Построение схем распределительного устройства высоких и низких частот. Выбор рационального напряжения для питания химического предприятия. Определение типа и мощности трансформаторов. Проектирование линий электропередач. Расчет токов короткого замыкания.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

"ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"

ФИЛИАЛ "ТОБОЛЬСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ"

Кафедра "Электроэнергетики"

Специальность: "Электроснабжение"

Пояснительная записка

к курсовой работе

по предмету: ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА

на тему: РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ

Тобольск, 2013



СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1.Расчет нагрузки

2. Выбор схемы соединения подстанции

2.1 Выбор рационального напряжения для питания предприятия

3. Выбор силовых трансформаторов

4. Выбор конструкции ЛЭП

4.1 Выбор подходящей ЛЭП

4.2 Выбор отходящей ЛЭП

5. Расчет токов короткого замыкания

5.1 Расчет токов короткого замыкания в точке КЗ 1

5.2 Расчет токов короткого замыкания в точке КЗ 2

6. Выбор оборудования

Заключение

Список литературы



ВВЕДЕНИЕ

В данной курсовой работе рассматривается расчёт трансформаторной подстанции.

Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии. Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов и строительством электрических станций.

Силовые трансформаторы являются важнейшими элементами электрической сети, где производятся многократные преобразования параметров электрической энергии, и в стоимости электрических сетей большую долю составляют стоимости трансформаторов. Примерно 40% от суммарных потерь электроэнергии в электрической сети составляют потери в трансформаторах. Поэтому при проектировании большое внимание следует уделять вопросам снижения потерь в трансформаторах и стоимости трансформаторов.

Задача построения трансформатора, отвечающего современным требованиям в эксплуатации, а также наиболее простого и дешевого в производстве, решается определением тех воздействий, которым он подвергается в эксплуатации, рациональным выбором его конструкции, правильным выбором размеров и материала отдельных его частей и конструктивных деталей и правильно организованным технологическим процессом его изготовления, учитывающим свойства применяемых материалов и назначение трансформаторов.

Расчет трансформатора тесно связан с конструированием. На самых первых стадиях расчета необходимо произвести выбор основной конструктивной схемы трансформатора, а также в ходе расчета выбирать конструкции его отдельных частей - магнитной системы, обмоток, изоляционных деталей, отводов и т.д.

Рассчитываемая подстанция питается от двух независимых энергосистем. К данной подстанции подключен два потребителя химическое по первой категории и деревообрабатывающие по второй категории предприятия.

Расчёт трансформаторной подстанции включает в себя такие вопросы как расчёт графика нагрузки, выбор схемы подстанции, выбор числа и мощности трансформаторов, выбор проводов ЛЭП, расчёт токов короткого замыкания, выбор оборудования.

1. РАСЧЕТ НАГРУЗКИ ПОДСТАНЦИИ

Рисунок 1.1. График нагрузки химического предприятия.

Р - активная мощность предприятия, %.

Q - реактивная мощность предприятия, %.

Максимальная суммарная мощность предприятия

S_мах.д = 25МВ•А.

У предприятия _д = 0,9.

Рассчитаем максимальную активную и реактивную мощность:

, (1.1)

, (1.2)

Подставив табличные данные получим:

МВт,

МВ•Ар.

Построим график нагрузок в табличной форме.

Таблица 1.1

Нагрузки химического предприятия

Рассчитаем полную среднюю мощность предприятия:

, (1.3)

MB•A

Коэффициент использования максимума:



(1.5)

Среднеквадратичное значение потребляемой полной мощности определяется по формуле:

, (1.6)

где t_i - величина i-го промежутка времени;

S_i - значение полной мощности в i-ом промежутке времени.

Среднеквадратичное значение потребляемой активной мощности определяется по формуле:

. (1.7)

Значение среднеквадратичной реактивной мощности:

, (1.8)

где Q_i - значение реактивной мощности в i-ый промежуток времени.

Среднеквадратичная полная мощность (1.6):

МВА.

Среднеквадратичная активная мощность (1.7):

=0,9

МВт.

Среднеквадратичная реактивная мощность (1.8):

МВар.

Количество часов использования максимума:

, (1.9)

где S_max - максимальное значение полной мощности.

Для предприятия:

ч.



2. ВЫБОР СХЕМЫ ПОДСТАНЦИИ

Подстанция питается от двух независимых энергосистем. Для обеспечения необходимой надежности электроснабжения потребителя первой категории на стороне высшего напряжения применим мостиковую схему. Такая схема применяется достаточно широко, особенно при использовании потребителей первой категории электроснабжения не допускающих перерыва в электроснабжении.

В случае выхода из строя какой-либо ЛЭП, необходимо всю нагрузку ПС перевести на оставшуюся рабочую линию. Для этого между линиями устанавливается секционный выключатель (Q).

Со стороны ВН обоих трансформаторов также устанавливаются выключатели. Это необходимо для случая возможной аварии или ремонта, когда нужно отключить ту или иную линию электропередач.

Рис. 2.1. Схема распределительного устройства ВН

Эта схема позволяет подключить трансформатор потерявший питание к неповреждённой линии. Обеспечивает параллельную работу питающих линий.

На стороне низкого напряжения поставим одну рабочую, секционированную выключателем, систему шин. Она является наиболее простой и дешевой схемой, между тем ее надежность достаточна для питания потребителя первой категории.

Как правило, РУ напряжением 110 кВ исполняют закрытого типа. В ЗРУ целесообразно устанавливать выключатели на выкатных тележках. Число отходящих линий для химического предприятия равно 6.

Рис. 2.2. Схема распределительного устройства НН

2.1 Выбор рационального напряжения для питания предприятий

Для химического предприятия:

Номинальный рабочий ток:

, (2.1)

где U_ном - номинальное напряжение (кВ);

А.

Утяжеленный ток:

; (2.2)

А.



U_рац=4,34; (2.3)

U_2рац=4,3428.12кВ

Выберем напряжение 35кВ, с учетом того, что, экономические затраты на установку линий 110 кВ в разы превосходят затраты на установку линии 35 кВ. А так же берем в рассмотрение то, что на химическое предприятие отходит 6 линий - это позволяет передать необходимую мощность на более низком напряжении без существенных потерь.



3. ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Определение типа и мощности трансформаторов необходимо провести на основе технико-экономических расчетов.

Правильный технически и экономически обоснованный выбор числа трансформаторов ПС имеет существенное значение для рационального построения схемы электроснабжения. Число трансформаторов требованиями надежности электроснабжения. С этих позиций наилучшим является вариант с установкой двух трансформаторов, обеспечивающих практически бесперебойное электроснабжение.

При в...