(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Проект подстанции 500/110/10 киловольт в Ростовской области
Введение
Конкретно применение электроэнергии сделало вероятным развитие самых передовых отраслей индустрии автоматизацию производства, внедрение и распространение компьютерных и информационных технологий. Конкретно электроэнергия неизмеримо повысила комфортность быта людей, больше освобождая людей от рутинного домашнего труда. Темпы экономического роста в двадцатом столетии были весьма высоки фактически во всех регионах мира, хотя и в различное время. Рост производства и употребления электроэнергии был еще выше.
Предстоящее проникновение электроэнергии в сферу быта и непроизводственных услуг увязывается с механизацией и автоматизацией труда в домашнем хозяйстве, с проникновением в быт людей телекоммуникаций и информационных технологий, увеличением свойства услуг образования, медицины, отдыха и развлечений.
К числу более принципиальных задач энергетической стратегии Рф относятся определение главных количественных и высококачественных устройств заслуги этих характеристик, также регулирование развития электроэнергетики с развитием остальных отраслей горючее — энергетического комплекса и потребности экономики страны.
Стратегическими целями развития российскей электроэнергетики в перспективе до 2020 г. являются:
— надежное энергоснабжение населения и экономики страны;
— сохранение целостности и развитие Единой энергетической системы Рф, интеграция ЕЭС с иными энергообъединениями на Евразийском материке;
— увеличение эффективности функционирование и обеспечение устойчивого развития электроэнергетики на базе новейших современных технологий;
— уменьшение вредного действия отрасли на окружающую среду.
В жизнеутверждающем варианте развитие электроэнергетики Рф нацелено на сценарий экономического развития страны, предполагающий форсированное проведение социально-экономических реформ с темпами роста производства валового внутреннего продукта. [1. www.ehighenergy.info]
Мною проектируемая подстанция 500/110/10 киловольт создана для употребления мощности и питания компаний цветной металлургии и населения. Связь с системой осуществляется на напряжениях 500 и 110 киловольт. установка синхронных компенсаторов заданием не предусмотрена. Выдача мощности осуществляется на напряжениях 110 и 10 киловольт. Подстанция строится в Ростовской области.
1. Выбор синхронных компенсаторов
Выбор синхронных компенсаторов заданием не предусмотрен
2. Выбор и обоснование 2-ух вариантов схем проектируемой подстанции
Рис. 1
В схеме 1 шины распределительных устройств 500 киловольт и 10 киловольт соединены 2-мя автотрансформаторами АТДЦТН 500/110/10 АТ1 и АТ2. Питание шины 110 киловольт осуществляется с выводов среднего напряжения.
Рис. 2
В схеме 2 шины распределительных устройств 500 киловольт и 10 киловольт соединены 3-мя автотрансформаторами АТДЦТН 500/110/10 АТ3, АТ4 и АТ5. Питание шины 110 киловольт осуществляется с выводов среднего напряжения.
3. Выбор силовых трансформаторов
Определяем мощность автотрансформаторов:
Qсн=PснМtgцсн=150М0.62=93 МВар; ; Qнн=PннМtgцнн=60М0.59=35.6 МВар;
Smax= = =
246.25 МВА; ;
;.
По данной мощности выбираю АТДЦТН 250000/500/110/10.
По условию
, , у
Условие производится.
Т.к. во 2-м варианте размещение и число автотрансформаторов сохраняется, считаю вероятным избрать те же автотрансформаторы
АТДЦТН 250000/500/110/10.
Выбор трансформаторов.
В первом варианте выбор трансформаторов по структурной схеме не предусмотрен.
Т.к. во 2-м варианте полная мощность проходит по четырём трансформаторам (АТ1, АТ2, Т1 и Т2), для расчётов используем последующую формулу:
;
По данной мощности выбираю ТДЦ 80000/110/10.
Данные избранных трансформаторов и автотрансформаторов заносим в таблицу 3.1 и таблицу 3.2.
