3.1 Вибір схем електричних сполучень знижувальних підстанцій
У курсовому проекті вибір схем електричних сполучень підстанцій проводимо спрощено без їх техніко-економічного обґрунтування. В електричних мережах 35-220 кВ застосовують транзитні (прохідні), тупикові (кінцеві) і проміжні підстанції [3].
Варіант 1. На проміжних підстанціях ПС1 і ПС2 кільцевої мережі з боку високої напруги 110 кВ вибираємо схему містка з вимикачами в колі трансформаторів, з боку середньої напруги 35 кВ і нижчої напруги 10 (35) кВ підстанцій - одиночну секціоновану систему шин (рисунок 3.4). Кількість високовольтних вимикачів : 8х110кВ, 3х35кВ.
Рисунок 3.4 – Схема кільцевої мережі
Варіант 2. На транзитній підстанції ПС-1 з боку живильної лінії напругою 110 кВ вибираємо блочну схему, а з боку вторинної напруги 35 і 10 кВ - одиночну секціоновану систему шин. На тупиковій підстанції ПС-2, яка одержує живлення від ПС1 по двоколовій лінії напругою 110 кВ, приймаємо блочну схему «лінія - трансформатор», а з боку нижчої напруги 10 кВ - одиночну секціоновану систему шин (рисунок 3.5). Кількість високовольтних вимикачів : 8х110кВ, 3х35 кВ.
На підстанції А на всіх приєднаннях напругою 110 кВ в обох варіантах встановлюємо високовольтні вимикачі. Крім того, з боку високої напруги ПС – 1 і ПС – 2 передбачаємо ремонтні перекладки з двома роз’єднувачами, які служитимуть для оперативних перемикань. У схемі містка такі перекладки встановимо з боку трансформаторів, а в блочних схемах – з боку ліній.
Рисунок 3.5 – Схема магістральної мережі
Варіант 3. На тупиковій підстанції ПС-1 і ПС-2 з боку живильної лінії напругою 110 кВ вибираємо блочні схеми, а з боку вторинної напруги 35 і 10 кВ - одиночну секціоновану систему шин (рисунок 3.6). Кількість високовольтних вимикачів : 8х110кВ, 3х35 кВ.
Рисунок 3.5 – Схема радіальної мережі
Кількісні показниками електричної мережі для варіантів наведені в таблиці 3.2.
Таблиця 3.2 – Кількісні показники електричної мережі
Варіант |
Довжина ліній, км |
Довжина трас, км |
Кількість вимикачів |
||
110 кВ |
35 кВ |
110 кВ |
35 кВ |
||
1 |
105 |
- |
105 |
8 |
3 |
2 |
84 |
44 |
64 |
8 |
3 |
3 |
84 |
82 |
83 |
8 |
3 |
3.2 Вибір знижувальних трансформаторів
Вибір номінальної потужності встановлених трансформаторів на двотрансфор-маторних підстанціях проводимо, виходячи з наступних умов. Коефіцієнт завантаження трансформаторів у нормальному режимі повинен знаходитись в межах (65-70)% від максимального розрахункового навантаження підстанції. Після виходу з ладу одного з трансформаторів другий трансформатор повинен прийняти на себе все навантаження підстанції. Правила улаштування електроустановок (ПУЕ) дозволяють перевантажувати трансформатори на 40% на час максимуму, але не більше 6 годин на добу протягом 5 діб. Навантаження трансформаторів у післяаварійних режимах не повинно перевищувати 140% від максимального навантаження підстанції.
Вихідними даними для вибору трансформаторів є:
- максимальна розрахункова потужність навантаження підстанції Sнб;
- номінальна напруга мережі живлення і вторинна номінальна напруга;
- категорія надійності електропостачання споживачів.
Потужність трансформаторів на двотрансформаторних підстанціях визначимо за формулою [1]
(3.1)
За довідником [4] вибираємо трансформатори відповідної номінальної напруги та потужності, після чого визначаємо коефіцієнти завантаження трансформаторів у нормальному та аварійному режимах.
Варіант 1. Радіальна мережа.
Підстанція 1
,
,
.
Вибираємо 2 триобмоткових трансформатори типу ТДТН - 40000/110/35.
Визначимо коефіцієнти завантаження в нормальному та післяаварійному режимах роботи:
; 
.
Коефіцієнти завантаження в нормальному і аварійному режимах не перевищують критично допустимого значення більш ніж на 5%, тому вибираємо трансформатор меншої потужності, і під час аварійної ситуації частину споживачів ІІІ категорії відмикаємо.
Підстанція 2
,
.
Вибираємо 2 двообмоткових трансформатори типу ТРДН- 25000/110.
Коефіцієнти завантаження в нормальному і післяаварійному режимах роботи:
;
.
Коефіцієнти завантаження в нормальному і аварійному режимах не перевищують критично допустимого значення більш ніж на 5%, тому вибираємо трансформатор меншої потужності, і під час аварійної ситуації частину споживачів ІІІ категорії відмикаємо.
Оскільки живлення до обох підстанцій віж джерела А подається однаковими напругами, то розрахунок потужностей трансформаторів можна не продовжувати для інших варіантів схем, оскільки розрахунки будуть ідентичними.
Таблиця 3.3 – Номінальні параметри трансформаторів
Тип трансформатора |
Sном, МВ∙А |
Uном, кВ |
ΔРх, кВт |
ΔРк, кВт |
Іх, % |
Uк, % |
Вартість, тис. у.о. |
||||
ВН |
СН |
НН |
ВС |
ВН |
СН |
||||||
ТДТН 40000/110/35 |
40 |
115 |
38,5 |
11 |
39 |
200 |
0,6 |
10,5 |
17,5 |
6,5 |
117 |
ТРДН - 25000/110 |
25 |
115 |
- |
10,5 |
27 |
120 |
0,7 |
- |
10,5 |
- |
84 |