Курсовой проект ldquo;Понизительная подстанция 110-6

Работа добавлена на сайт samzan.net:

МИНИСТЕРСТВО О БЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра ЭСДЭ

Курсовой проект

“Понизительная подстанция 110/6.3 кВ”

Выполнил:

студент гр. IV-24

Корсаков Владимир

Проверил:

Ковязин Л.В.

Иваново - 2001

Аннотация

Темой данного курсового проекта является понизительная подстанция

110/6.3 кВ. Заданием на данный проект явились:

схема прилегающей сети

суточный график использования нагрузки

характеристика нагрузочного района (максимальная мощность нагрузки, ка

тегории потребителей питающихся от данной подстанции и т.д.)

Результатом проектирования явился:

выбор трансформаторов использующихся на подстанции

выбор схемы соединения подстанции

выбор типов релейной защиты и автоматики

выбор оборудования и токоведущих частей

рассчитаны технико-экономические показатели подстанции

Содержание


	Аннотация.......................................................................……………………
1.	Характеристика подстанции..............................................………………...
1.1.	Определение типа подстанции.............................................……………….
1.2.	Характеристика нагрузки подстанции....................................……………...
2.	Выбор силовых трансформаторов......................................………………...
3.	Расчет токов короткого замыкания.....................................……………….
4.	Выбор схемы соединения подстанции...........................……………..........
5.	Выбор типов релейных защит и автоматики.................……………..........
6.	Выбор оборудования и токоведущих частей...................…………….........
6.1.	Выбор выключателей.......................................................…………………..
6.2.	Выбор разъединителей....................................................…………………..
6.3. 6.4.	Выбор коротко замыкателей с отделителями ………………...…………... Выбор аппаратов в цепи трансформатора собственных нужд…………...
6.5.	Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения.…………..
6.6.	Выбор сборных шин высшего напряжения......................................……....
6.7.	Выбор ошиновки силового трансформатора......................................….....
6.8.	Выбор кабельных линий к потребителю............................................……..
6.9.	Оперативный ток……………………………………………………………..
7.	Меры по технике безопасности и противопожарной технике.......…........
7.1.	Система рабочего и аварийного освещения...............................…...........
7.2.	Защита от шума и вибрации......................................................................
7.3.	Мероприятия по технике безопасности...................................……….....
7.4.	Мероприятия пожарной безопасности...............................……………....
8.	Технико-экономические показатели подстанции.......……………............
	Литература................................................................…………………….....

Выбор аппаратов в цепи трансформатора собственных нужд…………...

6.3.Выбор коротко замыкателей с отделителями
ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЕКТИРУЕМОЙ ПОДСТАНЦИИ И ЕЕ

НАГРУЗОК

1.1. Определение типа подстанции

Тип подстанции в современной энергосистеме определяется ее положением и ролью в энергосистеме.

По месту в энергосистеме проектируемая подстанция является узловой (рис. 1). Высшее напряжение подстанции 110 кВ, низшее напряжение 6.3 кВ

По назначению данная подстанция сочетает в себе две основные группы:

- потребительская, для электроснабжения потребителей, территориально примыкающих к подстанции;

- системная, для отбора мощности и осуществления управления перетоками мощности в энергосистеме.

По способу присоединения к системе является – комбинированной.

Подстанция обслуживается дежурными на щите управления совместно с распределительными сетями.

От подстанции на стороне низкого напряжения отходит 24 кабельных линий, работающих по радиальной схеме.

Рис.1. Участок электрической сети

Мощность КЗ на стороне ВН равна 3050 МВ*А

X0/X1=2.7

1.2. Характеристика нагрузки подстанции

К данной подстанции подключены потребители 1,2 и 3 категорий, в таблице 1.1 приведены данные о соотношении количества потребителей различных категорий.

таблица 1.1.

категория потребителя	1	2	3
Процентное отношение	30 %	35 %	35 %

График использования активной и реактивной мощности на рис. 2.

Рис. 2. график использования активной и реактивной мощности

В таблице 1.2 приведены данные для построения суточных графиков нагрузки

таблица 1.2

N ступени	Часы	Длина ступени	P	Q	S	Wi
		Час	%	МВт	%	МВАр	МВА	МВт*ч
1	0 - 4	4	50	5.5	55	2.39	6	24
2	4 - 7	3	30	3,3	45	1.95	3.83	9.9
3	7 -9	2	80	8,8	85	3.7	9.54	17.6
4	9 -11	2	100	11	100	4.78	11.99	22
5	11 -14	3	80	8,8	85	3.7	9.54	26.4
6	14 -16	2	100	11	100	4.78	11.99	22
7	16 -22	6	80	8,8	85	3.7	9.54	70.4
8	22 -24	2	50	5.5	60	2.611	6.088	12.177

На рис. 4. приведены графики использования полной мощности.

Рис. 4. графики использования полной мощности

Другие параметры, характеризующие нагрузку подстанции:

суточный отпуск электроэнергии потребителям

МВтч

время использования максимальной активной нагрузки

максимальная нагрузка

МВА

средняя нагрузка

коэф-т заполнения годового графика нагрузки

2. ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Выбор начинается с определения требуемого количества силовых трансформаторов на данной подстанции по условиям надежности электроснабжения. Так как от подстанции питаются потребители 1 и 2 категории, по условию надежности, требуется установка двух силовых трансформаторов.

Мощность каждого трансформатора выбирается так, чтобы при отключении одного трансформатора, оставшийся в работе обеспечивал с допустимой перегрузкой питание нагрузки подстанции. Расчетная мощность трансформатора выбирается из условия Sрасч  0.7* *Sмакс=0.7*11.834=8.28 МВА. Исходя из этого, принимаем трансформатор ТДН-10000/110.

