Контрольная работа на тему Выбор электрооборудования трансформаторных подстанций.

Содержание:

Введение 4
1 Построение графиков электрических нагрузок подстанции 6
2 Определение технико-экономических показателей подстанции 16
3 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов, устанавливаемых на подстанции 18
4 Расчёт и выбор сечения проводов высокого и низкого напряжения 24
5 Расчёт токов короткого замыкания 27
6 Выбор аппаратов защиты подстанции 34
Заключение 35
Список используемых источников 36

Введение:

Подстанции классифицируются по назначению их в электрической сети энергосистемы: по мощности установленных трансформаторов и высшему напряжению, а также по количеству распределительных устройств более низких напряжений, по главным схемам электрических соединений, по схеме подключения ПС к электрической сети и конструктивному исполнению.
По назначению ПС разделяются: на более ответственные межсистемные — ПС с высшим напряжением 330-750 кВ, через которые осуществляются перетоки электрической мощности между энергосистемами и прием мощности удаленных генерирующих источников питания в центре потребления; на узловые — ПС напряжением 110-330 кВ, которые являются центрами распределения потока электрических мощностей в отдельных энергосистемах; районные — ПС напряжением 110-220 кВ, которые являются центрами питания отдельных промышленных районов; промышленные (потребительские) — ПС напряжением 35-220 кВ, расположенные возле или на территории потребителей электрической энергии; глубокого ввода — ПС напряжением 35-220 кВ, расположенных в центре потребления электрической энергии в крупных городах и промышленных районах.
По напряжению и мощности трансформаторов, установленных на ПС. Высшее напряжение и мощность трансформаторов определяют значимость и ответственность ПС в данной точке электросети; в характеристике ПС указывается высшее напряжение (110,220 кВ) и все ступени низшего напряжения, а также мощность трансформаторов (автотрансформаторов).
По главной схеме электрических соединений ПС делятся на подстанции: с простыми схемами электрических соединений — блок-линия-трансформатор, мостики без выключателей и с выключателями, упрощенные схемы с одиночными системами шин — секционированными и не секционированными; со сложными схемами — две системы шин с обходной системой, различные варианты схем многоугольников, две системы шин с двумя выключателями на присоединение, схемы с 1,5 выключателями на присоединение (полуторные) и др.
По схеме подключения к электрической сети ПС делятся: на тупиковые, питающихся по одной или двум линиям от одного источника питания; проходные — с входом и выходом линии, питающей ПС; ПС питающихся отпайки от одной или двух линий, при этом на шинах ПС энергия распределяется на том же напряжении без трансформации и отбор мощности через трансформаторы на более низком напряжении незначительный, с многосторонним питанием на разных напряжениях и распределение энергии нескольких напряжений.
По конструктивному исполнению ПС делятся на: открытые — на которых все оборудование РУ высокого напряжения и трансформаторы установлены на открытом воздухе; закрытые — на которых оборудования РУ высокого напряжения и трансформаторы установлены в помещении; смешанные — на которых РУ высокого напряжения могут быть открытыми, а трансформаторы находятся в закрытых камерах или наоборот; комплектные — поставляемые заводами полностью смонтированными, или укомплектованными строительными материалами и собранным оборудованием в виде узлов, блоков; блочные — поставляемые в виде смонтированных блоков, а на месте монтажа ведется сборка блоков.
При проектировании электрических станций и подстанций в ходе реализации алгоритма проектирования появляется большое количество допустимых технических решений, фрагментов и подсистем объектов. Допустимая совокупность решений определяет множество допустимых по техническим условиям вариантов проектов станций и подстанций.