Таблица 3.1
[3.c585]
Тип трансформатора
Номинальное напряжение, кВ
Утраты, кВт
Напряжение недлинного замыкания, %
ток холостого хода, %
ВН
НН
холостого хода
Недлинного замыкания
ТДЦ 80000/110/10
121
10,5
85
310
11
0.6
Таблица 3.2
[3. c172]
Тип автотрансформатора
Номинальная мощность, МВА
Больший допустимый ток в обмотки
Номинальное напряжение, кВ
Утраты, кВт
Напряжение недлинного замыкания,%
ток холостого хода, %
автотрансформатора
Обмотки НН
ВН
СН
НН
Холостого хода
Недлинного замыкания
ВН-СН
ВН-НН
СН-НН
ВН-СН
ВН-НН
СН-НН
АТДЦТН-250000/500
/110
250
100
983
500
121
10,5;38,61
200
690
280
230
13
33
18.5
0,4
4. Технико-экономическое сопоставление вариантов
4.1 Финансовая необходимость схем определяется минимальными приведенными затратами по формуле:
[4. c.396 (5.6)]
где К — финансовложения на сооружение электроустановки, тыс. руб.; pн — нормативный коэффициент экономической эффективности, равный 0,12; И — годичные эксплуатационные Издержки, тыс. руб./год.; У — вред от недоотпуска электроэнергии, тыс. руб./год.
Финансовложения “К” при выбирании хороших схем выдачи электроэнергии и выборе трансформаторов определяют по укрупненным показателям цены частей схемы.
2-ая составляющая расчетных издержек — годичные эксплуатационные Издержки — определяется по формуле:
[4. c.327 (5.7)]
где Pa, P0 — отчисления на амортизацию и сервис, %; ?W — утраты электроэнергии, кВт • ч; в — стоимость 1 кВт • ч утрат электроэнергии, коп/кВт • ч
Делаем таблицу серьезных издержек:
Таблица 4.1
Оборудование
Стоимость, т.р.
1-ый
2-ой
количество
стоимость
количество
стоимость
АТ1, АТ2, АТ3, АТ4:
АТДЦТН 250000/500/110/10
375.5
2
751
2
751
Т1, Т2: ТДЦ 80000/110/10.
113.7
нет
нет
2
227.4
Ячейка 110
250.5
2
501
4
1002
ИТОГО
1252
1980.4
ИТОГО с учётом удорожания Ч30
1252Ч30
1980.4Ч30
4.2 Рассчитываем Издержки для первого варианта:
; ; ;[1.с
315(т.8.2)]
в=85коп/кВтч; ; ; [1.с 315(т.8.2)]
ч; =0.85; ; ;
=0.5•=0.5 • 690=345кВт;
;
;
;
4.3 Рассчитываем Издержки для второго варианта:
; ; ;
Т.к. во 2-м варианте добавочно употребляются те же автотрансформаторы, что и в первом варианте, то для нахождения полных издержек энергии второго варианта к прибавить :
;
;
4.4 Сопоставление вариантов:
,6%=
Употребляются те же автотрансформаторы, что и в первом варианте, то для нахождения полных издержек энергии второго 1-ый вариант экономичнее второго на 76%, потому последующие расчёты ведём для первого варианта.
5. Расчёт токов недлинного замыкания
5.1 Построение схемы замещения для всех точек:
Расчет токов недлинного замыкания производим в относительных единицах. Базовую мощность принимаю Sб=1000 МВА.
5.2 Расчёт сопротивлений
принимаем за нуль
5.3 Расчёт для первой точки недлинного замыкания:
5.4 Расчёт для 2-ой точки замыкания:
.
5.5 Расчёт третьей точки недлинного замыкания:
.
Токи трехфазного недлинного замыкания:
Таблица 5.1
Точки К.З.
К-1
К-2
К-3
Среднее напряжение,Ucр кВ
515
115
10,5
Источники
С1,2
С1,2
С1,2
Результирующие сопротивления, хрез
2,01;
2,285
2,01;
0,905
2,71;
3,9
Базисный ток
1,0
1,0
1,0
2,27
8,05
34,4
6,08
19,5
94
0,035
0,038
0,07
0,56
0,28
0,03
1,8
3,18
1,46
Примечание:
[2.c.163§3.3(рис.3-26)]
[2.c.161§3.3(Т.3-8)]
[2.c.140§3.3(Т.3-4)]
6. Выбор электронных аппаратов и токоведущих частей
Веду выбор оборудования на РУНН-10 кВ. Выбор выключателей и разъединителей.
