Реферат: Проект підстанції ПС-500-110-35-10

ЗМІСТ

ВСТУП

ВИБІР І ОБҐРУНТУВАННЯ ДВОХ ВАРІАНТІВ СХЕМИ ПРОЕКТОВАНОЇ ПІДСТАНЦІЇ

ВИБІР СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ

ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ПОРІВНЯННЯ ВАРІАНТІВ

ВИБІР СХЕМИ ВЛАСНИХ ПОТРЕБ І ТРАНСФОРМАТОРА ВЛАСНИХ ПОТРЕБ

РОЗРАХУНОК СТРУМІВ К. З.

ВИБІР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТІВ І СТРУМОПРОВІДНИХ ЧАСТИН ДЛЯ ЗАДАНИХ КІЛ

ОПИС КОНСТРУКЦІЇ РП

РОЗРАХУНОК ЗАЗЕМЛЮВАЛЬНОГО ПРИСТРОЮ ДЛЯ ЗАДАНОГО КОЛА

ВИСНОВОК

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

ВСТУП

Основою енергетики є паливна база. Енергетика є складовою частиною енергетичного комплексу України. По розвитку і розширення електроенергетики в Україні визначальними є:

Концентрація виробництва енергії в наслідок будівництва РЕС, що використовують дешеве паливо і гідроенергоресурси

Комбінація виробництва електроенергії і тепла з метою теплопостачання міст та індустріальних центрів

Випереджальний розвиток атомної енергетики, особливо в районах з напруженим паливно енергетичним балансом

Енергетика як галузь має основні технічні особливості, отже процес виробництва включає такі основні особливості:

процес енергії є неперервним

виробничий процес є динамічний

режим виробництва електроенергії залежить від режиму споживання

В залежності від потужності і типу електростанції вони можуть працювати в трьох режимах, а саме: піковому, напівпіковому і базовому

продукцію енергетики не можна продавати на склад

Необхідно збільшувати виробництво електроенергії з нетрадиційних джерел, а саме: з відходів сільського господарства виготовляють біопалива.

Варто переробляти буре вугілля на рідке паливо. Використовувати геотермальні води, що рентабельно для Карпат і Криму, де на глибині 1000-2000 м, температура вод досягає70-100 оС.

Схема високої напруги 500 кВ – це схема чотирикутника. Через два автотрансформатори з’єднана схема середньої напруги 110 кВ і низької 35-10 кВ.

Схема середньої напруги – дві робочі з обхідною, від неї живляться споживачі і зв’язана з TЕС. Схема низької напруги 35 кВ – одиночна секціонована, живляться споживачі і через два трансформатори. Схема низької напруги 10 кВ – одиночна секціонована, живить 8 споживачів.

1 ВИБІР І ОБГРУНТУВАННЯ ДВОХ ВАРІАНТІВ СХЕМИ ПРОЕКТОВАНОЇ ПІДСТАНЦІЇ

Вибір типу структурних схем

/>/>/>/>/>

/>/>/>/>Рис. 1. 2. Схема першого варіанту проектованої підстанції

Рис. 1. 3. Схема другого варіанта проектованої підстанції

Схема високої напруги 500 кВ – чотирикутник, схема середньої напруги 110 кВ – дві робочі з обхідною, схема низької напруги 35 кВ і 10 кВ – одиночна і секціонована

2. ВИБІР СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ

Розраховую навантаження дляавтотрансформаторів першого і другого варіанту :

SАТ/>МВА

Вибираю два автотрансформатори одного типу:

АТДЦТН-250000 / 500 / 110 [1. таблиця 3.8]

Розраховую навантаження для трансформаторів першого варіанту :

SТ/> МВА

Вибираю два трансформатори одного типу:

ТДН-16000 / 110 [1. таблиця 3.6]

Розраховую навантаження для трансформаторів другого варіанту :

SТ/>МВА

Вибираю два трансформатори одного типу:

ТРДН-25000 / 110

Дані записую в таблицю 2.1

Таблиця 2.1

Тип трансформаторів і автотрансформаторів

Sном

МВА

Uв

кВ

Uн

кВ

Uк

в-с%

Uк

в-н%

Uк

с-н%

Рх

кВт

Рк

кВт

Ціна

Примітка

АТДЦТН-250000/500/110

ТДН-16000/110

ТРДН-25000/110

250

500

121

230

10,5

18,5

200

690

120

270

3. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ПОРІВНЯННЯ ВАРІАНТІВ

Таблиця 3.1 Капітальні затрати

Обладнання

--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--

Pуст

кВт

Qуст

квар

Охолодження

АТДЦТН-250000/500/110

ТДН-16000/110

Підігрів ВВБ-330

У-110

МКП-35

КРУ-10

Опалення і освітлення ОПУ

Освіт. і вентиляція ЗРУ

Освіт.і вентиляціяОРУ-330

Компресори

Підзарядно-зарядний агрегат

44,4х2

1,5х2

4,6х4

11,3х10

4,4х9

1х11

2х23

88,8

18,4

113

39,6

0,85

0,62

75,5

2,6

18,4

113

39,6

0,5

1,9

Всього

391,1

2,4

Розраховую потужність для вибору трансформатора ВП:

Вибираю два трансформатори типу 2хТН-

250/10/>

Рисунок 4.1- Схема власних потреб трансформатора

На підстанціях потужність в. п. вибирається по навантаженнях в. п. з коефіцієнтом навантаження і одночасності, при цьому окремо враховуємо літнє і зимове навантаження, а також навантаження в період ремонтних робіт на підстанції

5. РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ

Рисунок 5.1 — Структурна схема підстанції

Вибираю турбогенератор: Вибираю трансформатор:

ТВФ-63-2ЕУЗ [1. таблиця 2.1] ТДН-80000/110[1. таблиця 3.8]

Sном=78,76 МВА Sном=80 МВА

Для розрахунку малюю схему заміщення

Рисунок 5.2- Схема заміщення

Розраховую опори:

Xтв=0,5(Uкв-с%+Uкв-н%+Uкс-н%)=0,5(13+33-18,5)=13,75

Xтс=0,5(Uкв-с%+Uкс-н%+Uкв-н%)=0,5(13+18,5-33)=0

Xтн=0,5(Uкв-н%+Uкс-н%+Uкв-с%)=0,5(33+18,5-13)=19,25

Спрощую схему:

Рисунок 5.3 — Спрощена схема

Спрощую схему до точки заміщення К-1

продолжение
--PAGE_BREAK--

Види струмів к. з. в початковий момент

Рисунок 5.4 — Спрощена схема точки К-1

Визначаю ударний струм

Ку=1,981 [2. таблиця 3.7]

Визначаю аперіодичну складову струму:

Та=0,54 [2. таблиця 3.8]

tвв=0.025c, tрз=0,01,τа=tвв+ tрз=0,025+0,01=0,035c

Іат=Іат1+Іат2=1,14 кА

Визначаю періодичну складову струму к. з.

І’ном= І’ном1+ І’ном2=5,15 кА

Визначаємо відношення:

/>/>

Якщо відношення більше 1, то по кривих [1. рисунок 3.26]

Іnt1=Іпо1•0,98=0,11•0,98=0,12 кА

Це віддалена точка tnt=Iпo=const

Х27=Х19+Х2+Х22=10,13

Спрощуємо схему до точки заміщення К-2

Визначаємо струм к. з. до точки К-2

Визначаємо ударний струм

Ку=1,608

іу=іу1+іу2=10,9 кА

Рисунок 5.5- Спрощена схема до точки К-2

Визначаємо аперіодичну складову струму

Та=0,22c [2. табл. 3.8]

tвв=0,08c

tрз=0,01c

τа=tвв+ tрз=0,08+0,01=0,09

Іат=Іат1+Іат2=10,4 кА

Визначаю періодичну складову струму:

І’ном= І’ном1+ І’ном2=23,4 кА

Визначаю відношення

/> />

Це віддалені точки tnt=Iпo=const

Х28=Х24+Х22+Х20+Х19=16,69

Х29=Х24+Х23=7,72

Спрощую схему до точки К-3

Визначаю струм к. з. в початковий момент

Рисунок 5.6 — Спрощена схема точки К-3

Визначаємо ударний струм:

Ку=1,82 [2. таблиця 3.7]

іу=іу1+іу2=26,8 кА

Визначаю аперіодичну складову струму:

Та=0,05 [2. табл. 3.8]

tвв=0.1

продолжение
--PAGE_BREAK--

tрз=0,01

τа=tвв+ tрз=0,1+0,01=0,11

Іат=Іат1+Іат2=13,1 кА

Визначаю періодичну складову струму в момент часу t

І’ном= І’ном1+ І’ном2=257,8 кА

Визначаю відношення:

/> />

Ця точка віддалена tnt=Iпo=const

Таблиця 5.1- Розраховані струми к. з. в точках

Точки

к-з

Іпо, кА

іу, кА

іат, кА

Іпт, кА

К-1

К-2

К-3

0,87

4,8

10,4

2,4

10,9

26,8

1,14

10,4

13,1

0,87

4,8

10,4

6. ВИБІР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТІВ І СТРУМОПРОВІДНИХ ЧАСТИН ДЛЯ ЗАДАНИХ КІЛ

Вибір вимикачів і роз’єднувачів на 500 кВ

Таблиця 6.1- Розрахункові паспортні дані

п/п

Умова вибору

Розрахункові дані

Паспортні дані

Вимикача

Роз’єднювача

Uдоп≤Uн

Імах≤Іном

Іnt≤Івідк

іат≤Іамах

Іпо≤Іпр.ск

іу≤іпр.ск

Вк≤І2tт

2500 кВ

289 А

0,87 кА

1,14 кА

0,87 кА

2,4 кА

946 кА2с

500 кВ

2000 А

35,5 кА

20,1 кА

40 кА

102 кА

4800 кА2с

500 кВ

3200 А

160 кА

7938 кА2с

Визначаю номінальний струм:

Вибираю вимикач і роз’єднювач:

ВВБ-500Б-35,5/2000[1. таблиця 5.2]

РНД-500-1/3200У1[1. таблиця 5.5]

Вибір вимикачів і роз’єднувачів на 110

Таблиця 6.2

п/п

Умова вибору

Розрахункові дані

Паспортні дані

Вимикача

Роз’єднювача

продолжение
--PAGE_BREAK--

--PAGE_BREAK--

0,5

--PAGE_BREAK--

Всього

Вибираю контрольний кабель з алюмінієвими проводами

АКВРГ-2,5 мм2 механічної міцності

Вибір трансформатора струму і напруги на 110 кВ

Дані трансформатора струму

Таблиця 6.8

п/п

Умова вибору

Розрахункові данім

Паспортні дані

Uдоп≤Uн

Імах≤Іном

іу≤ідоп

Вк≤І2tт

Z2≤Z2ном

Клас точності

110 кВ

13,2 А

102 кА

2,7 кА2с

6,9 Ом

0,5

110 кВ

2000 А

212 кА

13872 кА2с

20 Ом

0,5

Вибираю трансформатор струму

ТФЗМ-110Б-ІІІ [1. таблиця 5.9]

Навантаження трансформатора струму

Таблиця 6.9

п/п

Прилади

Тип

Навантаження

Амперметр

Ватметр

Ліч. активної енергії

Ліч. реактивної енергії

Э335

Д335

САЗ-N670

СРН-N670

0,5

2,5

0,5

2,5

0,5

2,5

Визначаю опірданих пристроїв

Визначаю допустимий опір з’єднювальних провідників:

Zпр=Z2ном-Zпр-Zн=20-6-0,1=13,9 Ом;

Визначаю переріз контрольного кабеля:

Вибираю контрольний кабель з алюмінієвими проводами АКРВГ з перерізом 4-6 мм2

Z2=Zпр+Zпр+Zн=0,8+6+0,1=6,9 Ом;

Вибираю трансформатор напруги

Дані трансформатора напруги 10 кВ

Таблиця 6.10

п/п

Умова вибору

Розрахункові дані

Паспорті дані

Uдоп≤Uн

S2≤S2ном

Клас точності

110 кВ

136 ВА

0,5

110 кВ

400

0,5

Вибираю трансформатор напруги

продолжение
--PAGE_BREAK--

ННФ-110-83У [1. таблиця 5.13]

Навантаження трансформатора напруги

Таблиця 6.11

Прилад

Тип

Sоднієї обмотки

Число обмоток

cosf

sinf

Число приладів

Потужність

Вт

вар

Вольтметр

Ватметр

Варметр

Ліч. актив. енергії

Ліч. реакт. енергії

ФНП

Э335

Д335

Е839

Е830

Фил

1,5

0,38

0,62

38,9

Всього

96,9

/>ВА

Вибираю контрольний кабель з алюмінієвим проводом

АКВРГ-2,5 мм2 за умови

Вибір трансформатора струму і напруги на 10 кВ

Дані трансформатора струму

Таблиця 6.12

п/п

Умова вибору

Розрахункові данім

Паспортні дані

Uдоп≤Uн

Імах≤Іном

іу≤ідоп

Вк≤І2tт

Z2≤Z2ном

Клас точності

10кВ

924 А

26,8 кА

23,8 Ом

0,7 кА2с

0,5

10кВ

1000 А

158 кА

7969 Ом

0,8 кА2с

0,5

Вибір трансформатора струму

ТЛЛН-10 [1. таблиця 5.9]

Навантаження трансформатора струму

Таблиця 6.13

п/п

Прилади

Тип

Навантаження

продолжение
--PAGE_BREAK--

Амперметр

Ватметр

Ліч. активної енергії

Э335

Д335

САЗ-N630

0,5

2,5

0,5

2,5

0,5

2,5

Визначаю опір даних приладів:

Визначаю допустимий опір:

Zпр=Zпр+Zпр+Zн=0,8-0,14-0,1=0,56 Ом;

Визначаю переріз контрольного кабеля:

/>мм2

Вибираю контрольний кабель АКРВГ з перерізом 4-6 мм2

Z2=Zпр+Zпр+Zн=0,04+0,14+0,56=0,7 Ом;

Вибираю трансформатор напруги

Дані трансформатора напруги

Таблиця 6.14

п/п

Умова вибору

Розрахункові дані

Паспорті дані

Uдоп≤Uн

S2≤S2ном

Клас точності

10кВ

218 ВА

0,5

10кВ

400 ВА

0,5

Вибираю трансформатор напруги:

ЗНОЛ.6-10-77-У3[1. таблиця 5.13]

Навантаження трансформатора напруги

Таблиця 6.15

Прилад

Тип

Sоднієї обмотки

Число обмоток

cosf

sinf

Число приладів

Потужність

Вт

вар

Вольтметр

Ватметр

Ліч. актив. енергії

Д335

Д331

Э829

1,5

0,38

0,62

194

Всього

100

194

/>ВА

Вибираю контрольний кабель АКРВГ з перерізом 2,5 мм2 за умови механічної міцності.