Далее производим проверку по перегрузочной способности в случае отключения одного из трансформаторов. Нагрузочная способность трансформаторов до 100 МВА определяется ГОСТ 14209-85. Для определения перегрузки исходный график S=f(t) должен быть преобразован в эквивалентный (в тепловом отношении) прямоугольный график нагрузки.

Расчет перегрузочной способности

На исходном графике (рис. 4.) откладывается номинальная мощность трансформатора, пересечением ее с исходным графиком выделяется участок наибольшей перегрузки продолжительностью h` и участок начальной нагрузки.

рис. 5.

Находим начальную нагрузку (эквивалентную ступень охлаждения).

Sm - мощность ступеней исходного графика

Sном тр-ра - номинальная мощность трансформатора

2) Находим предварительное значение коэффициента перегрузки

где S` - значение ступени графика использования полной мощности, находящихся в области перегрузки; h’= 4 ч.

3) Находим максимальное значение перегрузки

Kмакс=Sмакс/Sном тр-ра= 11,78/10 = 1.178

Принимаем значение перегрузки , , так как =1.061

При полученных значениях K1 и h допустимая перегрузка равна K2доп = 1.4, а мы имеем K2 = 1.178, следовательно, трансформатор проходит по режиму перегрузки в послеаварийном режиме.

Параметры трансформатора ТДН-10000/110

Таблица 2.1

Sном	UВН	UНН	Uк	Pхх	Pк	Iк
МВА	кВ	кВ	%	кВт	кВт	%
10	115	6,6	10,5	14	58	0,9

3. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Условия К.З.

На рис. 6. приведена расчетная схема

рис.6.

Принимаем базовую мощность Sб=1000 МВА

Далее находим сопротивления в относительных единицах, отнесенные к базовым условиям:

сопротивление системы

сопротивление трансформатора Xтб=

Находим токи трехфазного КЗ:

- на стороне ВН

- на стороне НН

где Iб - базовый ток на стороне НН

Находим ток однофазного КЗ на стороне ВН:

сначала находим сопротивление нулевой последовательности для системы:

;

; ;

где Iб - базовый ток на стороне ВН.

X1 и X0 - суммарные сопротивления прямой и нулевой последовательности.

Ток трехфазного кз в точке больше однофазного. Следовательно, все оборудование в дальнейшем будет приниматься по току трехфазного кз. Он является расчетным.

Находим ударные токи:

- на стороне ВН

, где Kу - ударный коэффициент

- на стороне НН

Результаты расчета сведем в таблицу 3.1

Таблица 3.1

Место КЗ	Точка к.з.	Начальное значение периодической составляющей токов , кА	Ударный ток - ф. к.з. ,кА
		Трехфазное к.з.	Однофазное к.з.
Шины ВН, 110 кВ		11,045	8,39	28,116
Шины НН, 6,3 кВ		10,226	-	26,754

4. Выбор схемы соединения подстанции

Для проектируемой подстанции на напряжение 110 кВ рассмотрим следующие схемы распределительных устройств:

одна рабочая, секционированная выключателем и обходная системы шин с выключателями в цепях трансформаторов (рис.7) .
Cдвоенный мостик с отделителями в цепях трансформаторов (рис.8) .

Рис.7

Рис.8

Выбираем схему ( Рис8 ) наиболее экономически выгодную и удовлетворяющейтребованиям надёжности.

5. ВЫБОР ТИПОВ РЕЛЕЙНЫХ ЗАЩИТ И АВТОМАТИКИ

Выбор типов релейной защиты, установленной на подстанции, осуществляется в объеме выбора защит силового трансформатора и защит на стороне 6,3 кВ

На силовом трансформаторе ставятся следующие типы защит:

Продольная дифференциальная защита от коротких замыканий трансформатора и на его выводах (tрз= 0.1 с). [Д]

Газовая защита от внутренних повреждений в трансформаторе и от понижения уровня масла в трансформаторе( tрз= 0.1 с). [Г]

Максимально-токовая защита от сверхтоков короткого замыкания (tрз= 3.1с). [ТВ]

Максимально-токовая защита от сверхтоков перегрузки с действием на сигнал. [ТВ]

Максимально токовая защита устанавливается со стороны питания. На стороне НН устанавливаются по комплекту МТЗ ( tрз=2.6 с).

На, отходящих к потребителю, устанавливаются следующие виды релейной защиты:

Максимально-токовая защита от сверхтоков короткого замыкания (tрз= 1.2 с). [ТВ]

Токовая защита, сигнализирующая замыкание на землю [Т0]

На шинах 6,3 кВ должен быть предусмотрен контроль изоляции с использованием трансформатора НТМИ. Контроль изоляции выполняется в виде комплекта реле напряжения, включаемого на обмотку разомкнутого треугольника, и реле времени с действием на сигнал. Кроме того, предусматривается возможность определения поврежденной фазы с помощью вольтметра, подключаемого на фазные напряжения.

На стороне высшего напряжения устанавливаются быстродействующие защиты ( tрз=

= 0.1с).

На проектируемой подстанции предусмотрены следующие виды автоматики:

Автоматическое включение резерва [АВР] на секционном выключателе 6,3 кВ и на автомате 0.4 кВ трансформатора собственных нужд.

Автоматическое повторное включение линий ВН [АПВ]

Автоматическое включение охлаждающих устройств трансформатора.

