упит, А. Р. Методические указания и задания для выполнения курсового проекта по дисциплине «Электрические станции и подстанции» для всех форм обучения направления 140400 «Электроэнергетика и электротехника» А. Р. Упит / Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2014. – 20 с.
Приводятся варианты заданий для выполнения курсового проекта в соответствии с заданием, выданным преподавателем, учтены особенности выполнения данной работы, приводится вся необходимая специальная литература для каждого раздела работы. Исходные данные для проектирования составлены таким образом, что все расчеты и принятые в проекте решения, могут быть использованы при выполнения соответствующего раздела дипломного проекта.
Рассмотрено и одобрено на заседании кафедры «Электроснабжение
промышленных предприятий»
Протокол № 5 от 15 января 2014 г.
©А. Р. Упит, Л. Н. Татьянченко
©Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова
2
1.Задание на курсовой проект.
Задание на курсовой проект по дисциплине «Электропитающие системы»,
имеет 50 вариантов. Исходные данные |
занесены в |
таблицу 1. Номер |
||
варианта задаётся преподавателем. |
|
|
||
Для |
заданного |
варианта |
необходимо |
спроектировать |
двухтрансформаторную понижающую подстанцию (ГПП). Схемы питающей сети заданы рисунками 2, 3, 4, 5 и 6. Суточные графики нагрузки на шинах ГПП показаны на рисунках 7, 8, 9, 10 и 11.
При выполнении проекта необходимо выбрать соответствующее оборудование на стороне высшего и низшего напряжения, выбрать тип кабеля питающего высоковольтный двигатель или цеховую трансформаторную подстанцию. Выбрать тип и место установки нелинейных
ограничителей перенапряжения (ОПН), |
спроектировать |
и рассчитать |
систему молниезащиты подстанции и контура заземления. |
|
|
Если cosφ на шинах подстанции меньше 0,92, необходимо |
рассчитать и |
выбрать компенсирующие устройства, доведя cosφ до значения большим или равным 0,92.
Определить величину нагрузки потребителей собственных нужд подстанции и выбрать тип и мощность трансформатора СН, а так же вид оперативного тока и его источник.
Выбрать приборы учета и измерения электрической энергии и места их установки.
Всё выбранное электрооборудование проверить на термическую и динамическую устойчивости.
Графическая часть проекта должна состоять из двух листов формата А1. На первом листе показывается схема заполнения с указанием типа выбранного электрооборудования и схема соединения первичных силовых цепей.
Второй лист – конструктивная часть ГПП, разрез вид сбоку и план - вид сверху, с указанием необходимых габаритов. На чертеже плана ГПП указать зоны молниезащиты и расположение заземляющих электродов, а на чертеже разреза высоту молниеотводов. Конструкцию РУ 10 кВ желательно применять стандартных, типовых серий.
Объём пояснительной записки 25 – 30 страниц машинописного текста.
2. Последовательность выполнения курсового проекта.
Последовательность и пример расчета даны в методических указаниях для курсового и дипломного проектирования главных понижающих подстанций
[1].
По заданной форме графика нагрузки построить графики нагрузки для заданного варианта ГПП, полной (S кВА), активной (P кВт) и реактивной
3
(Q квар) мощностей. Для реактивной мощности построить графики до компенсации, и после компенсации.
