Проектирование трансформаторной подстанции 110/35/6 кВ
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?ность:
МВт.
Среднеквадратичная суммарная реактивная мощность:
МВАр.
Среднеквадратичная суммарная полная мощность:
МВА.
Количество часов использования максимума:
трансформаторная электрическая подстанция энергия мощность
, (1.5)
где Pmax - максимальное значение активной мощности.
Для предприятия бумажной промышленности:
ч.
Для предприятия тяжёлого машиностроения:
ч.
Для общей нагрузки:
ч.
2 ВЫБОР ПИТАЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЯ ТЯЖЁЛОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
К потребителю от подстанции идут 8 линий. Расчетная мощность, передаваемая по одной линии:
,(2.1)
где Рр - расчетная передаваемая мощность;
N - число линий, отходящих к предприятию.
Для предприятия тяжёлого машиностроения мощность, передаваемая по одной линии равна:
МВА.
Для нахождения оптимального нестандартного рационального напряжения можно использовать следующие формулы:
;(2.2)
; (2.3)
,(2.4)
где LЛ - длина ЛЭП (км).
Для предприятия тяжёлого машиностроения LЛ = 40 км.
Нестандартные напряжения, найденные по формулам (2.2) - (2.4):
кВ;
кВ;
кВ.
Ближайшие стандартные напряжения - 35 кВ, выбираем напряжение U2=35 кВ.
Номинальный рабочий ток:
,(2.5)
где Uном - номинальное напряжение (кВ);
А.
Утяжеленный ток:
;(2.6)
А.
Номинальный рабочий ток линии на 6 кВ: ,
где Uном - номинальное напряжение (кВ);
А.
Утяжеленный ток линии на 6 кВ:
;
А.
3 ВЫБОР СХЕМЫ ПОДСТАНЦИИ
Подстанция питается от двух независимых энергосистем. Для обеспечения необходимой надежности электроснабжения потребителей первой категории на стороне высшего напряжения применим мостиковую схему. А на стороне среднего напряжения - схему с двумя рабочими и обходной системой шин. Эти схемы наиболее простые, наглядные и дешевые (используется один выключатель на присоединение), при этом они обеспечивают достаточную надежность для питания потребителя первой категории (в случае аварий напряжение пропадает на время срабатывания автоматики).
На стороне низкого напряжения поставим одну рабочую, секционированную выключателем, систему шин. Она является наиболее простой и дешевой схемой, между тем ее надежность достаточна для питания потребителя третьей категории.
4 ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Трансформатор является одним из важнейших элементов электрической сети. Передача электрической энергии на большие расстояния от места ее производства до места потребления требует в современных сетях не менее чем шестикратной трансформации в повышающих и понижающих трансформаторах [3].
Выбор числа трансформаторов на подстанции определяется категорийностью потребителя. От рассчитываемой в данной курсовой подстанции питаются потребители: первой и третьей категории. Согласно [1] для потребителя первой категории необходимо два независимых источника, а для третьей категории - достаточно одного.
Суммарная мощность всех потребителей равна:
Sп/ст=Sср.кв3=72,4 МВА.
Расчетная мощность силового трансформатора:
,(4.1)
где KЗ - коэффициент загрузки.
Расчетная мощность силового трансформатора при KЗ=0,7:
МВА.
Два трёхобмоточных трансформатора (рисунок 2).
Рисунок2.
ВН - обмотка высшего напряжения (110 кВ),
СН - обмотка среднего напряжения (35 кВ),
НН - обмотка низкого напряжения (6 кВ),
С.Н. - мощность затрачиваемая на собственные нужды подстанции (3 МВА).
Исходя из найденных значений, выберем два трехобмоточных трансформатора одного типа и занесем их в таблицу 3.
Таблица 3.
Трехфазные трехобмоточные трансформаторы 110 кВ
ПараметрыВеличинаМарка трансформатораТДТН - 63000/110-У1Номинальная мощность Sном , МВА63Напряжение ВН Uном вн , кВ115Напряжение СН Uном сн , кВ38,5Напряжение НН Uном нн , кВ6,3Потери мощности холостого хода ?P0 , кВт80Потери при коротком замыкании ?Pк , кВт310Ток холостого хода I0 , %0,85Напряжение короткого замыкания Uк в-с , Uк в-н , Uк с-н , ,5; 17; 6Количество n , шт.2
Коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме:
;(4.2)
.
Коэффициент загрузки в аварийном режиме (при отключении одного из трансформатора):
,
Коэффициент загрузки трансформатора в послеаварийном режиме не превышает допустимого значения, следовательно, выбранный трансформатор подходит.
5ВЫБОР ЛЭП
5.1 Выбор проводов ЛЭП
Выберем сечение провода марки АС (сталеалюминевый) для отходящих линий U2.
Параметры ЛЭП:
Номинальный ток: I2ном= 118,5 А;
Номинальное напряжение: U2ном= 35 кВ.
По допустимому длительному току.
Для неизолированных проводов по ГОСТ 839-80 при I2ном=118,5 А получаем марку провода АС-16/2,7
Выбираем сечение провода по условию экономической плотности тока:
,(5.1)
где Iут - утяжеленный ток линии (А).
Экономическую плотность тока выберем из [1] (Таблица 1.3.36)
Jэк = F(М, TM), где М - марка провода.
Jэк = F(АС, 8183 ч)=1,0 А/мм2.
мм2.
Исходя из условия экономической плотности тока, выбираем прово