Вибір гнучких шин на 500 кВ

АТДЦТН-250000/500/110

Uном=500 кВ

Sном=250 МВт

іу=2,4 кА

Tmax=5000

jе=1 [1. таблиця 4.5]

Д=4

Розраховую максимальний струм шин

Імах≤Ідоп; Ідоп=1180 А; d=36,2;2х АС-700/86

Виконуємо перевірний розрахунок по умові корони:

продолжение
--PAGE_BREAK--

Визначаю напруженість довшого провода

/>кВ/см

1,07Е /> 0,9Е0 ; 17,6 кВ/см /> 27,33 кВ/см

Вибираю струмопровід від трансформатора до збірних шин по jе:

2хАС-700/86

Вибір гнучких шин на 110 кВ

Uном=10 кВ

jе=1 А/мм2

Імах≤Ідоп; Ідоп=1660 А; d=26,6; [2. табл. 7.35]

Вибираю гнучкі шини по умові Імах≤Ідоп

Визначаю перевірочний розрахунок по умові корони:

/>кВ/см

Визначаю напруженість довшого провода

/>кВ/см

1,07Е≤0,9Е0

Ченв=/>8,2≤28,2

Вибираю струмопровід від трансформатора до збірних шин по jе:

/>2хАС-650/79

Вибір гнучких шин на 6 кВ

Uном=10 кВ

іу=26,8 кА

Іп0=10,4

Вк=23,8 кА

Розраховую максимальний струм шин

Вибираю шини (60х10) Ідоп=1115 А

Перевіряємо шини на термічну стійкість

54 мм />600 мм

Умова виконується

Перевіряю на електродинамічну і механічну стійкість.

Визначаємо відстань l при умові, що частота власних коливань буде більша 200 Гц

Якщо розміщені на ребро:

/>/>

Якщо шини розміщені лежачи:

/>/>

Механічний розрахунок однополюсних шин:

Згинаючий момент:

/>Н / м

Напруженість в шинах:

/>Н / м

/>МПа />см3

Шини по механічній міцності підходять

7. ОПИС КОНСТРУКЦІЇ РОЗПОДІЛЬЧОГО ПРИСТРОЮ

Всі апарати РП переважно розміщують на невисоких опорах (металевих або залізобитонних). По території РП передбачаються проїзди для можливості механізації монтажу і ремонту обладнання. Шини можуть бути гнучкими із багатопровідних проводів чи з жорстких труб. Гнучкі шини кріпляться з допомогою підвісних ізоляторів на порталах, а жорсткі з допомогою опорних ізоляторів на залізобитонних чи металевих опорах.

Застосування жорсткої ошиновки дозволяє відказатися від порталів і зменшитиплощадку РП.

Конструкції РП різноманітні і залежать від схеми електричних з’єднань, від типів вимикачів, роз’єднювачів і їх взаємного розміщення.

На РП 500 кВ всі вимикачі розміщують в один ряд біля другої системи шин, що полегшує їх обслуговування. Такі ВРП називають однорядними на відміну від других компоновок, де вимикачі лінії розміщені в одному ряду, а вимикачі трансформаторів в другому.

Кожний полюс шинних роз’єднювачів другої системи шин розміщений під проводами, які відповідають фазі збірних шин. Таке розміщення дозволяє виконати з’єднання шинних роз’єднювачів безпосередньо під збірними шинами і на цьому же рівні приєднати вимикач. Роз’єднувачі мають полюсне управління.

Збірні шини і ошиновка комірок використана подвійним проводом 2хАС з дистанційними розпорками, установка в сторону шинних апаратів-одним проводом по фазі. Лінійні і шинні портали і всі опори під апаратами—стандартні, залізобитонні.

8 РОЗРАХУНОК ЗАЗЕМЛЮВАЛЬНОГО ПРИСТРОЮ ДЛЯ ЗАДАНОГО КОЛА

Рис.8.1 — Сітка заземлення

Грунти в місці спорудження:верхній-суглинок, нижній-глина.

Допустимий опір 0,5 Ом.

Визначаю допустиму напругу дотику

Uдоп.дот.=400 В

Питомий опір

Визначаю коефіцієнт дотику

продолжение
--PAGE_BREAK--

Визначаю потенціал на заземлювачі

Визначаю допустимий опір заземляючого пристрою

/> кА