Городская подстанция
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Содержание
1. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов
2. Выбор схем соединений на стороне ВН и НН подстанции
3. Расчёт токов нагрузки в нормальном и утяжелённом режимах
4. Расчёт токов короткого замыкания
5. Выбор электрических аппаратов, шин и изоляторов
5.1 Выбор выключателя и разъединителя на стороне ВН
5.2 Выбор выключателя на стороне НН
5.3 Выбор типа КРУ
5.4 Выбор контрольно-измерительных приборов на присоединениях и сборных шинах ВН
5.5 Выбор трансформаторов тока
.6 Выбор трансформаторов напряжения
6. Выбор токоведущих частей и изоляторов
7. Собственные нужды подстанции
8. Управление и сигнализация на подстанции
9. Конструктивное выполнение РУ ВН и РУ НН ПС
Заключение
Литература
1Выбор числа и мощности силовых трансформаторов
В данном разделе производится выбор числа, типа и номинальной мощности силовых трансформаторов, устанавливаемых на подстанции, в зависимости от мощности и ответственности потребителя. Городская подстанция относится к потребителям II категории. Согласно ПУЭ [1] его питание должно осуществляться от двух независимых взаиморезервируемых источников. В связи с этим принимаем число трансформаторов равным двум. Структурная схема подобной системы электроснабжения представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Структурная схема СЭС
Выбор номинальной мощности трансформатора производится с учетом его нагрузочной способности. В общем случае условие выбора мощности трансформатора имеет вид
Где - расчетная мощность;
- номинальная мощность трансформатора;
- допустимый коэффициент перегрузки.
Выбираем трансформатор из условия недогрузки на 30% и более в нормальном режиме работы и возможной перегрузки на 40% в аварийном режиме (в случае выхода из строя одного из трансформаторов). Согласно (1) имеем
Таким образом, принимаем номинальную мощность трансформатора . Осуществим проверку правильности выбора номинальной мощности трансформатора при работе в нормальном и аварийном режимах.
В нормальном режиме имеем
В аварийном режиме имеем
Проверка показывает, что выбранные трансформаторы обеспечивают необходимую работу подстанции в нормальном и аварийном режимах.
Принимаем к установке следующий трансформатор ТДН-10000/35 трехфазный трансформатор с масляным охлаждением с дутьем и естественной циркуляцией масла с регулированием напряжения под нагрузкой.
Каталожные данные на выбранный трансформатор.Таблица 1
Номинальная мощность , МВА10Номинальное напряжение на стороне ВН , кВ35Номинальное напряжение на стороне НН , кВ10,5Напряжение КЗ (ВН-НН) , %8Ток холостого хода , %0,8Потери КЗ , кВт60Потери ХХ , кВт12
2. Выбор схем соединений на стороне ВН и НН подстанции
При выборе схемы электрических соединений, прежде всего, учитывается тип подстанции. В связи с наличием транзитной мощности подстанцию можно отнести к категории проходных.
Основным фактором в выборе схемы соединений является число присоединений на стороне ВН
Где - число присоединений;
- число вводов ;
- число трансформаторов.
Определяющую роль в выборе схемы играет напряжение на шинах.
Напряжение на шинах ВН .
Исходя из вышеуказанных величин, на ВН целесообразно применить схему Мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линии.
Достоинства:
) простота;
) экономичность;
) возможен транзит мощности;
Недостатки:
) относительно невысокая надежность - при выходе из строя выключателя, установленного в цепи питающей линии, подстанция остается без напряжения.
Изобразим данную схему на рисунке 2:
Рисунок 2 - Распределительное устройство ВН
Напряжение на шинах НН , число присоединений
На шинах НН выбираем одиночную секционированную систему сборных шин.
Достоинства:
) простота исполнения;
) не требует больших капитальных затрат;
) удобна с точки зрения эксплуатации и ремонта;
) авария на сборных шинах приводит к отключению только одного источника и лишь части потребителей;
) возможность установки КРУ.
Недостатки:
) при ремонте одной половины установки вторая половина остаётся без резерва;
) при ремонте одного из трансформаторов и отказе секционного выключателя половина установки остаётся без питания.
Изобразим данную схему на рисунке 3.
Рисунок 3 - Распределительное устройство НН
Согласно рисунку 3 при отказе или выходе из строя одного из трансформаторов автоматика включит секционный выключатель QB, который в нормальном состоянии разомкнут.
3. Расчёт токов нагрузки в нормальном и утяжелённом режимах
Продолжительный режим работы электротехнического устройства - это режим, продолжающийся не меньше, чем необходимо для достижения установившейся температуры его частей при неизменной температуре окружающей среды.
Продолжительный режим имеет место, когда электроустановка находится в одном из следующих режимов: нормальном, ремонтном, послеаварийном.
Нормальный режим предусмотрен планом эксплуатации. В нормальном режиме функционируют все элементы данной электроустановки, без вынужденных отключений и без перегрузок. Ток нагрузки может меняться в зависимости от графика нагрузки.