Разработка проекта электрической подстанции

А так же приборы на ЦЩУ два вольтметра (Н-394, SU=10 ВА) и два частотомер (Э362, SU=1 ВА) с переключением на любую секцию;в цепи реактора к потребительскому КРУ ‒ амперметр (Э310, S=0,5 ВА), варметр (Д304, SI=0,5 ВА, SU=2ВА);линии к потребителям ‒ расчётные счётчики активной и реактивной энергии (ЕвроАЛЬФА – ЕА05, SI=4 ВА, SU=4 ВА), амперметр (Э310, S=0,5 ВА);реактированная линия СН ‒ амперметр (Э310, S=0,5 ВА), ваттметр (Д310, SI=0,5 ВА, SU=1,5 ВА), счётчики активной энергии (ЕвроАЛЬФА – ЕА05, SI=4 ВА, SU=4 ВА);трансформатор связи ‒ амперметр (Э310, S=0,5 ВА), ваттметр (Д310, SI=0,5 ВА, SU=1,5 ВА), варметр (Н-395, SI=10 ВА, SU=10 ВА).Таблица 5.8– Выбор трансформаторов тока на ВНТип оборудованияУсловия выбора Данные аппаратаДанные сетиТФЗМ110Б – IIКласс точности – 0,5Uном≥Uсети Iном≥IрmaxI2тер. ∙ tтер ≥Bкiдин≥iудUном = 110 кВ Iном = 750 А I2тер. ∙ tтер=3468кА2 ∙ сiдин = 100 кА Uсети = 110 кВ Iрmax = 206,3 А Bк = 0,51 кА2 ∙ с iуд = 4 кА Выбор трансформаторов тока на НН.На стороне 10 кВ ТЭЦ устанавливаются следующие приборыцепь линии 10 кВ ‒ расчётные счётчики активной и реактивной энергии (ЕвроАЛЬФА – ЕА05, SI=4 ВА, SU=4 ВА), амперметр (Э310, S=0,5 ВА);цепь шиносоединительного выключателя ‒ амперметр (Э310, S=0,5 ВА);цепь блочного трансформатора ‒ амперметр (Э310, S=0,5 ВА);сборные шины 10 кВ (на каждую систему шин) ‒ вольтметр для измерения междуфазного напряжения (Э310, SU =2 ВА), вольтметр с переключателем для измерения трёх фазных напряжений (Э310, SU =2 ВА), частотомер регистрирующий (Н-397, SU=10 ВА), вольтметр регистрирующий (Н-394, SU=10 ВА), суммирующий ваттметр (Н-395, SU=10 ВА ), приборы синхронизации: 2 вольтметра (Н-394, SU=10 ВА) и два частотомера (Э362, SU=1 ВА), синхроноскоп (Э327, SU=10 ВА).Выберем трансформаторы тока для отходящих линий 10 кВ.Принимаем трансформаторы тока ТФЗМ10Б – I, имеющие номинальную вторичную нагрузку Z2ном=1,2 Ом в классе точности 0,5 Расчёт величин, необходимых для проверки ТТ:Zприб==0,18 Ом,Rпр=1,2–(0,18+0,05)=0,97 Ом,=1,751 мм2.Сечение алюминиевого провода принимается равным 4 мм2. Длину соединительных проводов принимаем равной 60 м, тогда:=0,42 Ом,Z2=0,425+0,18+0,05=0,65 Ом.Аналогично рассчитанная вторичная нагрузка трансформаторов тока, стоящих в цепях шиносоединительного выключателя и блочного трансформатора:Z2бл тр-р = 0,425+0,02+0,05=0,49 Ом;Z2 с.в = 0,425+0,02+0,05=0,49 Ом.К установке принимаем трансформаторов тока наружного исполнения ТФЗМ110Б – II [5]. Условия выбора, данные аппарата и сети сведем в табл. 5.8К установке принимаем трансформаторов тока наружного исполнения ТФЗМ10Б – I [5]. Условия выбора, данные аппарата и сети сведем в табл. 5.7.Таблица 5.7 – Выбор трансформаторов тока на ННТип оборудованияУсловия выбора Данные аппаратаДанные сетиТФЗМ10Б – IКласс точности – 0,5Uном≥Uсети Iном≥IрmaxI2тер. ∙ tтер ≥Bкiдин≥iудUном = 10 кВ Iном = 1500А I2тер. ∙ tтер=3675кА2 ∙ сiдин = 70 кА Uсети = 10 кВ Iрmax = 1045 А Bк = 0,41 кА2 ∙ с iуд = 3,5 кА Выбранные трансформаторы тока удовлетворяют всем заданным условиям.5.4 Выбор трансформаторов напряженияТрансформаторы напряжения предназначены для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.Выбор трансформаторов напряжения на ВН.