Курсовая с практикой на тему Проектирование электрической части двухтрансформаторной подстанции 35/10 кВ в ходе реконструкции ПС «Верхопенье»

Содержание:

Перечень принятых
сокращений. 5

Введение. 6

1 Выбор количества,
типа и мощности силовых трансформаторов. 7

1. Расчет токов
короткого замыкания и их ограничение. 14

1.1 Расчет токов короткого замыкания. 14

1.2 Определение необходимости ограничения токов короткого замыкания. 16

2 Разработка схем
подстанции. 18

2.1 Определение структурной схемы и основных
характеристик подстанции. 18

3.2. Разработка
главной схемы подстанции. 19

3.3. Выбор вида оперативного тока. 23

3.4. Выбор трансформаторов собственных нужд. 24

3.5. Выбор схемы питания трансформаторов собственных нужд. 25

2. Выбор электрических
аппаратов, кабелей и электроизмерительных приборов. 27

4.1. Общие сведения. 27

4.2. Объем работы по выбору электрических аппаратов, кабелей и
электроизмерительных приборов  28

4.3. Выбор по номинальному напряжению и категории изоляции. 28

4.4. Выбор кабелей по нормированной экономической плотности тока. 30

4.5. Выбор по длительному току. 31

4.6. Проверка электродинамической стойкости и включающей способности. 31

4.7. Проверка термической стойкости. 32

4.8. Проверка отключающей способности. 32

4.9. Проверка на потерю напряжения. 33

4.10. Выбор электроизмерительных приборов и измерительных трансформаторов. 34

4.11. Расчет кабелей, соединяющих измерительные трансформаторы с электроизмерительными приборами. 36

4.12. Выбор приводов коммутационных аппаратов. 39

4.13. Выбор нелинейного ограничителя перенапряжений. 39

Заключение. 41

Библиографический
список. 42

Приложение А.. 46

Приложение Б  52

Введение:

трансформаторных ПС стоит
достаточно остро. Большая часть оборудования ПС беспрерывно эксплуатируется на
протяжении 30-40 лет, сохраняя свою проектоспособность только за счет большого
запаса прочности. Возросшее количество потребителей электроэнергии требует
увеличения мощности ТП. Строительство ТП предполагает введение в эксплуатацию
нового, современного оборудования. Благодаря чему существенно увеличивается
мощность ТП и надежность энергосистемы в целом.

Электрическая ПС —
электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения
электрической энергии, состоящая из Т или других преобразователей электрической
энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств.
ПС, в которой стоят повышающие Т, повышает электрическое напряжение при
соответствующем снижении значения силы тока, в то время как понижающая (или
понизительная) ПС уменьшает выходное напряжение при пропорциональном увеличении
силы тока.

Необходимость в повышении
передаваемого напряжения возникает в целях многократной экономии металла,
используемого в проводах ЛЭП, и уменьшения потерь на активном сопротивлении.
Действительно, необходимая площадь сечения проводов определяется только силой
проходящего тока и отсутствием возникновения коронного разряда. Также
уменьшение силы проходящего тока влечёт за собой уменьшение потери энергии,
которая находится в прямой квадратичной зависимости от значения силы тока. С
другой стороны, чтобы избежать высоковольтного электрического пробоя,
применяются специальные меры: используются специальные изоляторы, провода
разносятся на достаточное расстояние и т. д. Основная же причина повышения
напряжения состоит в том, что чем выше напряжение, тем большую мощность и на
большее расстояние можно передать по ЛЭП.

Заключение:

В результате проделанной
работы были приобретены навыки по курсовому проектированию электрической части
электростанций и подстанций.

Выбор современного
оборудования позволит повысить надёжность и актуальность объекта
проектирования.

Таким образом был
осуществлён проект районной понизительной подстанции, удовлетворяющий нормам
современного проектирования [33].

Спроектированная ПС
отвечает всем требованиям в области электроэнергетики. В проекте по
реконструкции ПС «Верхопенье» применены типовые решения, подобрано современное
оборудование, используемое в электроэнергетической практике.

 В работе выбрано следующее оборудование: силовой
трансформатор ТДН-16000/110, силовой трансформатор ТМГ-250/10-У1, трансформатор напряжения 3хЗНОЛ-10, трансформатор
тока ТВЛ-35, опорный трансформатор тока ТОЛ-10, выключатель вакуумный BВH-ПД-35-25/1000,
выключатель вакуумный ВВУ-СЭЩ-П-10-31,5/2000, выключатель вакуумный ВВУ-СЭЩ-П-10-20/1000,
выключатель вакуумный ВВУ-СЭЩ-П-10-20/630, разъединитель высоковольтный РГПЗ-СЭЩ-2-35/1000,
разъединитель КРУ-СЭЩ-59 ХЛ1, ограничитель перенапряжения ОП-35/40,5-УХЛ1, ограничитель
перенапряжения ОП-10/10,5-УХЛ1, предохранитель ПКТ-101-10-31,/12,5 У1, предохранитель
ПКН-001-10-2/12,5 У1, разъединитель трехполюсный РГПЗ-СЭЩ-115-11-35/1000.