Заключение:

Основная цель проектирования электрических станций и подстанций заключается в следующем:
1) производство, передача и распределение заданного количества электроэнергии, в соответствии с заданным графиком потребления;
2) надежная работа установок и энергосистем в целом;
3) обеспечение качества электроэнергии;
4) уменьшение капитальных затрат на сооружение установок;
5) снижение ежегодного ущерба от эксплуатации установок энергосистемы.
В данной работе было выполнено:
— построение графиков электрических нагрузок подстанции (суточный, суммарный, годовой);
— определение технико-экономических показателей подстанции;
— выбор числа и мощности силовых трансформаторов, устанавливаемых на подстанции;
— расчёт и выбор сечения проводов высокого и низкого напряжения;
— расчёт токов короткого замыкания;
— выбор аппаратов защиты подстанции.

Фрагмент текста работы:

Построение графиков электрических нагрузок подстанции
Электрические нагрузки отдельных потребителей, а следовательно и суммарная их нагрузка, определяющая режим работы электростанции в энергосистеме непрерывно меняется. Принято отражать этот факт «Графиком нагрузки», т.е. диаграммой изменения мощности (тока) электроустановки во времени.
По видам фиксированного параметра различают графики:
— активной (Р) мощности; реактивной (Q) мощности;
— полной (кажущейся S) мощности; тока (I).
Графики отражают изменения нагрузки за определенный период времени. По этому признаку они подразделяются:
— суточные (24 часа); сезонные ; годовые (8760 часов).
По месту изучения или элементу энергосистемы, к которому они относятся, графики подразделяются:
— графики нагрузки потребителей, определенные на шинах подстанции;
— сетевые графики нагрузки – на шинах районных или узловых подстанций;
— графики нагрузки электростанции.
— графики нагрузки энергосистемы, характеризующие результирующую нагрузку энергосистемы;
Фактический график нагрузки можно получить с помощью самопишущих приборов, которые фиксируют изменения соответствующего параметра в реальном времени.
Перспективный график нагрузки потребителей определяется в процессе проектирования. Для его построения надо обладать сведениями об установленной мощности электроприемников, под которой понимают их суммарную номинальную мощность, для активной нагрузки.
Обычно для каждого потребителя дается несколько суточных графиков, которые характеризуют его работу в разное время года и в разные дни недели. Это типовые графики зимних и летних суток для рабочих дней, график выходного дня и т.д. Основным является обычно зимний суточный график рабочего дня.
Его максимальная нагрузка принимается за 100%, и ординаты всех остальных графиков задаются в % именно этого значения.
Кроме графиков активной нагрузки, используются графики реактивной нагрузки. Типовые графики реактивного потребления также имеют ординаты ступеней, % абсолютного максимума.
Суточный график полной мощности можно получить, используя известные графики активной и реактивной нагрузок.
Для построения графика необходимо знать характер изменения нагрузки потребителя во времени, который можно определить из типовых графиков силового максимума в процентах в течениие суток (зима, лето), а также максимальную активную мощность (Рмах ).
Для удобства расчетов график выполняется ступенчатым. Наибольшая возможная за сутки нагрузка принимается за 100%, а остальные ступени графика показывают относительное значение нагрузки для данного времени суток.
При известной Ррасч можно перевести типовой график в график нагрузки заданного потребителя, согласно задания, используя соотношение для каждой ступени графика [ 4 ]:
Рi = n% ∙ Ррасч. /100 (1)
где n% — ордината соответствующей ступени типового графика, в %.
Ррасч — расчетная мощность предприятия согласно задания, МВт.
Для зимнего графика нагрузки рудодобывающей промышленности при заданной нагрузке 12 МВт и 50% нагрузки типового графика:
Рi = 50 ∙ 12 /100=6 МВт
Используя суточные типовые графики нагрузки предприятий по сезонам (зима, лето), переводим в соответствующие графики нагрузки Рi (МВт) предприятия, используя выше указанную формулу, а результаты представляем в таблицах 1-2
По результатам расчетов в таблицах 1-2 строим графики сезонных суточных нагрузок для предприятия согласно варианта задания на контрольную работу в координатах: ось абсцисс — время в часах, а ось ордината — мощность в МВт.
Таблица 1 — Расчет зимнего графика нагрузки