Проектирование электрической части подстанции
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
"Проектирование электрической части подстанции"
электрический подстанция трансформатор ток
Задание
Наименование подстанции: алюминиевый завод, расположенный на схеме сети (рис.З.1), подстанции № 5, график суточной нагрузки на рис. З.2.
Исходные данные:
максимум нагрузки: Pmax = 35 МВт;
среднегодовая температура воздуха: Qср.год = 0;
напряжение: UНН = 6,3 кВ;
состав потребителей по категориям: I кат. 60 %, II кат. 20 %, III кат. 20 %;
число присоединений: 20;
число зимних и летних дней в году: tз = 200, tл = 156;
Схема сети
Рис. З.1
Суточный график потребления электроэнергии
Рис. З.2
Введение
Передача, распределение и потребление электрической энергии для нужд промышленных предприятий, для сельскохозяйственных потребителей и городских приемников должна производится с высокой экономичностью и надежностью. Для обеспечения этого нужна надежная и экономичная система распределения электрической энергии. Поэтому большое применение получили комплектные распределительные устройства (КРУ), и комплектные трансформаторные подстанции (КТП).
Задачей данного курсового проекта является проектирование электрической части подстанции, удовлетворяющей как технологическим, так и экономическим критериям. Основное внимание уделяется выбору трансформаторов, главной схемы подстанции, выбору электрического оборудования первичных цепей, измерительных трансформаторов, выбору схем собственных нужд.
Выбор силовых трансформаторов. Определение числа и мощности трансформаторов
Среди потребителей имеются потребители I-ой категории, не имеющие резервного источника питания по сети низкого напряжения (НН), поэтому количество трансформаторов на подстанции принимается равным nт = 2.
Определим полную мощность нагрузки по формуле:
(1.1.)
где Pmax -максимальная активная мощность нагрузки, МВт;j -коэффициент мощности, о.е.;
В соответствии с (1.1.) имеем:
МВА;
Мощность трансформатора определяется как:
(1.2.)
гдеКотк- доля отключений потребителей III-ей категории;
Кав.п- коэффициент аварийной перегрузки, показывает перегрузочную способность трансформатора. Кав.п = 1.4
Рассчитываем мощности выбора трансформаторов при различных значениях Котк по формуле (1.2.):
МВА;
МВА;
МВА;
Исходя из рассчитанной мощности, выбираем по /1, с.148/ два варианта трансформаторов следующей мощности:
ТРДН - 25 000/110.
ТРДН - 40 000/110.
Производим проверочный расчет выбранных трансформаторов.
Проверка нагрузочной способности
Расчет допустимой нагрузки трансформаторов связан с определением износа изоляции. Наличие систематических перегрузок, выбранных трансформаторов определяем из графика суточной нагрузки (рис. 1.1.), также по этому графику определяем и наличие аварийных перегрузок.
График суточной нагрузки (зима) 35 МВА
Рис. 1.1.
Рассмотрим зимний период для второго варианта трансформаторов. Для этого на графике соответствующему зимнему периоду наносим горизонтальную линию соответствующую мощности 2 25 МВА (при нормальном режиме) трансформатор не испытывает перегрузки.
Рассмотрим аварийный режим, то есть отключение одного трансформатора. Нанесем на рис. 1.1. горизонтальную линию, соответствующую мощности одного трансформатора. Согласно рисунка, длительность перегрузки составляет 11 часов. Причем величина максимальной перегрузки составляет:
(1.3.)
гдеSmax н.з- максимальная нагрузка в зимний период, МВА;
Sн.тр- номинальная мощность трансформатора, МВА;
В соответствии с (1.3.) имеем:
;
В соответствии с ГОСТом (ГОСТ 14.209-85), коэффициент аварийной перегрузки в аварийном режиме должен быть меньше или равен двум.
Определим коэффициент начальной эквивалентной нагрузки (относится к нагрузке лежащей ниже 40 МВА).
(1.4.)
гдеSmax- максимальная нагрузка зимнего периода, МВА;
Si- мощность ступени суточного графика, %;
Dti- длительность ступени суточного графика, ч;
Sн.тр- номинальная мощность трансформатора, МВА
В соответствии с (1.4.) имеем:
;
Коэффициент перегрузки определим по формуле:
(1.5.)
гдеКмах зкоэффициент максимальной перегрузки в зимний период;
Si- мощность ступени суточного графика, %;
Dhi- длительность ступени суточного графика, ч;
В соответствии с (1.5.) имеем:
;
Сравниваем полученное значение с Кмахз.
= 1.42 < 0.9 Кмахз = 1.57, следовательно в качестве К2 принимаем 0.9Кмахз = =1.57 и производим пересчет продолжительности перегрузки.
Продолжительность перегрузки корректируется по формуле:
(1.6.)
По нормам максимально допустимых аварийных перегрузок трансформатора при температуре охлаждения:
Qохлз = (- 20 + 273) = 253 К;
При фактическом времени перегрузки hз = 9 ч. и коэффициенте К1 = 0.78, используя /1, с. 52/ определим К2доп = 1.6. Сравним К