3. Расчет токов короткого замыкания. |
|
|
Расчет токов короткого замыкания необходимо |
выполнить |
в |
соответствии с руководящей документацией РД 153 – |
34.0 – 20.527 – |
98 |
«Расчет токов короткого замыкания и выбор электрооборудования» [2]. Схем замещения для расчета тока короткого замыкания показана на
рисунке 1. |
Время действия короткого замыкания в расчётных точках |
|||||||||
уточнить у преподавателя. |
|
|
|
|
|
|
||||
4. Исходные данные для вариантов приведены в Таблице 1. |
|
|||||||||
Таблица 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№; |
S1, |
|
S2, |
|
L1, |
L2, |
Категории надежности |
Cos φ |
||
Вар |
МВА |
|
МВА |
|
км |
км |
потребителей, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
первая |
вторая |
третья |
|
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
1300 |
|
1900 |
|
10 |
19 |
5 |
15 |
80 |
0,80 |
2 |
1400 |
|
1800 |
|
12 |
17 |
5 |
20 |
75 |
0,81 |
3 |
1500 |
|
1700 |
|
14 |
15 |
5 |
25 |
70 |
0,82 |
4 |
1600 |
|
1600 |
|
16 |
13 |
5 |
30 |
65 |
0,83 |
5 |
1700 |
|
1500 |
|
18 |
11 |
5 |
35 |
60 |
0,84 |
6 |
1800 |
|
1400 |
|
20 |
10 |
10 |
10 |
80 |
0,85 |
7 |
1900 |
|
1300 |
|
11 |
12 |
10 |
15 |
75 |
0,86 |
8 |
2100 |
|
2900 |
|
13 |
14 |
10 |
20 |
70 |
0,87 |
9 |
2200 |
|
2800 |
|
15 |
16 |
10 |
25 |
65 |
0,88 |
10 |
2300 |
|
2700 |
|
17 |
18 |
10 |
30 |
60 |
0,89 |
11 |
2400 |
|
2600 |
|
19 |
20 |
0 |
20 |
80 |
0,90 |
12 |
2500 |
|
2500 |
|
22 |
28 |
0 |
25 |
75 |
0,91 |
13 |
2600 |
|
2400 |
|
24 |
26 |
0 |
30 |
70 |
0,92 |
14 |
2700 |
|
2300 |
|
28 |
30 |
0 |
35 |
65 |
0,93 |
15 |
2800 |
|
2200 |
|
20 |
24 |
0 |
40 |
60 |
0,94 |
16 |
2900 |
|
2100 |
|
33 |
27 |
5 |
5 |
90 |
0,72 |
17 |
1350 |
|
1990 |
|
31 |
29 |
5 |
10 |
85 |
0,73 |
18 |
1450 |
|
1880 |
|
19 |
21 |
5 |
15 |
80 |
0,74 |
19 |
1550 |
|
1770 |
|
16 |
22 |
5 |
20 |
75 |
0,75 |
20 |
1660 |
|
1660 |
|
15 |
19 |
5 |
25 |
70 |
0,76 |
21 |
1770 |
|
1550 |
|
20 |
22 |
5 |
30 |
65 |
0,77 |
22 |
1880 |
|
1440 |
|
37 |
31 |
5 |
35 |
60 |
0,78 |
23 |
1990 |
|
1330 |
|
28 |
38 |
5 |
40 |
55 |
0,79 |
24 |
1100 |
|
1900 |
|
27 |
17 |
5 |
45 |
50 |
0,80 |
25 |
1200 |
|
1800 |
|
19 |
23 |
5 |
50 |
45 |
0,81 |
4
Продолжение таблицы 1.
№ |
Нагрузка |
Нагрузка |
U1, |
номер |
L3, |
Рнагр, |
Ном. |
Число |
Вар. |
1й секц., |
2й секц., |
кВ |
рис.гафика |
км |
кВт |
Рис. |
отход. |
|
кВА |
кВА |
|
нагрузки |
|
(дв-ль) |
Сх. |
линий. |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
1 |
1800 |
1900 |
35 |
7 |
1,0 |
1000 |
6 |
20 |
2 |
2200 |
1900 |
35 |
8 |
1,5 |
1200 |
5 |
25 |
3 |
5000 |
7000 |
35 |
9 |
2,0 |
1600 |
4 |
35 |
4 |
10000 |
12000 |
110 |
10 |
