Электрическая часть электростанций и подстанций

Расчёт электрической части подстанции путем определения суммарной мощности ее потребителей, заземляющего устройства электроустановок, выбора силовых трансформаторов электрических аппаратов, устройств защиты оборудования от перенапряжения и грозозащиты.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Расчёт электрической части подстанции

Содержание

Задание

1. Определение суммарной мощности потребителей 3 подстанции

2. Выбор силовых трансформаторов

3. Расчет токов короткого замыкания (к.з.)

4. Выбор электрических аппаратов

4.1 Выбор выключателей

4.2 Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей

4.3 Выбор средств ограничения токов короткого замыкания

4.4 Выбор измерительных трансформаторов

4.5 Выбор трансформаторов собственных нужд (т.см.)

5. Расчет заземляющего устройства

6. Выбор устройств от перенапряжения и грозозащиты

Литература

Задание

Сведения о энергосистеме:

Uс = 110 кВ

Sc = 500 кВА

xc = 0,6

nc = 4

lc = 160 км

Сведения о нагрузке потребителей, присоединённых на стороне низшего напряжения подстанции.

Uнн = 6 кВ

n?P = 2?6 МВт

Kмп = 0,7

cosц = 0,7

Tмакс = 7000 ч.

1. Определение суммарной мощности потребителей подстанции

Суммарная активная мощность на стороне НН

Pнн = ?nнн•P?нн•Кмп = 2•6•0,7 = 8,4 МВт

Полная мощность на стороне НН

Sнн = Pнн/cosц = 8,4/0.7 = 7,7 МВ•А

Реактивная мощность на стороне НН

Qнн = Sнн•sinц = 7,7•0,436 = 3,36 МВ•А

Суммарная на стороне ВН

Pвн = Pнн = 8,4 МВт

Qвн = Qнн = 3,36 МВ•А

Sвн = v P?вн + Q?вн = v8,4 ? + 3,36 ? = v81 = 9 МВ•А

2. Выбор силовых трансформаторов

Исходя из условия Sнт ? (0,65…0,7)Sвн > Sнт ? 6,3 МВ•А выбираем следующий трансформатор:

Таблица 1.

ТМН	Номинальная мощность, МВ•А	ВН, кВ	НН, кВ	Потери, кВт	Uк, %	Iхх, %
				Pхх	Pкз
	6,3	115	6,6	Вариант материала магнитопровода	ВН-НН	10,5	0,9
				А	В
				10	13	49

электрический подстанция трансформатор

3. Расчёт токов короткого замыкания

Составляем расчётную схему для данной подстанции.

Размещено на

Рис. 1.

По расчётной схеме составляем электрическую схему замещения.

Размещено на

Рис. 2.

Выразим параметры расчётной схемы в относительных единицах. Для этого приведём сопротивления схемы замещения к одним и тем же базовым параметрам.

SБ = 100 МВ•А; UБвн = 115•1,05 = 120,75 кВ;

UБнн = 6,6•1,05 = 6,93 кВ.

Определим базовый ток и базовое сопротивление:

IБвн = SБ/v3•UБвн= 100•10 /v3•120,75•10 = 0,52 кА;

IБнн = SБ/v3•UБнн = 100•10 /v3•6,93•10 = 8,33 кА;

XБ = UБ/v3•IБ = 6,93/v3•8,33 = 0,48 Ом.

Сопротивление обмоток силовых трансформаторов и линий электропередачи (в о.е.):

XT% = UK% = 10,5%

XИT1 = XИT2 = XT%•SБ/100•Sном = 10,5•100/100•6,3 = 1,66

XИЛ1ВН = XИЛ2ВН = XИЛ3ВН = XИЛ4ВН = Хс = 0,6

XИЛ1НН = XИЛ2НН = ХБ•l•SБ/UБ = 0,48•80•10 •100•10 / 6,93 •10 = 80

Преобразуем схему замещения к наиболее простому виду:

Размещено на

Рис. 3.

