Расчет мощности силового трансформатора

Система электроснабжения металлургических предприятий. Основное оборудование на подстанции. Характеристика работающего электрооборудования. Расчет токов короткого замыкания в сети. Расчет и выбор коммутационных аппаратов и силового трансформатора.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Введение

Электричество играет огромную роль в нашей жизни. Электроэнергия легко передается на расстояние, дробится на части и с высоким коэффициентом полезного действия (КПД) преобразуется в другие виды энергии.

Накапливать электрическую энергию в больших количествах сегодня практически нельзя, и поэтому с помощью современных автоматических средств управления постоянно поддерживается равновесие между вырабатываемой и потребляемой электрической энергией.

Современные предприятия строятся с высокой степенью автоматизации, что требует обеспечения высокой надежности и качества электроснабжения с целью исключения возможности срыва технологического процесса.

Большая протяженность распределительных сетей, нерациональное использование напряжения, отсутствие резервирования снижает надежность электроснабжения.

Ускорение научно-технического прогресса диктует необходимость совершенствования промышленной электроэнергетики: создания экономичных, надежных систем электроснабжения промышленных предприятий, освещения, автоматизированных систем управления электроприводами и технологическими процессами; внедрения микропроцессорной техники, элегазового и вакуумного электрооборудования, новых комплектных преобразовательных устройств. На проектирование электроснабжения промышленных предприятий занято огромное количество инженерно-технических работников, накопивших значительный опыт. Однако в бурный прогресс в технике и, в частности, в энергетике выдвигают все новые проблемы и вопросы, которые должны учитываться при проектировании и сооружении современных сетевых объектов.

Непрерывность технологического процесса, тяжелые условия работы электроустановок и электрооборудования создают особые требования к системе электроснабжения. Это надежность и бесперебойность питания.

В настоящее время различными объединениями и институтами разработаны и серийно выпускаются большой перечень оборудования, устройств и приборов для технического перевооружения электрических сетей и их автоматизации. Это позволяет энергосистемам широко внедрять мероприятия по решению вопроса надежности электроснабжения с использованием коммутационной секционирующей аппаратуры, обеспечивающей резервирование линий от независимых источников питания и являющихся основой для автоматизации управления электрическими сетями.

Масштабы и темпы развития электроэнергетики страны в рыночных условиях в период до 2020 г. будут определяться Основными направлениями социально-экономического развития РФ на долгосрочную перспективу и Энергетической стратегий России на период до 2020 г.

В соответствии с этими документами развитие электроэнергетики России ориентировано на сценарий экономического развития страны, предполагающий форсированное проведение социально-экономических реформ с темпами роста производства валового внутреннего продукта 5-6 % в год и соответствующим устойчивым ростом электропотребления порядка 3 % в год. В результате, потребление электроэнергии достигнет в 2020 г. 1545 млрд. кВт.ч.

Намеченные уровни электропотребления учитывают проведение активного энергосбережения, как за счет структурной перестройки экономики, так и за счет проведения организационных и технических мероприятий в промышленности.

Обновление мощности и обеспечение прироста потребности в генерирующей мощности возможно как за счет ввода новых мощностей, так и за счет продления срока эксплуатации действующих ГЭС и значительного количества ТЭС с заменой только основных узлов и деталей следующих основных мероприятий, однако наиболее эффективным является ввод нового технически прогрессивного оборудования.

В системе электроснабжения металлургических мероприятий отмечаются следующие основные тенденции:

1. Масляные трансформаторы введу повышения нагрузок предприятия по цехам заменяются на новые с более высокой мощностью.

2. Высоковольтные многообъемные масляные выключатели из-за пожароопасности и трудоемкого ремонта и обслуживания постепенно заменяются элегазовыми или вакуумными выключателями, что значительно повышает надежность электроснабжения и снижает эксплуатационные расходы на содержание выключателей.

3. Для защиты трансформаторной подстанции предусматриваются разъединители.

4. Алюминиевые токоведущие шины заменяются медными, более устойчивыми к погодным условиям и имеющими более лучшие технические характеристики.