2,5 |
2000 |
3 |
45 |
5 |
10000 |
16000 |
110 |
11 |
3,0 |
1250 |
2 |
26 |
6 |
4000 |
5000 |
110 |
7 |
3,5 |
2500 |
6 |
36 |
7 |
11000 |
12000 |
220 |
8 |
1,0 |
630 |
5 |
46 |
8 |
3000 |
6000 |
220 |
9 |
1,5 |
800 |
4 |
56 |
9 |
16000 |
19000 |
220 |
10 |
1,7 |
1000 |
3 |
29 |
10 |
7000 |
8000 |
35 |
11 |
1,8 |
1250 |
2 |
39 |
11 |
2900 |
3000 |
35 |
7 |
1,9 |
1600 |
6 |
49 |
12 |
12000 |
10000 |
35 |
8 |
2,2 |
2000 |
5 |
31 |
13 |
2500 |
2700 |
110 |
9 |
2,5 |
2500 |
4 |
41 |
14 |
15000 |
18000 |
110 |
10 |
2,7 |
1000 |
3 |
51 |
15 |
14000 |
17000 |
110 |
11 |
2,9 |
800 |
2 |
27 |
16 |
25000 |
30000 |
220 |
7 |
2,1 |
3000 |
6 |
37 |
17 |
18000 |
20000 |
220 |
8 |
3,2 |
1250 |
5 |
47 |
18 |
25000 |
27000 |
220 |
9 |
3,6 |
400 |
4 |
57 |
19 |
3000 |
4000 |
35 |
10 |
3,3 |
1600 |
3 |
22 |
20 |
1200 |
1300 |
35 |
11 |
3.7 |
1200 |
2 |
32 |
21 |
16000 |
20000 |
35 |
7 |
1,9 |
800 |
6 |
42 |
22 |
32000 |
33000 |
110 |
8 |
1,7 |
650 |
5 |
52 |
23 |
6000 |
8000 |
110 |
9 |
1,4 |
1250 |
4 |
62 |
24 |
7500 |
8500 |
110 |
10 |
1,9 |
630 |
3 |
18 |
25 |
13000 |
15000 |
220 |
11 |
2,1 |
2000 |
2 |
28 |
5
Продолжение таблицы 1
№ |
S1, |
S2, |
L1, км |
L2, км |
Категорийность |
|
Cos φ |
|
Вар. |
МВА |
МВА |
|
|
надежности потреб.,% |
|
||
|
|
|
|
|
первая |
вторая |
третья |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
26 |
1300 |
1700 |
17 |
22 |
0 |
40 |
60 |
0,82 |
27 |
1400 |
1600 |
12 |
12 |
0 |
30 |
70 |
0,83 |
28 |
1500 |
1500 |
17 |
17 |
0 |
20 |
80 |
0,84 |
29 |
1600 |
1400 |
22 |
11 |
0 |
10 |
90 |
0,85 |
30 |
1700 |
1300 |
15 |
18 |
0 |
5 |
95 |
0,86 |
31 |
1800 |
1200 |
17 |
20 |
10 |
60 |
30 |
0,87 |
32 |
1900 |
1100 |
16 |
21 |
10 |
50 |
40 |
0,88 |
33 |
2100 |
1900 |
26 |
22 |
10 |
40 |
50 |
0,89 |
34 |
2100 |
1900 |
31 |
40 |
10 |
30 |
60 |
0,90 |
35 |
2200 |
1800 |
45 |
37 |
10 |
20 |
70 |
0,91 |
36 |
2200 |
1800 |
35 |
29 |
3 |
10 |
87 |
0,92 |
37 |
2300 |
1700 |
31 |
27 |
3 |
20 |
77 |
0,93 |
38 |
2300 |
1700 |
34 |
26 |
3 |
30 |
67 |
0,94 |
38 |
2400 |
1600 |
29 |
31 |
3 |
40 |
57 |
0,95 |
40 |
2400 |
1600 |
25 |
18 |
3 |
50 |
47 |
0,70 |
41 |
2500 |
1700 |
22 |
17 |
3 |
60 |
37 |
0,72 |
42 |
2500 |
1700 |
23 |
29 |
3 |
30 |
67 |
0,73 |
43 |
2600 |
1600 |
25 |
27 |
3 |
40 |
57 |
0,74 |
44 |
2600 |
1600 |
21 |
16 |
3 |
20 |
77 |
0,75 |
45 |
2700 |
1500 |
33 |
11 |
3 |
35 |
62 |
0,76 |
46 |
2700 |
1500 |
35 |
10 |
5 |
30 |
65 |
0,77 |
47 |
2800 |
1400 |
37 |
12 |
5 |
40 |
55 |
0,79 |
48 |
2800 |
1400 |
35 |
17 |
5 |
50 |
45 |
0,80 |
49 |
2900 |
1300 |
32 |
12 |
5 |
60 |
35 |
0,78 |
50 |
2900 |
1300 |
38 |
14 |
5 |
70 |
25 |
0,81 |
6
Продолжение таблицы 1.
