Курсовой_проект(исправлено)

Министерство образования Российской Федерации ФГБОУ ВПО

"Ивановский Государственный Энергетический Университет им. В.И. Ленина"

Кафедра электрических станций и диагностики электрооборудования

Курсовой проект

“Понизительная подстанция 220/10 кВ”

Выполнил: студент гр. 4-29хх Буров А.В.

Проверил: Новоселов Е.М.

Иваново 2014

1

4.Выбор схемы соединения подстанции...........................……………............. 15

5. Выбор типов релейных защит и автоматики.................……………............. 18

6.Выбор оборудования и токоведущих частей...................……………........... 20

6.1.Выбор выключателей.......................................................……………………. 20

6.2.Выбор разъединителей....................................................……………………. 24

2

Аннотация

Темой данного курсового проекта является понизительная подстанция 220/10 кВ. Заданием на данный проект явились:

схема прилегающей сети;

суточный график использования нагрузки;

характеристика нагрузочного района (максимальная мощность нагрузки, категории потребителей питающихся от данной подстанции и т.д.).

Результатом проектирования явился:

выбор трансформаторов, использующихся на подстанции;

выбор схемы соединения подстанции;

выбор типов релейной защиты и автоматики;

выбор оборудования и токоведущих частей;

выбор типа оперативного тока;

обеспечение мероприятий по охране труда;

расчет технико-экономических показателей подстанции.

3

Исходные данные:

Часть исходных данных приведена в задании по курсовому проекту. Исходная схема:

Т-1,2,3

ВЛ4

220 кВ

Г-1,2,3

ВЛ2

ПС1

Система 2

Рис. 1 Схема участка ЭЭС

Параметры элементов системы представлены в таблице 1.

Таблица.1

Суточный график нагрузки представлен на рис.2. На графике нагрузка указана в %

отмаксимальной мощности (-- Р, - Q).

4

%

Q

90

80

70

60

50

40

30

20

10

Рис. 2 Суточный график нагрузки общего машиностроения

1.Характеристика подстанции и еѐ потребителей

1.1.Определение типа подстанции (ПС)

Проектируемая ПС является понизительной подстанцией напряжением 220/10 кВ.

ПС является ответвительной, по своему назначению относится к потребительской, т.к. от шин НН питаются потребители.

Ввиду того, что потребители I категории должны питаться от двух независимых источников питания, на ПС устанавливаем два трансформатора.

Подстанция обслуживается дежурными на щите управления совместно с распределительными сетями.

От подстанции на стороне низкого напряжения отходит 22 кабельных линий.

1.2.Характеристика нагрузки ПС

Кданной подстанции подключены потребители 1,2 и 3 категорий. В таблице 1.1 приведены данные о соотношении количества потребителей различных категорий.

По заданию от шин 10 кВ питается район нагрузок с РMAX = 30 МВт, cosφмакс = 0,9. Полная мощность нагрузки шин 10 кВ для ступени с максимальной нагрузкой:

Sm ax Pмакс / cosмакс 30 / 0,9 33,3 (МВА); (1)

Реактивная мощность соответствующая максимальной полной мощности:

5

В табл. 1.2 приведены данные для построения суточных графиков нагрузки.

Текущее значение полной мощности для каждой ступени графика нагрузки подсчитывается по формуле:

Для каждой ступени графика определяется активная энергия по формуле:

По полученным данным из табл.3 определим:

суточный отпуск энергии потребителям

среднюю нагрузку

коэффициент заполнения годового графика нагрузки

По полученным данным построим суточный график полной мощности в именованных величинах и годовой график полной мощности по продолжительности в именованных величинах для нагрузки 10 кВ (рис.3).

6

S, МВА

50

40

30

20

10

t, ч

Суточный график полной мощности

S, МВА

50

40

30

20

10

t, ч

Годовой график полной мощности

Рис. 3

7

2. Выбор силовых трансформаторов

Поскольку с шин подстанции ПС2 питается 60% потребителей 1 и 2 категорий, то по условиям надѐжности электроснабжения, необходима установка двух силовых трансформаторов.

Мощность каждого трансформатора выбирается так, чтобы при отключении одного трансформатора, оставшийся в работе обеспечивал с допустимой перегрузкой питание нагрузки подстанции. Расчѐтная мощность одного трансформатора выбирается из условия по формуле:

Исходя из полученного результата, выбираем трансформатор типа ТРДН – 25000/220.

2.1 Проверка трансформатора по перегрузочной способности.

S, МВА

Начальная загрузка трансформатора в долях от номинальной мощности трансформатора:

нагрузки;

Si - значение текущей нагрузки;

∆ti – продолжительность ступени графика, входящей в участок начальной нагрузки; Предварительное значение коэффициент перегрузки:

Кмах= Sмах/Sном=33.3/25=1.33

8

Так как К`2 >0,9·Кmax, то принимаем К2 = К`2

Допустимая перегрузка (аварийная) при К1 = 0,706 , h = 12 ч равна К2доп = 1,4 , а расчѐтное

К`2 =1.22 ,т.е. и в перегрузочном режиме трансформатор будет работать не на полную загрузку .

Таким образом, получили, что выбранный трансформатор проходит по перегрузочной способности в аварийном режиме при отключении одного из работающих на ПС трансформаторов ,а ставим такой трансформатор с перспективой на расширение производства и увеличение нагрузки.

Паспортные данные трансформатора приведены в табл. 3.

таблица. 2.1

3. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.

На проектируемой ПС произведем расчет начального значения периодической составляющей тока короткого замыкания- Iпо: на шинах высшего напряжения ПС1 – трехфазного и однофазного КЗ, на шинах низшего напряжения ПС1 – трехфазного КЗ. Для ограничения токов КЗ на стороне 10 кВ следует принять следующие меры:

-обеспечить раздельную работу трансформаторов; -у трансформаторов мощностью 25 МВА расщепленные обмотки включить

раздельно; -заземлить нейтраль только одного трансформатора.

В курсовом проекте принято, что двигательная нагрузка потребителей на напряжение 10 кВ достаточно удалена от шин ПС. В связи с чем можно не учитывать ток подпитки от нее места КЗ.

Для определения Iпо, составим схемы замещения для протекания токов прямой и нулевой последовательностей.

При определении параметров схем замещения будем пользоваться системой относительных единиц, отнесенных к базовым условиям. За величину базовой мощности примем Sб=1000 МВА и выберем базовые напряжения в соответствии со школой средних напряжений: 10.5 и 230 кВ.

На Рис.5. приведена расчетная схема для определения токов КЗ.

9

Т-1,2,3

Система 2

Рис.5. Расчетная схема для определения токов КЗ.

Ниже приведены численные значения исходных данных по генераторам, системам, линиям и трансформаторам:

На Рис.6. представлена схема замещения для токов прямой последовательности.

10