Трансформатор напряжения устанавливается на каждую систему шин. Нагрузка каждого из трансформаторов будет состоять из семи счетчиков, двух вольтметров, частотомера, вольтметра регистрирующего, суммирующего ваттметра и приборов синхронизации – 2 вольтметра, 2 частотомера и синхроноскоп:S2расч ТН=7·4+2·2+10+10+10+2·1+2·1=64 ВA.К установке принимаем трансформаторов напряжения наружного исполнения НКФ – 110 – 58 [5]. Условия выбора, данные аппарата и сети сведем в табл. 5.9.Таблица 5.9 – Выбор трансформаторов напряжения на ВНМесто установкиТип оборудованияУсловия выбора Данные аппаратаДанные сетиTV1 , TV2НКФ – 110 - 58Uном≥Uсети Uном = 110/ кВ Uсети = 110 кВ Выбор трансформаторов напряжения на НН.Трансформаторы устанавливаем на каждой секции. Нагрузка каждого трансформатора будет состоять из: двух вольтметров, 3 частотомера, два регистр. вольтметра, 3 варметра, 2 ваттметра и 2 счетчика:S2расч ТН=2·2+3·1+2·10+2·1+(2·2+10)+ 2·1,5+2·4=52 ВAК установке принимаем трансформаторов напряжения наружного исполнения ЗНОМ – 10 – 65 [5]. Условия выбора, данные аппарата и сети сведем в табл. 5.10.Таблица 5.10 – Выбор трансформаторов напряжения на СНМесто установкиТип оборудованияУсловия выбора Данные аппаратаДанные сетиTV3 , TV4ЗНОМ – 10 - 65Uном≥Uсети Uном = 10/ кВ Uсети = 10 кВ Выбранные трансформаторы напряжения удовлетворяют всем заданным условиям.6 РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ПОДСТАНЦИИЗаземляющие устройства предназначены для обеспечения защиты людей от возможного поражения электрическим током при повреждениях изоляции или других опасных ситуациях.Для организации защитного заземления электроустановок необходимо применять, по возможности, естественные заземлители. В случае, если данные заземлителиобладают сопротивлением, котороеудовлетворяет требованиям, то установку искусственных заземлителей не производят. Искусственные заземлители променяют также в том случае, если естественные заземлители,такие как железобетонные конструкции, фундаменты зданий и сооружений и др., не реализуют сопротивление заземляющего устройства.Согласно требованиям ПУЭ заземляющие устройства электроустановок в случае наличия эффективно заземлённой нейтралью 110 кВ проектируется с учётом величины защитного сопротивления или разрешенного напряжения прикосновения.Определение параметров по допустимому сопротивлению ведет к неоправданному перерасходу материалов, а такжетрудовых и экономических ресурсов при реализации заземляющих устройств. Опыт применения распределительных устройств напряжением 110 кВ и болеедает возможность рассматривать нормирование напряжения прикосновения, а не величены R3.Рисунок 6.1 – Схема заземлителя.Сложный заземлитель может быть заменен в расчетах квадратной моделью в случае удовлетворения требования равенства их площадей S, общей длины горизонтальных проводников, глубины их заложения t, числа и длины вертикальных заземлителей и глубины их заложения.В расчётах многослойный грунт представляется двухслойным: верхний толщиной h1 с удельным сопротивлением p1, нижний с удельным сопротивлением p2. Глубина заложения заземляющего устройства t=0,5-0,7м, длина вертикального заземлителя lв=3-5м, принимаем lв=5м: расстояние между горизонтальными заземлителями а=5м.Схема ОРУ 110кВ – схема мостика.Грунт. [2]:1=400 Омм – Супесок.2=200 Омм tотк=0,16 с согласно зон защит [2] Принимаем S=32·69,5=2224м2Толщина верхнего слоя грунта h1=2мГлубина заложения заземляющего устройства 0,5-0,7м, принимаю t=0,5мДлинна вертикального заземлителя 3-5м, принимаю lв=5мРасстояние между вертикальными заземлителями с полосами 4-6м, принимаю а=5мДлинна горизонтального заземлителя:мКоэффициент напряжения прикосновения.