Измерительные приборы и места их установки

Таблица 5.1

№ п/п	Место установки приборов	Приборы
1.	Трансформатор двухобмоточный на стороне НН	Амперметр (Э-335) Ваттметр (Д-335) Счетчик активной энергии (СА4У-И672М) Счетчик реактивной энергии (СР4У-И676М)
2.	Секционный выключатель	Амперметр в одной фазе (Э-335)
3.	Секция шин НН	Вольтметр (Э-335)
4.	Воздушная линия	Амперметр (Э-335) Счетчик активной энергии (СА4У-И672М) Счетчик реактивной энергии (СР4У-И676М)
5.	Трансформатор собственных нужд	Амперметр (Э-335) Счетчик активной энергии (СА4У-И672М)

6. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ И ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ

6.1. Выбор выключателей

Для выбора аппаратов и токоведущих частей необходимо рассчитать ток продолжительного режима, таблица 6.1.

Ток продолжительного режима (), для выбора аппаратов и токоведущих частей.

Таблица 6.1

Обозначение	Выключатель или токоведущая часть	Вариант задания

Q1 и I	Выключатель и ошиновка трансформатора на стороне низшего напряжения	кА
Q2	Секционный выключатель шин 6-10 кВ
Q3	Выключатель на линиях потребителей 6-10 кВ
Q4	Выключатель на стороне высшего напряжения
II	Сборные шины высшего напряжения

Выбор выключателей на ВН

таблица 6.2

тип выключателя ВМТ-110Б –20/1000-УХЛ1

Расчетные данные	Каталожные данные	условие выбора
Uсети = 110 кВ I прод.расч. = 60 А	Uном = 110 кВ I ном = 1000 А	По условию длительного режима
кА	i дин= 52 кА	По динамической стойкости
=20,32	= =36,8	По коммутационной способности, амплитуде полного тока отключения
Вк = 28,057	=1200	По термической стойкости
кА кА	кА кА	По току включения
Тип привода		ППК-1800УХЛ1

Для таблицы 6.2:

,

где с, с.

τ = t защ.мин.+ t о.в.= 0,01 + 0,05 = 0,06 с ;

20,32 кА ;

кА.

Выбор выключателей на низшем напряжении приведен в таблицах 6.3. , 6.4. и 6.5.

Выбор вводного выключателя

таблица 6.3

тип выключателя ВВЭ-10 - 20/1250 У3

Расчетные данные	Каталожные данные	Условия выбора
Uсети = 6,3 кВ Iпрод.расч. = 1084 А	Uном = 11 кВ Iном = 1250 А	По условиям длительного режима
= = 18,81 кА	= 36.1 кА	По коммутационной способности
кА	iдин=52 кА	По динамической стойкости
Вк=263,2	Вк=202*4=1600	По термической стойкости
		По току включения
Тип привода		ЭМ

Для таблицы 6.3:

,

где 2.6+0.08=2.68 с, с.

τ = t защ.мин.+ t о.в.= 0,01 + 0,035 = 0,045 с ;

кА ;

кА .

Выбор и обоснование конструкции распределительного устройства на НН

На стороне НН применяется комплектное распределительное устройство. Число шкафов на низшем напряжении данной подстанции составляет 15 штук. Принимаем шкафы серии К-104, рассчитанные на номинальные токи до 1250А .

КРУ - распределительное устройство состоящее из закрытых шкафов с встроенными в них аппаратами, измерительными и защитными приборами. Шкафы КРУ изготовляются на заводах, что позволяет добиться тщательной сборки всех узлов и обеспечения надежной работы электрооборудования. Применение КРУ позволяет ускорить монтаж РУ. КРУ более безопасно в обслуживании, т.к. все части, находящиеся под напряжением закрыты кожухами.

Выбор секционного выключателя

Таблица 6.4

тип выключателя ВКЭ-10 –20/1000У3

Расчетные данные	Каталожные данные	Условие выбора
Uсети =6,3 кВ Iпрод.расч.= 648 А	Uном = 10 кВ Iном = 1000 А	По условию длительного режима
= 19,86 кА	= 35,74 кА	По коммутационной способности
iу=26,754 кА	iдин=52 кА	По динамической стойкости
Вк= 287.72	Вк=202*4=1600	По термической стойкости
		По току включения
Тип привода		ЭМ

Для таблицы 6.4:

,

где с, с.

τ = t защ.мин.+ t о.в.= 0,01 + 0,05 = 0,06 с ;

кА ;

кА.

Выбор выключателя отходящей воздушной линии

Таблица 6.4

тип выключателя ВК-10 –20/630-У2

Расчетные данные	Каталожные данные	Условие выбора
Uсети =6,3 кВ Iпрод.расч.= 201,6 А	Uном = 10 кВ Iном = 630 А	По условию длительного режима
= 18,8 кА	= 35,74 кА	По коммутационной способности
iу=26,754 кА	iдин=52 кА	По динамической стойкости
Вк= 139.08	Вк=202*4=1600	По термической стойкости
		По току включения
Тип привода		ДПП

Для таблицы 6.4:

,

где с, с.

τ = t защ.мин.+ t о.в.= 0,01 + 0,05 = 0,06 с ;

кА ;

кА.

6.2.Выбор разъединителей

Выбор разъединителей производится только на стороне ВН, так как на стороне НН роль разъединителей выполняют разъемы КРУ.

Таблица 6.5.

разъединитель типа РНДЗ-2-110/630 Т1 с приводом ПДН-220Т

Расчетные данные	Каталожные данные	Условие выбора
Uсети = 110 кВ Iпрод.расч.= 60 А	Uном =110 кВ Iном = 630 А	По условию длительного режима
кА	iдин = 80 кА	По динамической стойкости
Вк = 28,057	Вк=31,52*4 = 3969	По термической стойкости

Расчетные данные из данной таблицы аналогичны расчетным данным табл.6.2.

6.3.Выбор коротко замыкателей с отделителями

Таблица 6.6.