Определяю расчетные токи длительного режима;
Расчетные и каталожные данные свожу в таблицу.
Таблица 6.1
Расчетные данные
Каталожные данные
Выключатель МГГ-10-45
Разъединитель РОН-10-4000-У1
Uуст=10 кВ
Uном=10 кВ
Uном=10 кВ
Imax=3464 А
Iном=4000 А
Iном=4000 А
—
—
—
—
Выбор выключателей по условию отключения апериодической составляющей тока КЗ не проходит, в этом случае допустимо проверить выключатель по полному току КЗ.
Выбор шин.
Произвожу выбор шин на стороне низшего напряжения. Выбор производим по экономической плотности тока:
Принимаю 2 несущих провода АС-30/39, тогда
Число А-300:
.
Принимаю токопровод 2ЧАС-300/39 + 4ЧА-300; d=230мм, D =3м.
Пучок нагих проводов имеет огромную поверхность остывания, потому проверку на тепловую стойкость не проводим.
Проверка на схлёстывание:
Сила тяжести 1метра токопровода с учётом массы колец 1,6 кг, массы 1метра провода АС-300/39 1,132 кг, провода А-300 0,794 кг по табл. 7-29, 7-30 в [2]:
Если
По диаграмме для
Допустимое отклонение:
Схлёстывания не произойдёт, т.к.
Выбор изоляторов.
Выбираю изолятор ПС6-А; Uном =10 кВ; Fном. =60000 Н.
Выбор трансформаторов тока.
Беря во внимание, что трансформатор тока будет установлен в КРУН, выбираю ТПШЛ 10-5000-0,5/10Р, R2ном =1,2 Ом, Ктер=35, tтер=3.
Сопоставление расчетных и каталожные данных приведены в таблице 6.2. При расчете пользуюсь формулами [2.c.373-377].
Таблица 6.2
[2.c.367(т.4.12)]
Расчетные данные
Каталожные данные
Uуст =10 кВ
Uном =10 кВ
Imax=3464 А
Iном =5000 А
Не проверяем
Составляю таблицу вторичной перегрузки трансформатора тока
Таблица 6.3
[2.c.632(п.4.7)].
Приборы
Тип
Перегрузка
А
В
С
Амперметр
Э-335
0,1
0,1
0,1
Счетчик реактивной энергии
Д-365
0,5
—
0,5
Счетчик активной энергии
САЗ-Н361
2,5
—
2,5
Итого
3,1
0,1
3,1
Из таблицы видно, что наиболее загружены трансформаторы тока фаз А и С.
Общее сопротивление устройств:
Допустимое сопротивление проводов при
Потому что на данной подстанции высшее напряжение 500кВ, то принимаю соединительные провода с медными жилами (), приблизительная длина 50м. [2.c.375].
,
потому что наиблежайшее обычное сечение кабеля 3.6 мм в поперечнике, принимаю кабель М10-3,6
Выбор трансформаторов напряжения.
В цепи комплектного токопровода установлен трансформатор напряжения типа ЗНОЛ 06-10У3.
Проверяю его по вторичной перегрузке. Подсчет перегрузки приведен в таблице 6.4.
Таблица 6.4
Приборы
Тип
Sодной об-ки
Число об-к
cos y
sin y
Число устройств
Общая S
R Вт
Q Вар
Вольтметр
Э-335
2
1
1
1
0
1
2
Вольтметр с переключением
для измерения 3-х
фазных напряжений
Э-365
2
1
1
0
1
2
—
Счетчик активной энергии
САЗ-Н361
2
2
0,38
0,925
1
4
9,7
Счетчик реактивной энергии
СРЧ-И76
3
2
0,28
0,925
1
6
14,5
Итого
14
24,2
[2.c.378(т.4.14)]
Вторичная перегрузка
Избранный трансформатор ЗНОЛ 06-10У3 имеет номинальную мощность , в классе точности 0.5, нужном для присоединения счетчиков. Таковым образом , трансформатор будет работать в избранном классе точности.