ZРЕЗ ЛВН1,2 = XИЛ1ВН • XИЛ2ВН/ XИЛ1ВН + XИЛ2ВН = 0,6•0,6/0,6+0,6 = 0,3

ZРЕЗ ЛВН3,4 = XИЛ3ВН • XИЛ4ВН/ XИЛ3ВН + XИЛ4ВН = 0,6•0,6/0,6+0,6 = 0,3

ZРЕЗ ЛВН = ZРЕЗ ЛВН1,2 • ZРЕЗ ЛВН3,4 / ZРЕЗ ЛВН1,2 + ZРЕЗ ЛВН3,4 = 0,15

ZРЕЗ Т = XИT1 • XИT2/ XИT1 + XИT2 = 1,66•1,66/1,66+1,66 = 2,76/3,32 = 0,83

ZРЕЗ ЛНН = XИЛ1НН • XИЛ2НН/ XИЛ1НН + XИЛ2НН = 80•80/80+80 = 40

Определим начальное значение периодической составляющей тока и мощности к.з. для каждой точки к.з.:

IПО1 = EИ/ ZРЕЗ ЛВН = 1/0,15 = 6,6

IПО2 = EИ/ ZРЕЗ ЛВН + ZРЕЗ Т = 1/0,15+0,83 = 0,98

IПО3 = EИ/ ZРЕЗ ЛВН + ZРЕЗ Т + ZРЕЗ ЛНН =1/0,15+0,83+40 = 0,025

Определим ударный ток:

iу = v2• IПО1•KУ1 = v2•6,6•1,7 = 12

iу = v2• IПО2•KУ2 = v2•1•1,6 = 2,26

iу = v2• IПО3•KУ3 = v2•0,025•1,369 = 0,048

4. Выбор электрических аппаратов

4.1 Выбор выключателей

Выключатели выбирают по номинальному напряжению Uном, длительному току Iраб, отключающей способности, проверяют на термическую и динамическую устойчивость.

Для наружной установки:

Uуст = 110 кВ;

Iраб мах = 2?Iном л = 2?0,52 = 1,04 кА;

IПО = 5;

iу = 12;

v2• IПО + iу = 19

Исходя из этого выбираем выключатель ВМК- 110- 2000-20У1.

Таблица 2.

Расчётные величины	Каталожные данные выкл.
Uуст = 110 кВ	Uном = 126 кВ
Iраб мах = 1,04 кА	Iном = 2000 А
IПО = 5	51
iу = 12	20
v2• IПО + iу = 19	20
Вк	20\3

Для внутренней установки выбираем выключатель ВЭМ-6э-1000-20Т3.

Таблица 3.

Расчётные величины	Каталожные данные выкл.
Uуст = 6 кВ	Uном = 7,2 кВ
Iраб мах = 16,66 кА	Iном = 20 кА
IПО = 1	52
iу = 2,26	20
v2• IПО + iу = 2,26	20
Вк	20\5

4.2 Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей

Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей производится, так же как и выключателей, но без проверок на отключающую способность.

Таблица 4. Разъединители.

Тип	Uном, КВ	Iном, КА	Стойкость при сквозных токах главных ножей Пред.сквозной I, КА	Ток термической стойкости КА/С
РЛНД 110/630	110	630	80	31.5/4
РВК 10/5000	10	5000	200	70/10

Таблица 5. Отделители.

Тип

U... Другие файлы: Электрическая часть электростанций и подстанций Приведены основные данные о параметрах и характеристиках электрических машин, силовых трансформаторов, электрических аппаратов и проводников, а также... Электрическая часть электростанций и подстанций Изложены основные вопросы электрической части электростанций: главные схемы и схемы собственных нужд, конструкции распредустройств, вспомогательные си... Защита электростанций и подстанций 3-500 кВ от прямых ударов молнии Описываются принципы защит электростанций и подстанций от прямых ударов молнии, конструкции молниеотводов и их заземлителей. Излагаются методы и нормы... Релейная защита основного электрооборудования электростанций и подстанций. Вопросы проектирования В пособии приведены сведения по проектированию устройств релейной защиты основного электрооборудования электростанций и подстанций: генераторов, транс... Электрическая часть электростанций В книге рассматривается главные схемы электрических соединений станций и подстанций, системы собственных нужд, теория гашения дуги и конструкция распр...