отделитель типа ОД-110/1000УХЛ1 с приводом ПРО-1У1

Расчетные данные	Каталожные данные	Условие выбора
Uсети = 110 кВ Iпрод.расч.= 60 А	Uном =110 кВ Iном = 1000 А	По условию длительного режима
кА	iдин = 80 кА	По динамической стойкости
Вк = 192,4	Вк=31,52*3 = 2976,75	По термической стойкости

Для таблицы 6.6:

,

где с, с.

τ = t защ.мин.+ t о.в.= 0,01 + 0,05 = 0,06 с ;

Таблица 6.7.

короткозамыкатель типа КЗ-110УХЛ1 с приводом ПРК- 1У1

Расчетные данные	Каталожные данные	Условие выбора
Uсети = 110 кВ Iпрод.расч.= 60 А	Uном =110 кВ 	По условию длительного режима
кА	iдин = 51 кА	По динамической стойкости
Вк = 142,22	Вк=202*3 = 1200	По термической стойкости

Для таблицы 6.7:

,

где с, с.

6.4. Выбор аппаратов в цепи трансформатора собственных нужд

Выбор трансформаторов собственных нужд

Для питания собственных нужд устанавливаются два трансформатора с вторичным напряжением 0.4 кВ. Мощность трансформатора собственных нужд можно ориентировочно принять:

Принимаем трансформаторы типа ТСЗ -160/10.

Uвн=6,3 кВ Uнн=0.4 кВ S=160 кВА

Условие для выбора аппаратуры

;

Выбор предохранителя

Из условия выбора аппаратуры принимаем ПКТ 101-6-8-40 У3

Iном= 8 А , Iном.откл = 40 кА.

Проверка по коммутационной способности: Iном.откл  Iпо 40 > 11,157 кА.

Выбор автомата

Из условия выбора аппаратуры принимаем рубильник Р31

Iном = 100 А, iу =10 кА, Вк =16

Принимаем автомат АВМ4Н с Iном = 400 А, iоткл = 20 кА .

Проверка по коммутационной способности : Iном.откл  Iпо 20 > 10,226 кА.

6.5. Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения

Выбор трансформаторов тока

На стороне ВН принимаем трансформатор тока наружной установки.

Тип ТТ ТФЗМ 110Б-I

Проверка трансформатора тока приведена в таблице 6.8 :

Таблица 6.8

Расчетные данные	Каталожные данные	Условие выбора
Uсети = 110 кВ Iпрод.расч.= 60 А	Uном = 110 кВ Iном = 100 А класс точности = 0.5	По условию длительного режима
кА	Iдин = 41 кА	По динамической стойкости
Вк = 28,057	Вк = 122*3 = 432	По термической стойкости

На стороне НН на выводе силовых трансформаторов ставим ТТ ТПЛК-10. Трансформаторы тока ставим в каждой фазе.

Проверка трансформатора тока приведена в таблице 6.9.:

Таблица 6.9.

Расчетные данные	Каталожные данные	Условие выбора
Uсети = 6,3 кВ Iпрод.расч.= 1084 А	Uном = 10 кВ Iном = 1500 А класс точности = 0.5	По условию длительного режима
iу = 26,754кА	Iдин = 74,5 кА	По динамической стойкости
Z2расч = 0,6 Ом	Z2ном = 0,4 Ом	По нагрузочной способности
Вк =139.08	Вк = 702*3 = 14700	По термической стойкости

Проверка по нагрузочной способности:

Определим сопротивления приборов : Zамп.= Sпотр. обм / I2 = 0,5/52 = 0,02 Ом;

Zватт.= Sпотр. обм / I2 = 0,5/52 = 0,02 Ом;

Zвар.= Sпотр. обм / I2 = 0,5/52 = 0,02 Ом;

Zсч.акт.= Sпотр. обм / I2 = 2,5/52 = 0,1 Ом;

Zсч.реакт.= Sпотр. обм / I2 = 2,5/52 = 0,1 Ом,

где Sпотр.обм - мощность, потребляемая токовой обмоткой данного прибора, I -ток во вторичной обмотке ТТ.

Таблица 6.10

Прибор	Тип	Нагрузка, создаваемая прибором, Ом
		Фаза А	Фаза В	Фаза С
Амперметр	Э-335	-	0.02	-
Ваттметр	Д-335	-	0,02	-
Варметр	Д-335	-	0,02	-
Счетчик активной энергии	СА4У-И672М	0,1	-	0,1
Счетчик реактивной энергии	СР4У-И676М	0,1	0,1	0,1

Самой нагруженной фазой является фаза А, либо фаза С. Производим расчет сопротивления нагрузки для фазы А в соответствии со схемой а) рис.9:

Z2расч = Zприб + rпров+ rконт = Zсч.акт.+ Zсч.реакт.+ rпров+ rконт = 0,1 + 0,1 + rпров + 0,05= 0,25 + rпров

Находим допустимое сопротивление провода:

rпров. доп.= 0,4 - 0,25 = 0,15 Ом

Находим требуемое сечение для заданного сопротивления: , где

 - удельное сопротивление;

l - длина контрольного кабеля (принимаем равной 50м);

rпров. доп. -допустимое сопротивление провода.

В результате расчета получаем:

q = 0,028 50 / 0,15 = 9,3 мм2

принимаем сечение контрольного кабеля 10 мм2

q = 4 мм2  rпров.= 0,028 50 /10 = 0,14 Ом

Z2расч= 0,14 + 0,25 = 0,39 < 0,8 ,следовательно ТТ проходит по нагрузочной способности.

а) Включение приборов в неполную звезду

б) Включение приборов в полную звезду

Рис.9. Схемы соединения трансформаторов тока и измерительных приборов

На секционном выключателе ставим ТТ ТПЛК-10.

