Электрические станции и подстанции

Для Сахалинской области, которая относится к региону крайнего востока России, условно принимаем продолжительность зимнего периода - 213 дней (октябрь-март),летнего - 152 дня (апрель-сентябрь).Годовые потери энергии в стали одного трансформатора определяются по формуле: ∆ = *8760Расчет для варианта схемы двухтрансформаторной подстанцииТрансформаторы Т-1, Т-2 - ТДН-16000/110. Паспортные данные, необходимые для дальнейших расчетов, для этого трансформатора: Sном = 16 МВаPxx = 12 кВтPк = 83 кВтUвн = 110 кВГодовые потери энергии в стали одного трансформатора∆ = 12*8760=105* кВт*чГодовые потери энергии в меди для одного двухобмоточного трансформатора определяются по формуле:∆=(**+**+**+**)∆ = = 598,083 * кВт * ЧСуммарные потери энергии в трансформаторах подстанции∑∆W= 2*(∆) = 2* (105+598,083)* = 1406* кВт*чРазработка упрощенной принципиальной схемы подстанции с описанием схемы электрических соединений.Упрощенная принципиальная электрическая схема ПС разрабатывается на основании структурной схемы.Основная цель при составлении упрощенной электрической схемы ПС – правильно выбрать и вычертить схемы электрических соединений на всех напряжениях, а также разобраться с работой этих схем в различных режимах.Упрощенная принципиальная схемаРасчет токов короткого замыкания.Расчетная схема Эквивалентная схема замещенияУпрощенная схемаРасчет параметров схемы:Расчет токов КЗ точки К-1Sб = 1000 МВа;Uб = 115 кВ;Sб – базовая мощность;Uб – базовое напряжениеXс = Xс = XL1XэсСхема преобразования точки К-11) 2)Kуд = 1,608 из таблицы методических указаний курсового проектаСистема, связанная со сборными шинами, где рассматривается КЗ, при Uср = 115 кВ.Расчет токов КЗ точки К-21)2) Точки КЗ К-1 К-2,кВ11510,5ИсточникиС,ЭСС,ЭСХрез о.е=0,79=47,31б= =53,83=178,3Е 1,01,0=,кА=кА= кАНоминальная мощность источников питания Sном,МВАSном=10,001Выбор и проверка электрических аппаратов8.1 Выбор и проверка коммутационных аппаратов.Выбор и проверка выключателей Высоковольтные выключатели выбираются:- по номинальному напряжению Uном U сети;- по номинальному току Iном Imax.раб;Проверяется:- по отключающей способностиIн.откIпо;- по электродинамической прочности;- по термической прочности.С учётом рекомендаций нынешней ситуации в отечественном и зарубежном аппаратостроении можно рекомендовать к применению на U ном = 110-220 кВ – маломаслянные, элегазовые и воздушные выключатели.Выбор и проверка выключателей производится по ГОСТ 687-78Е с некоторыми упрощениями, допустимыми в учебном проектировании.Расчетные данныеКаталожные данные Выключатель ВГТ-110II*40/3 150У1Разъединитель РДЗ-110-2000У1Uуст - 110 кВUном = 110 кВUном = 110 кВImax= 117,5 AIном = 2000 АIном = 1000 АIпτ= 0,174 кАIоткл.ном = 40 кАIпо = 4,31 кАIдин = 40 кАiуд = 9,8 кАi дин = 102 кАi дин = 102 кАВк = (tотк+Та)==(0,01+0,06)== 1,3tтерм = 3 = 4800 сtтерм = 3 = 4800 сРасчетные данныеКаталожные данные Выключатель ВБМЭ-10-40 У3 Uуст – 6,0 кВUном = 10 кВImax= 1642 AIном = 2000 АIпτ =0,053 кАIоткл.ном = 40 кАIпо = 1,03 кАIдин = 40 кАiуд = 3,456 кАi дин = 100 кАВк = (tотк+Та)==(0,01+0,04)== 0,05tтерм = 3 = 4800 с8.2 Выбор и проверка трансформаторов тока и напряжения РасчетныеданныеКаталожные данныеТВТ-110-1-2000/5ТФЗМ-110Б-Ш-1000-2000/5Uуcт =110 кВUном =110 кВUном =110 кВIнорм= 83,9 АImax =117,5 A -I ном = 2000 АI ном = 1000 АI ном = 2000 АIуд = 9,8 кА Не проверяетсяi дин = 212 кАTсв)=Z2=0,794 Oм-Z2= 0,8 ОмТрансформатор тока на 10 кВНом. U кВНаиб. Раб. U,кВНом. Первичный I;АНом. Вторич. I; АКол-во вторичных обмотокКласс точности вторичных обмоток по ГОСТ-7746107,210;15;20;30;40;50:75;80;100;150;200;300;400;60052Для измерения -1Для защиты – 5Р;10РТрансформаторы тока проверяются:по электродинамической стойкости ≤ или = iдин;по термической стойкости ≤ или ≤ (;по вторичной нагрузке ≤ Условие выполняетсяПодсчет нагрузки трансформатора тока от приборовПриборТипНагрузка Snриб, ВАфазаАфазаВфазаСАмперметрЭ-335-0,5-ВаттметрД-3350,5-0,5ВарметрД-335 0,5-0,5Микропроцессорн. счетчик230AR0.10,10,1 Итого1,10,61,1Выбор и проверка трансформаторов напряженияТрансформатор напряжения типа:Uн обмотокНом S,класса точности Предельная мощностьU1U2Uдоп0,513НКФ-110-57-У10,140060012002000 ВАТрансформаторы напряжения проверяются:Условие выполняется Класс UНаиб. Раб. U; кВUнобмКласс точностиНом линейноеU на выводах осн. Вторич. Обм, ВАПредельноеS вне класса точности, ВАПред. Доп. I длит. Первич. IU10,20,51,03,010 кВ7,2600010;3030;50;7575;100200104000,0678.3 Выбор шин и шинных конструкцийНа U- 35-500 кВ ошиновка, в основном, выполняется гибкими проводами марки АС.