Электрические станции и подстанции

секции шин 35 кВ. которые  могут быть запитаны от обоих трансформаторов. Между   секциями  шин предусмотрен   секционный  масленый  выключатель,   позволяющий запитатъ обе линии потребителя 35 кВ от одного трансформатора.

 

Секции шин 10 кВ.

 

Потребители на 10 кВ_т сельскохозяйственный комплекс(потребитель первой категории) и консервный завод, запитываются от двух секций шин раздельно запитываемых от двух трех обмоточных трансформаторов. Для обеспечения надежности снабжения электроэнергией потребителя первой категории, необходимо запитать его от двух источников для этого разделяем и разносим его линии на две секции шин 10 кВ. запитываемых раздельно от двух трансформаторов при этом предусмотрен секционный масленый выключатель который позволяет запитать обе секции шин 10 кВ от одного трансформатора. Нагрузки второго потребителя на 10 кВ тоже разносятся на две секции шин 10 кВ. для равномерного распределения нагрузок между шинами.

 

 

 

 

 

 

Выбор электрических  аппаратов и токоведущих частей.

 

Силовые трансформаторы.

 

   Выбор электрических  аппаратов и токоведущих частей начинаем с выбора силовых трансформаторов. Выбор производим по наибольшей возможной нагрузкой и возможностью дальнейшего расширения.

  При суммировании всех потребителей получаем 32 MBА нагрузки. Поэтому принимаем стандартный трех обмоточный трансформатор

ТДН 40000 115/35/10

Uk в-с =10,5%

Uk в-н =17%

Uk с-н =6%

  Для осуществления  возможности параллельной работы  трансформаторов принимаем второй трансформатор аналогичный первому.

 

Измерительные трансформаторы напряжения.

 

По    номинальному    напряжению    можно    выбрать    и    трансформаторы напряжения  на шины   10  кВ необходимо  установить:   НКФ -  110 -  57. 110кВ/100. На напряжение 35 кВ. ЗНОМ - 35-65 35кВ/100.

 На напряжение 10 кВ НТМИ 10-66 10кВ/100.

 

Масленые выключатели .

 

По напряжению и максимальному рабочему току произведем предварительный выбор масленых выключателей, которые потом проверим на к.з. ток в линиях определим из уравнения:

                                                                

где: S -мощность потребителя.

U - напряжение питания.

 

   По полученным  токам произведем предварительный выбор масленых выключателей.

   Принимаем масленые выключатели  для отходящих линий 10 кВ типа ВММ-10-400-10У2.

  Принимаем секционный  масленый выключатель для секций 10кВ, масленый выключатель 10 кВ  ввода Т1 и масленый выключатель 10 кВ ввода Т2 - типа -ВМП-10-630/90УЗ.

  Принимаем масленые  выключатели для отходящих линий  35 кВ, секционный масленый выключатель  для секций 35кВ, масленый выключатель  ввода 35 кВ Т1 и масленый  выключатель 35 кВ ввода Т2 - типа           ВМК-35Э-630/8 УЗ.

  Принимаем MB 110 кВ №1, масленый выключатель 110 кВ ввода Т1 и масленый выключатель 110 кВ ввода Т2 - типа - ВМК-110 - 2000 -20 УЗ.

 

Разъединители.

 

   Аналогично по  максимальному рабочему току принимаем марки разъединителей.

  Принимаем шинный  разъединитель для секции шин 10 кВ. и разъединитель 10кВ ввода Т1 и разъединитель 10кВ ввода Т2 -типа -РБ 10/1000.

   Принимаем шинный  разъединитель для секции шин  35 кВ. и разъединитель 35кВ ввода  Т1 и разъединитель 35кВ ввода  Т2 -типа -РЛНД 35/600.

   Принимаем шинный  разъединитель для секции шин 110 кВ. и разъединитель 110 кВ ввода Т1 и разъединитель 110 кВ ввода Т2 -типа -РЛНД 110/600.