Проверка трансформатора тока приведена в таблице 6.11:

Таблица 6.11

Расчетные данные	Каталожные данные	Условие выбора
Uсети = 6,3 кВ Iпрод.расч.= 648 А	Uном = 10 кВ Iном = 800 А класс точности = 0.5	По условию длительного режима
iу = 26,754кА	Iдин = 74,5 кА	По динамической стойкости
Вк=139,08	Вк = 37,82*3 = 4287	По термической стойкости

На отходящих воздушных линиях ставим ТТ ТПЛК-10.

Проверка трансформатора тока приведена в таблице 6.12:

Таблица 6.12

Расчетные данные	Каталожные данные	Условие выбора
Uсети = 6,3 кВ Iпрод.расч.= 201,6 А	Uном = 10 кВ Iном = 300 А класс точности = 0.5	По условию длительного режима
iу = 26,754кА	Iдин = 74,5 кА	По динамической стойкости
Z2расч = 0,36 Ом	Z2ном = 0,4 Ом	По нагрузочной способности
Вк=160	Вк = 70,82*3 = 15037,9	По термической стойкости

Таблица 6.13

Прибор	Тип	Нагрузка создаваемая прибором, Ом
		Фаза А	Фаза В	Фаза С	0
Амперметр	Э-335	0,02	-	-	-
Счетчик активной энергии	СА4У-И672М	0,1	-	0,1	-
Счетчик реактивной энергии	СР4У-И676М	0,1	-	0,1	0,1

Самой нагруженной фазой является фаза А, производим расчет сопротивления нагрузки для фазы А в соответствии со схемой б) рис.9:

Находим требуемое сечение для заданного сопротивления: ,

где  - удельное сопротивление; l - длина контрольного кабеля (принимаем равной 5м);

- допустимое сопротивление провода.

В результате получаем : .

Из условий механической прочности принимаем сечение контрольного кабеля 10 мм2

Выбор трансформаторов напряжения

На секции 6,3 кВ ставим ТН типа НТМИ-6-66У3 с параметрами:

первичное напряжение 6000 В;

вторичное напряжение 100 В;

дополнительной вторичной 100/3 В;

допустимая мощность 75 ВА при классе точности 0.5;

группа соединений обмоток Y0/Y0/-0.

Проверка по нагрузочной способности :

Подсчет нагрузки вторичной обмотки трансформатора напряжения приведен в таблице 6.14.

Таблица 6.14.

Наименование прибора	Тип	Число катушек	Потребляемая мощность одной катушки ВА	Число приборов	P, Вт	Q, ВАр
Вольтметр	Э-335	1	2	4	8	0
Ваттметр	Д-335	2	1,5	4	12	0
Счетчик активной энергии	СА4У-И672М	2	8	7	278*0,25 = =28	278*0,97 = =108.64
Счетчик реактивной энергии	СР4У-И676М	2	8	7	278*0,25 = =28	278*0,97 = =108,64

Т.к. условие не выполняется, то на каждой секции требуется установить дополнительные трансформаторы напряжения.

Устанавливаем трансформаторы типа НОМ-10-66У2:

первичное напряжение 6300;

вторичное напряжение 100 В;

дополнительной вторичной 100/3 В;

допустимая мощность 50*3 ВА при классе точности 0.5;

группа соединений обмоток .

, следовательно устанавливаем 1 трансформатор.

На стороне ВН принимаем трансформатор напряжения НКФ-110-83У1:

первичное напряжение 110000/ В;

вторичное напряжение 100/ В;

допустимая мощность 400 ВА при классе точности 0.5;

группа соединений обмоток 1/1/1-0-0.

6.6. Выбор сборных шин высшего напряжения

Сборные шины ВН на 110 кВ выполняются гибкими подвесными из проводов круглого сечения. Материал – алюминий, со стальным сердечником.

Сечение сборных шин выбирается по условию:

где - допустимый ток для данного сечения проводника;

- максимальный ток ремонтного или послеаварийного режима наиболее

нагруженного присоединения, определяется с учетом рекомендаций табл. 6.1.

Выбираем провод марки АС – 70/11 с .

> А

Проверка на корону не требуется, т.к. согласно ПУЭ, для U = 110 кВ минимальное сечение, для которого необходимо осуществлять проверку на корону, должно быть меньше .

6.7.Выбор ошиновки силового трансформатора

Принимаем ошиновку силового трансформатора в виде комплектного токопровода. Тип токопровода ТЗК-6-1600-51 проверка токопровода приведена в таблице 6.15.

таблица 6.15.

Расчетные данные

Каталожные данные

Условие выбора

Uсети= 6,3 кВ

Iпрод.расч.= 540 А

Uном = 6 кВ

Iном = 1600 А

По условию длительного режима

iу= 26,226 кА

iдин =51 кА

По динамической стойкости

Сечение токоведущих шин (из алюминия) - двутавр, площадь сечения 14600мм2;

расположение шин - по треугольнику;

кожух: форма - цилиндр Dн=622 , материал - сталь выполняется без междуфазных

перегородок.

Ошиновка в цепи трансформатора на стороне ВН выполняется такого же сечения, как и сборные шины.

6.8. Выбор воздушных линий к потребителю

Максимальный длительный ток нормального режима:

Сечение силовых кабелей выбирается по экономической плотности тока.

Экономическое сечение одного провода , где 1,1 - экономическая плотность тока ВЛ с алюминиевой жилой.

Принимаем ВЛ с сечением

q =95/16 мм2.

Данные ВЛ:

- допустимый ток ВЛ: Iдоп=330 А;

Коэффициент предварительной загрузки

, следовательно =1,35.

Проверка ВЛ на термическое действие тока не производится ,так как провода находятся на открытом воздухе

Поэтому устанавливать дополнительную токовую отсечку с не нужно.