№ |
Нагрузка |
Нагрузка |
U1, кВ |
Ном.рис |
L3, |
Рнагр, |
Ном. |
Число |
Вар |
1й секц., |
2й секц., |
|
граф. |
км |
кВт |
Рис. |
отход |
|
кВА |
кВА |
|
нгруз. |
|
(дв-ля) |
схемы |
линий. |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
26 |
10000 |
13000 |
220 |
7 |
2,3 |
1250 |
2 |
38 |
27 |
3000 |
4000 |
220 |
8 |
2,5 |
400 |
3 |
48 |
28 |
9000 |
11000 |
35 |
9 |
2,7 |
1000 |
4 |
58 |
29 |
13000 |
15000 |
35 |
10 |
3,2 |
2000 |
5 |
27 |
30 |
30000 |
31000 |
35 |
11 |
3,7 |
800 |
6 |
37 |
31 |
32000 |
32000 |
110 |
7 |
3,1 |
400 |
6 |
47 |
32 |
18000 |
21000 |
110 |
8 |
1,7 |
1250 |
5 |
57 |
33 |
3500 |
4500 |
110 |
9 |
1.4 |
630 |
4 |
19 |
34 |
41000 |
46000 |
220 |
10 |
1,6 |
2500 |
3 |
29 |
35 |
6500 |
7000 |
220 |
11 |
1,9 |
630 |
2 |
39 |
36 |
29000 |
32000 |
220 |
7 |
2,8 |
1250 |
2 |
49 |
37 |
24000 |
27000 |
35 |
8 |
2,5 |
2500 |
3 |
23 |
38 |
10000 |
11000 |
35 |
9 |
3,0 |
800 |
4 |
33 |
39 |
3500 |
6600 |
35 |
10 |
2,0 |
400 |
5 |
43 |
40 |
22000 |
24000 |
110 |
11 |
1,0 |
1600 |
6 |
53 |
41 |
17000 |
19000 |
110 |
7 |
1,5 |
2500 |
6 |
20 |
42 |
7000 |
9000 |
110 |
8 |
2,5 |
2000 |
5 |
30 |
43 |
28000 |
30000 |
220 |
9 |
3,5 |
1250 |
4 |
40 |
44 |
17500 |
18500 |
220 |
10 |
1,1 |
800 |
3 |
50 |
45 |
11500 |
13500 |
220 |
11 |
2,2 |
2500 |
2 |
51 |
46 |
51000 |
53000 |
220 |
7 |
3,3 |
2000 |
3 |
41 |
47 |
37000 |
39000 |
110 |
8 |
4,0 |
800 |
4 |
31 |
48 |
18000 |
21000 |
110 |
9 |
3,0 |
2500 |
5 |
21 |
49 |
6500 |
7000 |
110 |
10 |
2,0 |
400 |
6 |
34 |
50 |
25000 |
28000 |
110 |
11 |
1,7 |
1250 |
2 |
44 |
|
Низкое напряжение для всех вариантов (U2) равно 10 кВ. |
|
5. Исходные данные для внешних условий.
Питание всех ГПП осуществляется от двух ВЛЭП. Данные по району принимаются из ПУЭ для Алтайского края. Время действия летнего графика нагрузок 153 дня, зимнего - 212 дней.
7
6. Электрические схемы.
S1 |
Xc |
|
X 1 |
X 2 |
S2 |
|
1 |
Xc2 |
|||
|
|
|
|
|
K1
Xт
K2
X3
K3
Рисунок 1- Схем замещения для расчета токов короткого замыкания.
8
S1 |
S2 |
1 |
|
L |
|
|
L2 |
Q1 |
Q2 |
|
QB1 |
Т1 |
Т2 |
Д |
Q3 |
|
Q4 |
|
Q6 |
|
QB2 |
|
1с |
|
|
|
|
2с |
|
|
Q5 |
|
|
|
|
S Нагруз. 1 |
S Нагруз. 2 |
|
|
|
L3
Рисунок 2- Схема двухтрансформаторной подстанции питающейся от двухцепной ВЛЭП.
9
S1 |
S2 |
L1 |
L2 |
Q1 |
Q2 |
|
QB1 |
Т1 |
Т2 |
Д |
Q3 |
|
Q4 |
Q6 |
|
|
QB2 |
|
|
|
|
|
Q5 |
|
|
|
|
S Нагруз. 1 |
S Нагруз. 2 |
|
|
|
L3
Рисунок 3- Схема двухтрансформаторной подстанции питающейся от двух отдельных ВЛЭП.
10