Проектирование электрической подстанции
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
рматоров следует выбирать исходя из технико-экономических расчетов и нормативных требований по резервированию, согласно которым на подстанциях следует предусматривать по два главных понижающих трансформатора ( в нашем случае: мощность потребителей І категории, 50%, мощность потребителей ІІ категории, 40%). Обычно бывает экономически не выгодно принимать мощность каждого трансформатора из расчета обеспечения всей нагрузки подстанции. Как правило, на подстанциях оба трансформатора бывают включены. Мощность их целесообразно принять такой, чтобы при отключении одного из них энергоснабжение обеспечивалось оставшимся а работе трансформатором. Мощность трансформатора рекомендуется определять исходя из условий аварийного режима:
н.тр
max - cуммарная максимальная нагрузка первичной обмотки трансформатора, кВ*А; зп - коэффициент допустимой нагрузки трансформатора по отношению к его номинальной мощности в аварийном режиме, равный 1,4; n - количество трансформаторов, в нашем случае - 2.
Определим желаемую мощность трансформатора:
Расчётный максимум нагрузки:
Smax = = = 25.882 МВА
Sн.тр = = 18,487 МВА = 18 487 кВА
По справочным данным выбираем трансформатор двухобмоточный 110 кВ, РПН (ГОСТ 12965-74): ТРДН 25000/110.
Определим загрузку трансформатора в нормальном режиме:
?н = = = 0,51764,
т. е трансформатор загружен на 51,764%.
Загрузка трансформатора в аварийном режиме:
k = = = 1.03528 1.4 - в пределах допустимого(3,53%).
Проверим обеспечение потребителей І и ІІ категории в аварийном режиме:
Sct*1.4 SІ + SІІ , где SІ + SІІ - мощности потребителей І и ІІ категории
SІ = = = 12.941 МВАІІ = = = 10,3528МВА, тогда
*1,4 = 35 23,2938 = 12,941 + 10,3528
Таким образом все потребители І и ІІ категории в аварийном режиме будут обеспечены питанием.
Технические данные выбранного трансформатора:
ТРДН 25000/110, Sном = 25 МВА
напряжениеПотери, кВтuкз, %Uni0, %InМасса, тГабариты, мВНННХХКЗполнаямаслаHLB11510.53012010.50.767.2205.866.584.65
Кз = 0,62 - коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме;
Кин = 0,05
При расчёте нагрузочной способности трансформатора по программе Circuit Magic. 1.0.0.3. получили следующие результаты:
Максимальная температура масла Тмах = 84,98;
Максимальная температура обмотки Тоб = 131,42;
Суточный износ изоляции 3,82.
Согласно этим вспомогательным расчетным данным трансформатор подходит.
Расчёт потер в трансформаторе
кВт
где Kz-коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме, -активные потери в обмотке трансформатора, - реактивные потери в обмотке трансформатора:
кВар
где - номинальная мощность трансформатора, -напряжение короткого замыкания.
кВт
где -активные потери в стали трансформатора, - реактивные потери в стали трансформатора.
кВар
где -реактивные потери в стали трансформатора, - номинальная мощность трансформатора, -ток холостого хода.
кВар
где -реактивные потери в стали трансформатора, - реактивные потери в меди трансформатора, -коэффициент загрузки, -потери реактивной энергии на 1 трансформатор.
кВт
где -активные потери в трансформаторах, -активные потери в обмотке трансформатора, где -активные потери в стали трансформатора, - реактивные потери в стали трансформатора, n-число трансформаторов на ГПП.
кВар
где -реактивные потери в стали трансформатора, - реактивные потери в меди трансформатора-потери реактивной энергии на трансформаторах подстанции, n-число трансформаторов на ГПП.
кВт
где - расчётная мощность на стороне 10 кВ, -активные потери в трансформаторах, - расчётная мощность на стороне 110 кВ.
Cos ? = 0.85, тогда tg ? = 0.619744338
= *tg ? = 22000*0.61974 = 13634.375 кВар
= 13634,375 +2368,1 =16002,475 кВар
где - расчётная экономическая реактивная мощность на стороне 10 кВ, -реактивные потери в трансформаторах, - расчётная экономическая реактивная мощность на стороне 110 кВ.
=27426,452 кВА
где - расчётная мощность на стороне 110 кВ, - расчётная реактивная мощность на стороне 110 кВ, - полная расчётная мощность на стороне 110 кВ.
А
где - полная расчётная мощность на стороне 110 кВ, U-номинальное напряжение питающей сети, -расчётный ток в послеаварийном режиме.
3. Выбор главной схемы электрических соединений подстанции
Так как при проектирование широко применяются подстанций такого типа для них разработана типовая схема, приведенная на рисунке 1.
Рис. 1. Структурная схема подстанции .
Главная схема - это совокупность основного электрооборудования, сборных шин, коммутационных и других первичных аппаратов со всеми соединениями, выполняемыми между ними.
Главная схема электрических соединений должна удовлетворять следующим требованиям:
обеспечивать надежность электроснабжения потребителей в нормальном и послеаварийном режимах работы;
учитывать перспективу развития;
допускать возможность расширения;
обеспечивать возможность выполнения ремонтных и эксплуатационных работ на отдельных элементах схемы без отключения соседних присоединений.
При этом следует принимать простейшие схемы. Так как проектируемая подстанция является проходной, то согласно рекомендаци