принимаем ВЛ АС 95/16

6.9. Оперативный ток

Так как высшее напряжение данной подстанции 110 кВ и число выключателей больше трех, то рекомендуется применить постоянный оперативный ток.

Для получения постоянного оперативного тока на подстанциях до 330 кВ включительно устанавливается одна аккумуляторная батарея, работающая в режиме постоянного подзаряда.

Для постоянного подзаряда, а также после аварийного заряда каждой аккумуляторной батареи типа СК и СН применяются два комплекта автоматизированных выпрямительных агрегатов типа ВАЗП 380/260-40/80-2, которые работают параллельно с аккумуляторной батареей, поддерживают стабилизированное напряжение на шинах постоянного тока, возмещают потери самозаряда батареи и питают всю длительную нагрузку постоянного тока.

7. МЕРЫ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ТЕХНИКЕ

7.1. Система рабочего и аварийного освещения

Рабочее освещение является основным видом освещения и предусматривается во всех помещениях подстанций, а также на открытых участках территории, где в темное время суток может производиться работа или происходить движение транспорта и людей. Рабочее освещение включает в себя общее стационарное освещение напряжением 110 В, переносное (ремонтное) освещение, осуществляемое переносными лампами напряжением 12 В, местное освещение (на станках и верстаках) напряжением 36 В.

Питание шин рабочего освещения осуществляется от трансформаторов собственных нужд с глухозаземленной нейтралью, при этом защитные и разъединяющие автоматические выключатели устанавливаются только в фазных проводах.

Аварийное освещение выполняется в помещениях щита управления релейных панелей и силовых панелей собственных нужд, аппаратной связи. Кроме того, выездная бригада должна быть снабжена персональными аккумуляторными фонарями.

Питание сети аварийного освещения нормально осуществляется c шин собственных нужд 380/220 В переменного тока, и при исчезновении последнего автоматически переводиться на шины оперативного постоянного тока.

Для освещения помещений подстанций используются обычные лампы накаливания. Для освещения открытых распределительных устройств используются прожекторы ПКН с галогеновыми лампами. Прожекторы устанавливаются группами на существующих опорах молниеотводов порталах открытого распределительного устройства.

В целях ограничения резких теней из-за наличия в открытых распределительных устройствах громоздкого оборудования, прожекторные установки размещаются с двух противоположных сторон.

7.2. Защита от шума и вибрации

При выборе площадки для ПС окончательное согласование и месторасположение производится органами санитарного надзора по предоставлению проекта санитарно-защитной зоны, который выполняется в виде пояснительной записки, расчетов и чертежей, с нанесением источников шума, указанием шумозащитной зоны и экранирующих или шумоизолирующих конструкций.

Основными источниками промышленного шума на ПС являются: трансформаторы и реакторы, вентиляционные установки в зданиях, компрессорные установки.

7.3. Мероприятия по технике безопасности

Ограждение территории ПС

На подстанции применено два вида оград: внешняя и внутренняя. Внешняя ограда служит препятствием для проникновения на территорию посторонних лиц и крупных животных и имеет высоту 1,8 – 2,0 м. Внутренняя ограда служит для выделения зоны ОРУ-110 кВ и имеет высоту 1,6 м.

В качестве конструктивных элементов оград применяются сетчатые панели 3000х1700 мм из проволоки  2,5 мм и ячейками 50х50 мм. В качестве фундаментов применяются сборные бетонные блоки с закладной частью, устанавливаемые в сверляной котлован, к которым сетчатые панели привариваются при монтаже. Зазор между низом сетчатой панели составляет 100 мм.

Необходимые изоляционные расстояния.

От токоведущих частей или от элементов оборудования и изоляции, находящихся под напряжением, до заземленных конструкций или постоянных внутренних ограждений высотой не менее 2 м - 1,8 мм;

Между проводами разных фаз – 1,5 м;

От токоведущих частей или от элементов оборудования и изоляции, находящихся под напряжением, до постоянных внутренних ограждений высотой 1,5 м, до габаритов транспортируемого оборудования - 2550 мм;

Между токоведущими частями разных цепей в разных плоскостях при обслуживаемой нижней цепи и не отключенной верхней – 3,0 м;

От не огражденных токоведущих частей до земли или до кровли зданий при наибольшем провисании проводов – 1,5 м;

Между токоведущими частями разных цепей в разных плоскостях, а также между токоведущими частями разных цепей по горизонтали с обслуживанием одной цепи при не отключенной другой; от токоведущих частей до верхней кромки внешнего забора; между токоведущими частями и зданиями или сооружениями – 3,8 м;

От контакта и ножа разъединителя в отключенном режиме до ошиновки, присоединенной ко второму контакту – 1,9 м.

Маркировка частей установок и предупредительная окраска

В соответствии с требованиями ПУЭ выполняются буквенно-цифровое и цветовое обозначение - шины обозначаются:

при переменном трехфазном токе: шины фазы А - желтым цветом, фазы В - зеленым, фазы С - красным, нулевая рабочая N - голубым, эта же шина, используемая в качестве нулевой защитной - продольными полосами желтого и зеленого цветов;
при переменном однофазном токе: шина А, присоединенная к началу обмотки источника питания - желтым цветом, а шина В, присоединенная к концу обмотки - красным;
при постоянном токе: положительная шина (+) - красным цветом, отрицательная (-) - синим цветом и нулевая рабочая М - голубым.
-резервная, как резервируемая основная шина, если же резервная шина может заменять любую из основных шин, то она обозначается поперечными полосами цвета основных шин.

Цветовое обозначение выполняется по всей длине шин, либо в местах их присоединения.

Заземляющие шины тоже окрашиваются в черный цвет. Рукоятки приводов заземляющих приборов окрашиваются в красный цвет, а рукоятки других приводов - в цвета оборудования.