где М=0,62 – коэффициент зависящий от отношения удельного сопротивления грунтов [2] - коэффициент определяемый по сопротивлению тела человека Rч и сопротивлению растеканию тока от ступней человека Rс.В расчетах принимаем Rч=1000Ом; Rс=1,51Напряжение на заземлителе:ВГде Uпр.доп – допустимое напряжение прикосновения=400В при tотк=0,16с,[2]Ток стекающий с заземлителя проектируемого заземляющего устройства, при однофазном токе короткого замыканияДопустимое сопротивление заземляющего устройства: Ом.Число вертикальных заземлителей:ОмПринимаем =40 шт.Общая длинна вертикальных заземлителей:Lв= 5=405=200мОтносительная глубина заложения заземляющего устройства.КоэффициентОтносительная толщина верхнего слояПо таблице 7.6 [2] относительное эквивалентное удельное сопротивление для сеток с вертикальными заземлителями:Эквивалентное сопротивление грунта: Ом*мОбщее сопротивление сложного заземлителя.ОмНапряжение прикосновения:В Uпр.< Uпр.доп.193,5 < 400 ВЗАКЛЮЧЕНИЕИтогом выполненной работы является выполнение проекта понижательной подстанции 110/10 кВ, а также приобретение навыков курсового проектирования электрической части подстанций. В процессе работы рассчитывали мощность силовых трансформаторов, а также общую мощность всей подстанции с учетом мощности собственных нужд; были выбраны силовые трансформаторы и их электрическая схема, обеспечивающая необходимый уровень надежности солнечной электростанции.На основе расчетов токов короткого замыкания в строжайшем режиме был избран основное оборудование подстанции: силовые выключатели, трансформаторы тока и напряжения. Избранное оборудование отвечает всем параметрам подстанции и соответствует условиям выбора.На основе расчетов токов короткого замыкания был избран основное оборудование подстанции: силовые выключатели, трансформаторы тока и напряжения. Это оборудование отвечает всем техническим параметрам и соответствует условиям выбора. Выбор современного оборудования дает возможность повысить надежность подстанции. Таким образом был реализован проект региональной понижающей подстанции, отвечающей требованиям технических спецификаций.Список используемой литературыЭлектрооборудование станций и подстанцийЛ.Д. Рожкова, В.С. Козулин 2-е издание – М.: Энергия,1980г.Электрическая часть электростанций и подстанцийБ.Н. Неклепаев 2-е издание – М.: Энергоатомиздат, 1986г.Правила устройства электроустановок. [Текст]. Все действующие разделы ПУЭ – 6 и ПУЭ – 7, с изм. и доп., по состоянию на 15 августа 2005 г. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. – 854 с., ил.Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. [Текст]. В 2-х кн. /Под общ. ред. А.А. Федорова и Г.В. Сербиновского. Кн.2. Технические сведения об оборудовании. М.: «Энергия», 1973. - 528 с. с ил. Справочник по электротехнике электрооборудованию [Текст]: Учеб. пособие для вузов. – 2-е изд., доп. – М.: Высш. Шк., 2000. – 255 с., ил. Электрооборудование электрических станций и подстанций [Текст]: Учебник. / А.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова. – М.: Издательский центр « Академия», 2004. – 448 с.Электротехнический справочник [Текст]. В 4 т. Т 2.Электротехнические изделия и устройства. / Под общей ред. профессоров МЭИ. В.Г. Герасимова и др. (гл. ред. И.Н. Орлов). – 9-е изд., стер. – М.: Издательство МЭИ., 2003. – 518 с.