РЕФЕРАТ

Пояснительная записка курсового проекта 52 с., 8 рисунков, 11 таблиц, 10 источников.

Иллюстративная часть курсового проекта – 2 листа формата А1.

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ, ТРАНСФОРМАТОРНАЯ ПОДСТАНЦИЯ, СИЛОВОЙ ТРАНСФОРМАТОР, ГРАФИК НАГРУЗКИ, ГРОЗОЗАЩИТА, ЗАЗЕМЛЕНИЕ, ТОКИ КЗ, ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ КЛЮЧАТЕЛЬ.

Объектом работы является понизительная подстанция 110/10 кВ.

Цель работы – выполнение проекта понизительной подстанции по заданному графику нагрузки и характеристике потребителей.

В результате работы выбраны силовые трансформаторы, рассчитаны токи короткого замыкания, составлена схема распределительного устройства на стороне 110 кВ и 10 кВ, выбрано оборудование подстанции, произведен расчет молниезащиты и заземления.

Все проектные решения соответствуют требованиям основных нормативных документов.

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине:

«Электрические станции и подстанции»

на тему:

«Проектирование понизительной подстанции

НАПРЯЖЕНИЕМ 35-110/6-10 кВ»

У

Содержание

Введение 3

1 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов 4

2 Расчет токов КЗ 9

3 Составление схемы понизительной подстанции 110/10 кВ 20

4 Компоновка подстанции 23

5 Выбор и проверка электрооборудования подстанции 24

6 Расчет заземляющего устройства подстанции 41

7 Расчет молниезащиты подстанции 44

Заключение 46

Список использованных источников 47

Введение

Электрическая энергия является наиболее удобным и дешевым видом энергии. Широкое распространение электрической энергии обусловлено относительной легкостью ее получения, преобразования и возможностью ее передачи на большие расстояния. Развитие промышленности и сельского хозяйства неразрывно связанно с ростом энергопотребления.

Огромную роль в системах электроснабжения играют электрические подстанции – электроустановки, предназначенные для преобразования и распределения электроэнергии. Они являются важным звеном в системе электроснабжения.

При проектировании подстанции стараются использовать типовые решения, схемы и элементы, что приводит к унификации оборудования подстанции и как следствие к удешевлению обслуживания и проектировочной стоимости. Но на практике, при проектировании подстанции приходится учитывать особенности месторасположения и другие исходные условия.

1 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов.

Описание расчетной схемы сети,.

Расчетная схема сети, принятая при проектировании подстанции в соответствии с заданием, приведена на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 Расчетная схема сети при раздельной работе

трансформаторов Т1, Т2

Трансформатор Т1 напряжением 110/10 кВи, соответственно, секция 1 и 3 напряжением 10кВполучают питание от энергоблоков тепловой электростанции . Связь с подстанцией осуществляется от шин 110кВТЭС по воздушной линииW1.

Понизительная подстанция содержит на стороне высшего напряжения силовые двухобмоточные трансформаторы Т1 и Т2 с расщепленной обмоткой напряжением 110/10 кВ.

На стороне НН подстанция содержит высоковольтные выключатели Q3,Q4 ввода секций 1,2,3 и 4 напряжением 10кВ, секционный выключательQKи выключатель присоединенийQ3Q10. К присоединениям 10кВподстанции относятся асинхронные двигатели М1, М2, синхронные двигателиMS1,MS2 и отходящие кабельные линииW3,W4. Нумерация присоединений соответствует нумерации секций шин 10кВ.

Выбор и расчет параметров питающих элементов исходной схемы.

Выбор числа и мощности силовых трансформаторов для проектируемой подстанции.

В соответствии с упрощенной методикой принимаем число трансформаторов .

Наметим предварительное значение номинальной мощности трансформатора из условия:

где наибольшая нагрузка подстанции,МВА.

По ближайшему значению выбираем тип трансформаторов с устройствами регулирования напряжения под нагрузкой (РПН): ТРДН-25000/110 мощностью 25МВ·Аи системой охлаждения вида Д.

Результирующая пропускная способность трансформаторов превышает наибольшую продолжительную нагрузкупотребителей в период зимнего и летнего графиков нагрузки (рисунок 1.2). Таким образом, в рассматриваемом режиме трансформаторы обеспечивают полное электроснабжение потребителей без перегрузки.

Рассмотрим ремонтный режим, связанный с плановым отключением одного из трансформаторов во время зимнего графика нагрузки. Оставшийся в работе трансформатор будет подвергаться в данном продолжительном режиме систематической перегрузке, так как . Проведем оценку допустимости систематической перегрузки. Выделим участок перегрузки на пересечении линиис линией нагрузки (рисунок 1.2):

Рисунок 1.2 Нагрузка одного трансформатора во время планового простоя другого в зимний период

Рассчитаем начальную нагрузку эквивалентного графика, выделив участки нагрузкиниже линиии определив для каждого участка время:

Рассчитаем предварительное превышение перегрузки эквивалентного графика нагрузки, выделив участки нагрузки выше линии и определив для каждого участка время:

Определим коэффициент максимальной перегрузки подстанции:

Так как то следует принять, а

Значение допустимой систематической перегрузки при системе охлаждения вида Д, эквивалентной зимней температуре воздуха, предварительной нагрузкеи продолжительности перегрузкиh=13 часов:

Поскольку плановые ремонты трансформаторов следует проводить в летний период.

Рассмотрим ремонтный режим, связанный с плановым отключением одного из трансформаторов во время летнего графика нагрузки. В летний период наибольшая нагрузка подстанции в соответствии рисунком 1.2 равна 35 МВ^.А и перегрузка оставшегося в работе трансформатора допустима.

Рассмотрим послеаварийный режим, связанный с отказом одного из трансформаторов во время зимнего графика нагрузки.

Значение допустимой аварийной перегрузки при системе охлаждения вида Д, эквивалентной зимней температуре воздуха, предварительной нагрузкеи продолжительности аварийной перегрузки

значит величина перегрузки допустима.

В рассматриваемых расчетных режимах обеспечивается полное электроснабжение потребителей. Выбираем на подстанции два трансформатора ТРДН-25000/110.

Выбор числа и мощности блочных трансформаторов ТЭС.

Мощность блочного трансформатора , определяется из условия

где полная мощность блочного генератора,МВА

Руководствуясь техническими данными силовых трансформаторов с высшим напряжением 110 кВ, приведенных в [9, с. 146-153], выбираем трансформатор:

ТДЦ-80000/110.

Выбор сечений проводов питающих линий.

В соответствии с ПУЭ экономически целесообразное сечение F,мм², определяется из соотношения:

где Iрасчетный ток силового трансформатора в часы максимума нагрузки подстанции, А;

J_ЭКнормированное значение экономической плотности тока,А/мм², для алюминия принимает 1,3 по [1, таблица 1.3.36].

.

Выбираем стандартное сечение провода F= 95 мм².

Проверим выбранное сечение по допустимому длительному току I_ДОП = 330А, [1, таблица 1.3.29] с учетом увеличения тока в послеаварийных и ремонтных (утяжеленных) режимах сети в соответствии с условием

где I_{РАБ,УТЖ}ток в цепи в рабочем утяжеленном режиме, А.

Выбранное сечение удовлетворяет условию допустимого длительного тока.