Планировки, обеспечивающие электробезопасности при обслуживании ПС

РУ-110 и 6,3 кВ оборудуются оперативной блокировкой, исключающей возможность:

включения выключателей, отделителей и разъединителей на заземляющие ножи и короткозамыкатели;

включения заземляющих ножей на ошиновку, не отделенную разъединителями от ошиновки, находящейся под напряжением;

отключения и включения отделителями и разъединителями тока нагрузки, если это не предусмотрено конструкцией аппарата.

В РУ ПС применяется механическая (ключевая) оперативная блокировка. Приборы разъединителей имеют приспособления для запирания их замками в отключенном и включенном положении.

Проходы, входы и выходы в РУ.

Габарит проезда должен быть не менее 4 м по ширине и высоте. Вдоль трансформаторов предусматривается проезд шириной не менее 3 м. Также предусматриваются проезды: к порталу для ревизии трансформаторов, КРУН, зданию масляного хозяйства. Ширина проезжей части составляет 4 м.

Устройство защитного заземления.

Все металлические части электроустановок, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции, подлежат заземлению. Заземление выполняется во всех видах электроустановок переменного тока при напряжении 380 В и выше, постоянного тока - 440 В и выше, а в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках - при напряжениях 42 В и выше переменного тока, 110 В и выше - постоянного тока.

Заземляются корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, приборы электрических аппаратов, каркасы распределительных щитов, пультов, шкафов, металлические конструкции РУ, металлические корпуса кабельных муфт, металлические оболочки и броня кабелей, проводов и другие металлические конструкции, связанные с установкой электрооборудования.

Выбор электрических аппаратов и проводников с учетом нормальных режимов, возможных перегрузок и аварийных режимов.

Проводники и аппараты удовлетворяют требованиям в отношении предельно-допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и послеаварийных режимов, а также режимов в период ремонта.

Для кабелей, напряжением до 10 кВ, с бумажной пропитанной изоляцией, несущих нагрузки меньше номинальных, может допускаться кратковременная перегрузка, указанная в таблице 9.1:

Таблица 7.1

Коэфф. предвар. нагрузки	Вид прокладки	Допустимая перегрузка по отношению к номинальной в течение (ч)
		0,5	1,0	3,0
0,6	В земле	1,35	1,30	1,15
	В воздухе	1,25	1,15	1,10
	В трубах (в земле)	1,20	1,10	1,0
0,8	В земле	1,20	1,15	1,10
	В воздухе	1,15	1,10	1,05
	В трубах (в земле)	1,10	1,05	1,00

На период ликвидации после аварийного режима для кабелей с полиэтиленовой изоляцией, допускается перегрузка до 10 %, а для кабелей с поливинилхлоридной изоляцией до 15 % номинальной на время максимумов нагрузки продолжительностью не более 6 ч в сутки в течение 5 суток, если нагрузка в остальные периоды времени этих суток не превышает номинальной.

На период ликвидации после аварийного режима для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной изоляцией допускаются перегрузки в течение 5 суток в пределах, указанных в таблице 9.2:

Таблица 7.2

Коэфф. предвар. нагрузки	Вид прокладки	Допустимая перегрузка по отношению к ном. при длительности максимума
		1	3	6
0,6	В земле	1,5	1,35	1,25
	В воздухе	1,3	1,25	1,25
	В трубах (в земле)	1,3	1,2	1,15
0,8	В земле	1,35	1,25	1,20
	В воздухе	1,30	1,25	1,25
	В трубах (в земле)	1,2	1,15	1,10

Устройство молниезащиты.

Защита ОРУ-110 кВ осуществляется молниепроводами, устанавливаемыми на конструкциях ОРУ, а также отдельно стоящими молниепроводами, имеющими обособленные заземлители с сопротивлением не менее 80 Ом.

Защита оборудования ПС от набегающих по ВЛ волн перенапряжений осуществляется защитой подходов ВЛ от прямых ударов молний тросом, установкой на ВЛ метровых промежутков и ОПН . Для защиты обмотки 110 кВ трансформаторов вентильные разрядники устанавливаются непосредственно у трансформаторов, без коммутационных аппаратов.

7.4. Мероприятия пожарной безопасности

Установка маслонаполненных аппаратов по ОРУ.

Расстояния от выключателей и силовых трансформаторов, а также трансформатора СН, до зданий и вспомогательных сооружений (мастерских, складов и т.д.) предусматривается не менее 16 м.

Противопожарные расстояния от зданий трансформаторной мастерской и аппаратной маслохозяйства, а также от складов масла до ограды ОРУ предусматривается не менее 6 м.

Противопожарные мероприятия

По уровню оснащенности противопожарными мероприятиями ПС относится к третьей группе. Противопожарный водопровод не предусматривается. Все помещения ПС оборудуются пожарной сигнализацией, за исключением: общеподстанционного пункта управления, помещения связи, компрессорной. Для предотвращения растекания масла и распространения пожара при повреждениях маслонаполненных трансформаторов и выключателей предусматривается выполнение маслоприемников.

Объем маслоприемника предусматривает одновременный прием 100 % масла, содержащегося в корпусе трансформатора (реактора) и 80 % масла, содержащегося в одном баке выключателя.

Комплекс противопожарной автоматики состоит из устройств обнаружения очага пожара (извещателей, расположенных в пожароопасных местах), обеспечивающих прием информации от извещателей и выдачу тревожного сигнала.

На ПС применяются извещатели комбинированного типа ДИЛ-1 и ДТЛ-контактные. Извещатели устанавливаются на потолке.

Электропитание пульта пожарной сигнализации типа ППС-1 осуществляется от сети переменного тока В с частотой 50 Гц.

Система электрической пожарной сигнализации оборудуется защитным заземлителем с сопротивлением 10 Ом.