В курсовом проекте были
решены все основные задачи по обеспечению надежного и бесперебойного
электроснабжения потребителей. Оборудование не требуется постоянного
присутствия обслуживающего персонала. Проект разработан в соответствии с
действующими нормами и правилами.

Фрагмент текста работы:

1 ВЫБОР КОЛИЧЕСТВА, ТИПА И МОЩНОСТИ
СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Определим значение
расчетной мощности по формуле (1):

, (1)

где — заданная максимальная нагрузка в МВт; — коэффициенты участия в максимальной нагрузке потребителей I, II категорий и 75% потребителей III категории;  — коэффициент
мощности; N — количество Т на ПС; — коэффициент аварийной перегрузки.

.

Округлим расчетную
величину мощности Т до ближайшего стандартного значения .

.

Выразим график нагрузки
для нормального режима, заданный в процентах, в именованных единицах полной
мощности, учитывая, что 100% соответствует максимальной полной нагрузке.

Определим максимальную
нагрузку по формуле (2):

. (2)

Выразим график нагрузки
для нормального режима, заданный в процентах, в именованных единицах полной
мощности по формуле (3):

, (3)

где Pn
— активная мощность n-го часа, заданная по графику нагрузки.

Результат полученных
вычислений представим в виде таблицы 1 и графика нагрузки в именованных
единицах. Рисунок 1 — График нагрузки для нормального режима в
именованных единицах Таблица 1 — Нагрузка нормального
режима в именованных единицах % S, МВА От 0 до 1 часа 37 12,808 От 1 до 2 часа 36 12,461 От 2 до 3 часа 32 11,077 От 3 до 4 часа, от 5 до 6 часа 30 10,385 От 4 до 5 часа 25 8,6538 От 6 до 7 часа, от 23 до 24 часа 40 13,846 От 7 до 8 часа, от 22 до 23 часа 60 20,769 От 8 до 9 часа 90 31,154 От 9 до 10 часа 100 34,615 От 10 до 11 часа, 79 27,346 От 11 до 12 часа 70 24,231 От 12 до 13 часа, от 19 до 20 часа 65 22,5 От 13 до 14 часа 86 29,7689 От 14 до 15 часа, от 17 до 18 часа 80 27,692 От 15 до 16 часа, от 18 до 19 часа, от 21 до 22 часа, 75 25,961 От 16 до 17 часа, от 20 до 21 часа 69 23,884 Проведем корректировку
заданного графика нагрузки для послеаварийного режима. Для этого рассчитаем
необходимую резервную мощность по формуле (4):

, (4)

где  — процент резерва по
сети низшего напряжения.

Скорректируем график
нагрузки в именованных единицах с учетом заданного процента резерва. Для этого
воспользуемся формулой (5):

. (5)

Результат полученных
вычислений представим в виде таблицы 2.

Таблица 2 — Скорректированная
нагрузка с учетом заданного резерва S, МВА Sрез, МВА SПАВ, МВА От 0 до 1 часа 12,808 5,5384 7,2692 От 1 до 2 часа 12,461 5,5384 6,923 От 2 до 3 часа 11,077 5,5384 5,5384 От 3 до 4 часа, от 5 до 6 часа 10,385 5,5384 4,8461 От 4 до 5 часа 8,6538 5,5384 3,1154 От 6 до 7 часа, от 23 до 24 часа 13,846 5,5384 8,3076 От 7 до 8 часа, от 22 до 23 часа 20,769 5,5384 15,231 От 8 до 9 часа 31,154 5,5384 25,615 От 9 до 10 часа 34,615 5,5384 29,077 От 10 до 11 часа, 27,346 5,5384 21,807 От 11 до 12 часа 24,231 5,5384 18,692 От 12 до 13 часа, от 19 до 20 часа 22,5 5,5384 16,961 От 13 до 14 часа 29,7689 5,5384 24,231 От 14 до 15 часа, от 17 до 18 часа 27,692 5,5384 22,154 От 15 до 16 часа, от 18 до 19 часа, от 21 до 22 часа 25,961 5,5384 20,423 От 16 до 17 часа, от 20 до 21 часа 23,884 5,5384 18,346 Вычислим
эквивалентную нагрузку в зоне максимальной нагрузки послеаварийного режима
силового Т по формуле (6):

, (6)