Выбираем провод марки АС-50Проверку на корону не проводим так как расстояние между фазами превышает 1м.Выбираем шинопровод прямоугольного сечения Iдоп. нагрев=1720, сечение 60x6 мм, алюминиевые шины.Если ПС 110/35/10 кВ сооружается в виде КТПБ. Ошиновка от трансформатора до реактора или ввода в РУ 10(6) кВ в зависимости от компоновки основных сооружений подстанции, величины тока продолжительного режима работы может выполняться:-открытыми жесткими (однополосными, двухполосными, коробчатыми) шинами;-гибкой связью;-комплектным токопроводом8.4 Выбор изоляторов и ОПНПо типовым проектам конструкций ОРУ при применении стеклянных изоляторов ПС-70Д гирлянды набираются из: 4 шт. - на 35 кВ; 9 шт. -на 110 кВ; 16 шт, - на 220 кВ; 23 шт. - на 330 кВ; 32 шт, - на 500 кВВыбираем стеклянные изоляторы ПС-70 Д- 9 штук.Параметры ограничителя выбирают исходя из назначения, места установки, необходимого уровня ограничения перенапряжений, схемы сети и ее параметров (способа заземления нейтрали, максимального рабочего напряжения сети, степени компенсации емкостного тока на землю и его величины и т.д.).Выбираем ОПН-У-110/56-3Расчет нагрузки и выбор трансформаторов собственных нуждСостав потребителей С.Н. на подстанциях, в основном, определяется главной схемой, типами оборудования и аппаратов, наличием механизмов вспомогательных сооружений. Чем проще главная схема ПС, тем меньше механизмов с. н.К потребителям с. н. ПС относятся: двигатели насосов и вентиляторов системы охлаждения трансформаторов; подогрев выключателей, приводов выключателей, разъединителей, отделителей, короткозамыкателей, шкафов КРУН; отопление, освещение, вентиляция ОПУ, ОРУ; компрессорная (при наличии воздушных выключателей и пневматических приводов); наружное освещение ПС; зарядный и подзарядные агрегаты при наличии аккумуляторной батареи, устройства управления, защиты, контроля и сигнализации; насосы пожаротушения, маслохозяйство, ремонтная мастерская и другие потребители.Sс.н. = 200 кВАSснSрасч = Кс * SснКс = 0,8Sрасч = 0,8 * 200 = 160 кВАSснВыбираем 2 трансформатора собственных нужд, типа ТМ-160/10/0,4Ном мощность кВАНом U, кВСхема и группа соединения обмотокПотери,кВтНапряжение КЗ, %Ток холостого хода, %ВНННХХКЗ16010,50,4∆/Y-00,462,654,72,4Эксплуатационное и ремонтное обслуживание подстанцииОбслуживание оборудования подстанции производится оперативно выездной бригадой. На подстанции применяется система обслуживания и ремонта оборудования по фактическому техническому состоянию. Это наиболее прогрессивная система обслуживания. Основной принцип системы - обслуживание и ремонт оборудования выполняется только в то время и в том объеме, в которых они действительно необходимы, исходя из текущего технического состояния оборудования. Эта система позволяет свести аварийность до минимума.Устанавливаются следующие виды регламентных работ, планирование которых осуществляется заранее:- Осмотры, углубленные осмотры;- Техническое обслуживание;- Текущий ремонт.Основной упор системы технического обслуживания и ремонта электрооборудования должен делаться на проведение осмотров и углубленных осмотров с установленной периодичностью. По результатам осмотров и углубленных осмотров планируют текущие ремонты. Капитальный ремонт проводится по результатам диагностирования или визуального осмотра, или аварийного выхода из строя.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫБоровиков В.А., Косарев В.К., Ходог Г.А. Электрические сети и системы – М.: Академия, 2018.Идельчик В.И. Электрические сети и системы – М.: Академия, 2018.Корнеева Л.К., Рожкова Л.Д. Электрооборудование электростанций и подстанций. Примеры расчетов. Справочные материалы. – Иваново: МЗЭТ ИЭК, 2019.Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования – М.: Энергоатомидат, 2020.Нормы технического проектирования понижающих подстанций с высшим напряжением 35 – 750 кВ – М.: Энергия, 2019.Правила устройства электроустановок – М.: Форт, 2017.Сибикин, Ю. Д. Электроснабжение : учеб.пособие / Сибикин, Ю. Д. , Сибикин, М. Ю. . - М. : РадиоСофт , 2020 . - 328 с. : ил. - Библиогр.: с. 326-327Черепанова Г.А., Вычегжанин А.В. Проектирование электрических сетей – Киров: ВятГТУ, 2020.