На ПС предусматривается устройство пожарного водоема, наполняемого из водопроводной сети.

8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОДСТАНЦИИ

Установленная мощность подстанции

2*10=20, где

Sном.т. - номинальная мощность одного трансформатора

n - количество трансформаторов на подстанции

Капитальные затраты на сооружение подстанции

где - расчетная стоимость трансформаторов с учетом стоимости вспомогательного оборудования монтажных работ.

где - коэффициент, определяемый по табл.10.3 [л-4];

- заводская стоимость трансформатора;

- коэффициент пересчета цены на оборудование.

- стоимость схемы ВН.

980000 руб. ,где

руб. ,

где - количество ячеек с выключателем;

- стоимость ЗРУ.

- постоянная часть затрат.

3) Относительная величина капитальных затрат

4) КПД подстанции средневзвешенный

, где

Wгод - годовой отпуск энергии потребителям

Wгод - годовые потери энергии в трансформаторах

, где

Pхх и Pкз - потери в трансформаторе;

Si - мощность на i - й ступени графика;

ti - продолжительность i - й ступени графика.

Для ТРДН-10000/110 Pхх=10 кВт Pкз=58 кВт

5) Себестоимость трансформации энергии на подстанции

Sтр = Иусл/ Wгод , где

Иусл - условные годовые издержки

Иусл=Ипс+Ипот , где Ипот - стоимость потерь энергии

, где

С - затраты на возмещение потерь электроэнергии принято равным 0.3 руб/кВтч

Ипс - годовые издержки подстанции

Здесь - основная заработная плата производственного персонала подстанции

= n пер ЗП Кр , где ЗП = 20000 руб/год , Кр=1, n пер= 6

=6200001=120000 руб/год

- дополнительная заработная плата производственного персонала

, где m=0,1

= 120000  0,1 =12000 руб/год

- отчисления по социальному страхованию

руб/год

- расходы по содержанию и эксплуатации оборудования, включая текущий ремонт

руб/год

- цеховые расходы

, где =0.15

руб/год

=120000 +12000 +18480 +208000 +31200= 389680 руб./год.

= 389680+ 110301 = 499981 руб/год

6) время использования установленной мощности

Итоговые данные по подстанции сведены в таблицу 10.1:

Таблица 10.1.

№ п/п	Показатель подстанции	Единицы измерения	Величина
1	Установленная мощность , Sуст	кВА	20000
2	Стоимость сооружения подстанции	руб.	3250000
3	Относительная величина капитальных затрат	руб./кВА	162.5
4	ср. взв.	%	99.5
5	Время использования установленной мощности	ч	3645
6	Себестоимость трансформации энергии на п/ст	коп/(кВтч)	0,67

Список литературы

1. Правила устройства электро установок (ПУЭ). -М.: Энергоатомиздат, 1985, - 640 с.

2. Нормы технологического проектирования подстанции напряжением 35-750 кВ. -М,:

Энергосетьпроект, 1979

3. Справочник по проектированию подстанций 35-750 кВ. /под общей ред. С.С. Рокотяна , -

М.:Энергоиздат, 1982. -352с.

4. Электрическая часть станций и подстанций. Справочные материалы для курсового и ди-

пломного проектирования/под ред. В.Н. Неклепаева. -М.: Энергоатомиздат, -1989.

5. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств 6-750 кВ подстанций.

Альбом 1: схемы и указания по их применению .-Л: Энергосетьпроект,1978.

6. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. Учебник для

техникумов. 2-е изд., перераб.-М: Энергия, 1980. -600 с.

. 2-е изд., перераб.-М: Энергия, 1980. -600 с.

1. Тема 1- Введение в педагогику физической культуры и спорта 1
2. тематические модели детерминированных процессов
3. Том 1 Семейный роман ~ Маргарет Митчелл УНЕСЕННЫЕ ВЕТРОМ Том 1 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ Глава 1.
4. скандинавские викинги которых на Руси называли варягами
5. Как Вольтер стал русским
6. ДИПЛОМНАЯ РАБОТА ГОС СПО 030912 3ПР Руководитель.html
7. консерватизм произошел от латинского
8. Обеспечительные меры в арбитражном процессе
9. НЛП в рекламе как метод воздействия на потребителя
10. Современная социология и ее перспективы в будущем
11. Множественные умы Билли Миллигана- [роман] Дэниел Киз; [пер
12. Эпизоотология паразитология ж~не ВСС кафедрасы С~т ~німдеріні~ технологиясы санитариясы ж~не ВСС.html
13. Языческие воззрения славянских народов
14. Учебное пособие- Управление инновациями
15. реферату- КоліївщинаРозділ- Історія України Коліївщина ЗА СВЯТУЮ ПРАВДУВОЛЮ РОЗБОЙНИК НЕ СТАНЕ 235 рок
16. СУЩНОСТЬ ПОНЯТИЕ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ТОРГОВОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
17. Нравственное воспитание в ДОУ
18. тема основних методів дослідження принципів і прийомів пізнання що застосовуються в будьякій науці відпов
19. тема державного соціального страхування так важлива
20. НА ТЕМУ- Лисенко Микола Віталійович ~ видатний музичний та громадський діяч України Народивс

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе

Курсовой проект ldquo;Понизительная подстанция 110-6

Иваново - 2001

Таблица 3.1

Таблица 6.1

Обозначение

Вариант задания

Для таблицы 6.2:

,

где с, с.

Для таблицы 6.3:

,

где 2.6+0.08=2.68 с, с.

Для таблицы 6.4:

,

где с, с.

Для таблицы 6.4:

,

где с, с.

Для таблицы 6.6:

,

где с, с.

Для таблицы 6.7:

,

где с, с.