Для проверки выбранной  коммутационной аппаратуры необходимо провести расчет аварийных режимов   т.е. определить максимальные токи коротких замыканий.

 

Расчет аварийных  режимов.

  

    Для определения  токов коротких замыканий необходимо  определить сопротивления всех компонентов схемы т.е. сопротивление системы, трансформатора и отходящих линии. Для определения сопротивления трех обмоточного трансформатора воспользуемся формулой:

где: Uв- напряжения короткого замыкания обмотки высшего напряжения.

S_б и Sн - базисная и номинальная мощность соответственно.

 Uв - можно определить из выражения.

U_B = 0,5x( Uk в-с + Uk в-н - Ufc с-н) = 0,5x(10,5 + 17 – 6)=10,75

Аналогично сопротивление  для средней ступени:

           Uc=0,5×(Uk в-с + Uk с-н – Uk в-н) = 0,5×(10,5+6-17)= -0,25.

И аналогично для низшей ступени.

              U_H = 0.5х( Uk в-н + Uk с-н - Uk в-с )=17+0.25=17_.25.

Теперь определим сопротивление  системы.

где Sкз - мощность короткого замыкания

Определим сопротивление линий до потребителей.

где: Хо - удельное сопротивление проводов.

L - протяженность участка.

U    - напряжение в квадрате.

 Определим сопротивление  линии 110 кВ.

Определим сопротивление  линии 35 кВ.

Определим сопротивление  линии 10 кВ до консервного завода.

 

Определим сопротивление  линии 10 кВ до сельскохозяйственного  комплекса.

Теперь можно найти  токи коротких замыкании которые  находятся на шинах 10, 35 и 110, а также в конце питающих линий на стороне 10 и 35 кВ.

 Определим токи  на шинах 110 кВ.

где Iб - базисный ток.

                X - суммарное сопротивление от источника до т. к.з.

Базисный ток можно  найти по формуле:

кА

кА

    кА

 Теперь ток короткого  будет равен:

кА

определим ударный ток Iy1= Iк× 1.8 = 0,52 × 1,8 =1,78

определим мощность к.з. Sк1 = I × U× =99 MBA 

Аналогично т к.з. 2 и т. к.з. 3

   кА

Iу2 = Iк × 1.8 = 1.01 × 1.8 = 3.93 кА

Sк2 = 61.22 МВА

кА

Iу = Iк × 1.8 = 3.27 × 1.8 = 8.4 кА

Sк.з. = 56.64 МВА

  кА

Iу4 = Iк × 1.8 = 0.7 × 1.8 = 1.78 кА

Sк4 = 42.43 МВА

 кА

Iу6 = Iк × 1.8 = 2.33 × 1.8 = 3.7 кА

Sк6 = 40.35 МВА

Таблица 1.

	ik	1у	sk
K.3№1	0,52 кА	1,78 кА	99 MBA
K.3№2	1,01 кА	3,93кА	61,22 MBA
К.3№3	3.27 кА	8,4кА	56,64 MBA
К.3№4	0,7 кА	1,78кА	42, 43MB A
К.3№5	2.33 кА	3,7кА	40,3SMBA

 

Выбор шин.

Шины выбираются по номинальному рабочему току по формуле:

где jэк - коэффициент равный 1.1

Выберем шины на 110 кВ определяем сечение токопровода по исходной формуле

S=162.4/1.1 = 147.7 мм²

По условию потери на корону на напряжения 110 кВ и выше выбирается шины круглого селения выбираем шины ближайшего диаметра наиболее близкий диаметр 380 Подберем шины на 35 кВ

S=225/1.1 = 224 мм²

                        Выбираем стандартное сечение ШМТ 249 мм²

Аналогично подбираем  шины на 10 кВ

S=923/1.1 = 921 мм³

Выбираем стандартное  сечение ШМТ 957

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет заземления.