В соответствии с этими направлениями в проекте принимаются технические решения:

· Замена масляного трансформатора ТМН-25000/110, на ТМН-63000/110;

· Замена масляного выключателя ВМТ-110Б на ВБП-110III-31,5/2000 УХЛ1;

· Замена разъединителя РДЗ на РН СЭЩ;

· Замена алюминиевых шин АС 70 на медные МГ 120.

ГПП1 принимает электроэнергию по воздушным линиям 110 и 220 кВ по 2 линиям(110кВ-с ТЭЦ ПВС, 220кВ-пошехония-череповец, РПП2) двумя силовыми трансформаторами(2*90МВт и 2*60МВт), понижающими напряжение до 10кВ. ГПП1 снабжает электроэнергией прокатные цеха завода. Напряжение 10кВ распределяется по цехам кабельными линиями, проложенными в кабельных туннелях. Все прокатные цехи являются потребителями 2 категории, то есть допускают перерыв в электроэнергии на время ввода резервного питания оперативным персоналом. Соответственно в каждый цех предусмотрено не менее двух кабельных вводов 10 кВ со взаимным резервированием, не предусматривающим аварийного включения резерва.

Характеристика потребителей подстанции.

Номера отходящих линий	Категория надежности потребителей	Sу, кВ*А
Линия №1 10кВ	8% 1категории, 92% 3 категории	90
Линия №2 10кВ	20% 1категории, 80% 3 категории	235
Линия №3 10кВ	20% 1категории, 80% 3 категории	200
Линия №4 10кВ	20% 1категории, 80% 3 категории	90
Линия №5 10кВ	20% 1категории, 80% 3 категории	1350
Линия №6 10кВ	20% 1категории, 80% 3 категории	90
Линия №7 10кВ	20% 1категории, 80% 3 категории	85
Линия №8 10кВ	20% 1категории, 80% 3 категории	70
Линия №9 10кВ	8% 1категории, 92% 3 категории	90

Недостаток мощности силового трансформатора приводит к значительным колебаниям питающего напряжения 10 кВ, что сопровождалось нарушением режима прокатки металла в сортопрокатном цехе и к значительным аварийным простоям.

Принцип глубокого ввода - принцип расположения ГПП1 на территории завода и расположение оборудования на подстанции.

В эксплуатации оборудование ГПП находится в течение 20 лет. За это время мощность прокатных цехов увеличилась на 30% в связи с вводом новых станов и увеличения мощности действующих. За это время появилось значительно более надежное оборудование: силовые трансформаторы, высоковольтные выключатели, разъединители и соответственно появилась необходимость переоборудовать ГПП1.

1. Общая часть

1.1 Краткое описание назначения ГПП-1

Цех обеспечивает электроснабжение подразделений комбината и сторонних потребителей, эксплуатацию и ремонт оборудования главных понизительных подстанций(ГПП), воздушных и кабельных электрических сетей, сетей наружного освещения, испытание защитных средств.

Электроснабжение ОАО"Северсталь" от внешних источников осуществляется от системы РАО "ЕЭС России". Связь с энергосистемой осуществляется по 24 воздушным линиям 110-220кВ. ЦЭС обслуживает 11 ГПП, одна из которых-ГПП7 с комплектным элегазовым распределительным устройством(КРУЭ) 220КВ не имеет аналогов в области. В целях развития производства постоянно проводятся реконструкции ГПП с установкой нового современного оборудования. В декабре 2005 года в эксплуатацию ГПП-76 для электроснабжения ЦППМ. В 2007 году введена в эксплуатацию ГПП-14 для электроснабжения вновь вводимых мощностей кислородного цеха.

Электрические подстанции (ПС) осуществляют прием, преобразование, распределение, передачу электроэнергии и представляют собой совокупность силового, коммутационного и измерительного оборудования, объединенного электрической схемой по классам напряжения, включая комплекс устройств защиты, автоматики, измерения и управления. На участке происходит преобразование входящего напряжения 220 и 110 кВ в 10 кВ для питания цехов предприятия. Так же проводятся переключения и распределение энергии по линиям Пошехонь...