Выбор КРУН на РУНН 10 кВ.
Число линий на РУ 10 кВ 24 штуки, пропускная способность одной полосы 2.5 МВт. Определяю ток обычного режима и наибольший ток одной отходящей полосы для выбора КРУН.
[5.6.96]
Предполагаю, что одним КРУН будет вестись коммутация сходу 3-х отходящих линий. Нахожу наибольший ток протекающий по одной ячейке КРУН.
Выбираю КРУН К-49, Uном =10 кВ, номинальный ток 1000 А, наибольшее число и сечение силовых кабелей, мм2 4(3х240), электродинамическая стойкость 51 кА, тип выключателя и привода ВКЭ-10 интегрированный электромагнитный, номинальный ток отключения 31,5 кА.
В ячейке применяю трансформатор тока ТПЛК-10, Uном =10 кВ, номинальный ток первичной обмотки 1000 А, ток электродинамической стойкости 74,5 кА, может работать в классе точности 0,5. [3.c.294(т.5.9)], [3.c.519(т.9.7)]
7. Выбор схемы собственных нужд и трансформаторов собственных нужд
Потребителей мощности на собственные нужды свожу в таблицу 7.1.
Таблица 7.1
[3.c.118(т.9)]
Наименование приемников
Установлен. мощн.
Перегрузка
Едн.(кВт) х количество
Всего кВт
Р, кВт
Q, кВар
Остывание АТДЦТН
30х2,8
84
0,85
0,62
84
52,08
Обогрев шифанеров КРУН
1х5
5
1
0
5
—
Обогрев приводов разъед.
0,6х5
3
1
0
3
—
Обогрев релейного шкафа
1х1
1
1
0
1
—
Отопление и освещение ОПУ
60х1
60
1
0
60
—
Освещение ОРУ
5х5
25
1
0
25
—
Компрессорная эл. двиг.
2х40
80
0,8
0,75
80
60
Отопление, освещение
20х2
40
1
0
40
—
Итого
294
112,08
Нахожу расчетную нагрузку при коэффициенте спроса 0,8:
[3.c.87]
Принимаю два трансформатора ТСЗ по 250 МВА. При выключении 1-го трансформатора, 2-ой будет загружен на
, что допустимо.
8. Выбор рода оперативного тока
Согласно норм технологического проектирования на подстанциях с высшим напряжением 500 киловольт принимается неизменный оперативный ток.
Для получения оперативного неизменного тока на подстанции с высшим напряжением 500 киловольт нужно установить две аккумуляторные батареи
9. Выбор и обоснование схем распределительных устройств подстанции
На стороне высшего напряжения мною выбрана схема четырёхугольника, потому что при четырёх присоединениях и номинальном напряжении 500 киловольт рекомендуется конкретно эта схема.
На стороне среднего напряжения, беря во внимание маленькое количество присоединений (два трансформаторных и четыре линейных) выбрана схема с одной секционированной и обходной системами шин с совмещёнными обходным и шиносоединительным выключателями.
На стороне 10 кВ постоянно применяется схема с одной рабочей секционированной системой шин.
подстанция трансформатор электронный аппарат
Перечень литературы
1. Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова Электрооборудование электронных станций и подстанции — Энергоатомиздат 2-е, Издательский центр «Академия», 2005-448с.
2. Неклеепаев Б.Н. Крючков И.П. Электронная часть электростанций и подстанций (справочный материал) 4-е изд. перераб. и доп-н. Энергоатомиздат. 1989-608 с.
3. Рожкова Л.Д. Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций Энергоатомиздат. 1987-648 с.
4. «Правила устройства электроустановок» 6-е изд. перераб. и доп-н. Энергоатомиздат. 1989-648 с.
5. Методические указания к выполнению курсового проекта по Предмету «Электрооборудование электронных станций и подстанции». 1985-123 с.
]]>