Рассчитаем ток замыкания  на землю

кА

Найдем сопротивление  трансформатора rтр = 0,308 × р = 0,308 × 70=21,5

Сечение заземляющего проводника произведем по формуле F=I×(0.44/195) Определим это сечение для самого большого тока:

F≥3.27×(0.44/195)=7.5MM²

Принимаем для заземления стальной провод марки М- 10 и сечением 10 мм*.

 

Расчет грозозащиты

Защита от грозовых перенапряжений осуществляется при помощи молниеотводов  и разрядников.

Для начала необходимо определить эффективную высоту молниеотвода.

hx=5 M.

h=30 M

Р=5_.50/(1.5хЗО)=0.12

ha=h-  hx = 30-5 =25M. Зона защиты молне отвода

Для заземления применяем  стальной провод сечением равным 50 мм .

 Также для защиты  от перенапряжения предусматриваются  разрядники.

Для шин 10 кВ РВО-10

 Для шин 35 кВ  РВС – 35

 Для шин110кВ РВС-110Т

Для защит измерительных трансформаторов напряжения предусматриваются предохранители.

Для напряжения 10 кВ ПК-1 - 108/2-20УЗ.

Для напряжения 35 кВ ПК-1- 35 - 8/2-8УЗ.

 

Измерительные трансформаторы тока.

Выбирая трансформаторы тока мы руководствуемся номинальным  напряжением, номинальными токами и токами при аварийных режимах.

По перечисленным данным были выбраны следующие трансформаторы тока.

Для напряжения 10 кВ ТЛ-10 УЗ 1000/5

Для напряжения 35кВ ТПОЛ-35 400/5

Для напряжения 110кВ ТФНД 110М 200/5

 

 

Собственные нужды.

Для нормальной работы гидроэлектростанции необходимо чтобы ее агрегаты получали питание с максимально возможной надежностью. Для этого мы применяем трансформаторы собственных нужд. Однако неполнота исходных данных не позволяет сделать нам более точный расчет этих агрегатов поэтому мы принимаем что наши трансформаторы собственных нужд имеют мощность равную 10% от мощности силовых трансформаторов подстанции.

Трансформаторы собственных  нужд запитаны от ЗРУ 10 кВ. и обеспечивают достаточную надежность при питании собственных потребителей электрической подстанции.

Был выбран следующий  трансформатор - ТМ 4000/10 10/0.4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы.

1. Неклепаев Б.Н. Крючков  И.П.     Электрическая часть  станции и подстанций, справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. “Энергоатомиздат”, М.: 1989, 605 с.

2. Авербух А.М, Релейная  защита в задачах с решениями и примерами, «Энергия» Л.: 1975, 415 с.

3. Беляева Е.Н. Как  рассчитать ток короткого замыкания, “Энергоатомиздат”,М : 1983, 136с

4.  Федосеев А.М., Релейная  защита электроэнергетических систем, Релейная защита систем, “ Энергоатомиздат”, М.: 1984, 519 с.

5. Правила устройства  электроустановок. “ Энергоатомиздат”  М. 1889. 639с.

6. Авербух А.М. Примеры  расчетов неполнофазных режимов и коротких

замыканий   «Энергия»  Л.: 1979, 181с.

7. Голубев М.А., Расчет  токов короткого замыкания в  электросетях         0.4-35 кВ, “Энергия”, М.:   1980, 86с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

_{Сельскохозяйственный  комплекс , зима,весна ,лето, осень по реактивной мощности}

зима
t, часы	Qt,%	Qр, мВAр	Qрt, мВАр
1	15	4	0,6
2	15	4	0,6
3	15	4	0,6
4	15	4	0,6
5	15	4	0,6
6	15	4	0,6
7	20	4	0,8
8	40	4	1,6
9	60	4	2,4
10	80	4	3,2
11	100	4	4
12	85	4	3,4
13	50	4	2
14	60	4	2,4
15	70	4	2,8
16	80	4	3,2
17	70	4	2,8
18	60	4	2,4
19	40	4	1,6
20	30	4	1,2
21	20	4	0,8
22	15	4	0,6
23	15	4	0,6
24	15	4	0,6