Автор: Пользователь скрыл имя, 19 Марта 2013 в 21:17, курсовая работа
Проектирование электрической части станций и подстанций представляет собой сложный процесс выработки и принятия решений по схемам электрических соединений, составу электрооборудования и его размещению, связанный с выполнением расчетов, поиском пространственных компоновок, оптимизацией как отдельных функционально связанных между собой элементов так и всего проектируемого объекта в целом. В связи с этим процесс проектирования требует системного подхода при изучении объекта проектирования, при математизации и автоматизации проектных работ с помощью ЭВМ. При этом повышение качества проекта обеспечивается, с одной стороны, учетом опыта строительства и эксплуатации, с другой стороны, непрерывным потоком новых технических решений.
ВВЕДЕНИЕ 4
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ 5
1. РАСЧЁТ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ГЛАВНЫХ ПОНИЗИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
1.1 Определение максимальных нагрузок
(для каждой ступени напряжения) 6
1.2 Определение расчётной мощности подстанции 7
1.3 Выбор ТСН 9
1.4 Построение годового графика нагрузок подстанции 9
1.5 Расчёт средней нагрузки и коэффициента заполнения графика 10
1.6 Составление структурной схемы и выбор силовых
трансформаторов 11
1.7 Технико-экономический расчёт трансформаторов
(по приведённым затратам) 13
1.8 Схема распределительного устройства на стороне высшего
напряжения 14
1.9 Схема распределительного устройства на стороне среднего напряжения. 15
1.10 Схема распределительного устройства на стороне низшего напряжения 15
1.11 Схема собственных нужд на стороне низшего напряжения 16
2. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ
2.1 Составление расчётной схемы замещения 20
2.2 Определение параметров схемы замещения 21
2.3 Расчет токов КЗ 27
3. ВЫБОР КОММУТАЦИОННОЙ, ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ И СБОРНЫХ ШИН
3.1 Выбор выключателей, разъединителей и отделителей
3.1.1 Выбор аппаратуры на стороне ВН 32
3.1.2 Выбор аппаратуры на стороне СН 34
3.1.3 Выбор аппаратуры на стороне низшего напряжения 36
3.2 Выбор предохранителей, трансформаторов тока и напряжения
3.2.1 Выбор предохранителей 40
3.2.2 Выбор трансформаторов тока и напряжения 40
3.3 Выбор разрядников 43
3.4 Выбор гибких шин и токопроводов
3.4.1 Выбор шин на стороне 220 кВ 45
3.4.2 Выбор шин на стороне 35 кВ 46
3.4.3 Выбор шин на стороне 10 кВ 46
3.5 Выбор кабельных и воздушных линий на стороне 10 кВ 47
3.6 Выбор воздушных линий на стороне 35 кВ 48
3.7 Выбор воздушных линий на стороне 220 кВ 48
4. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ НА ПОДСТАНЦИИ 50
5. РАСЧЁТ УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ И МОЛНИЕЗАЩИТЫ
5.1 Расчёт устройств заземления 51
5.2 Проектирование молниезащиты электрической подстанции 53
Заключение 57
список использованных источников 58
Максимальный режим: СВ1 - включен, а СВ2 – отключен. Минимальный режим: СВ1 и СВ2 - отключены.
Для точки К3,К6,К7,К8,К9,К10:
Максимальный режим: СВ1 - включен, а СВ2 – включен. Минимальный режим: СВ1 и СВ2 - отключены.
Результаты расчёта сведены в таблицу 2.3:
Таблица 2.3
Результаты расчёта токов короткого замыкания
Узел |
о.е. |
о.е. |
о.е. |
о.е. |
кА |
кА |
кА |
кА |
К1 |
0,991 |
1,196 |
- |
- |
3.23 |
- |
6.85 |
- |
К2 |
0,992 |
2.48 |
0,977 |
3.925 |
2.93 |
1.84 |
6.21 |
3.9 |
К3 |
0,962 |
5.27 |
0,944 |
9.41 |
14.87 |
8.17 |
31.5 |
17.32 |
К4 |
0.982 |
7.85 |
1.07 |
0.93 |
2.27 |
1.97 | ||
К5 |
0,977 |
7.295 |
1.258 |
1 |
2.67 |
2.12 | ||
К6 |
0,962 |
46.52 |
0,979 |
49.75 |
1.68 |
1.6 |
3.56 |
3.39 |
К7 |
0,962 |
117.14 |
0,979 |
120.37 |
0.67 |
0.66 |
1.42 |
1.4 |
К8 |
0,962 |
14.45 |
0,979 |
17.68 |
5.42 |
4.51 |
11.49 |
9.56 |
К9 |
0,962 |
7.62 |
0,979 |
10.85 |
10.46 |
7.35 |
22.18 |
15.58 |
К10 |
0,962 |
117.44 |
0,979 |
120.67 |
18.35 |
18.17 |
38.9 |
38.52 |
Выключатели выбираются по номинальному значению тока и напряжения, роду установки и условиям работы, конструктивному исполнению и отключающим способностям.
Выбор выключателей производится:
1) по напряжению ,
2) по длительному току ,
3) по отключающей способности.
Проверяется возможность отключения периодической составляющей тока короткого замыкания:
,
допускается выполнение условия :
,
где - нормативное процентное содержание апериодической составляющей в токе отключения;
- наименьшее время от начала короткого замыкания до момента расхождения контактов.
,
где =0,01 - минимальное время действия защиты;
- собственное время отключения выключателя.
На электродинамическую
стойкость выключатель
,
,
- действительное значение
- начальное значение
На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу
,
где - предельный ток термической стойкости;
- нормативное время протекания предельного тока термической стойкости.
Весь выбор осуществляем из [2].
Тепловой импульс тока
короткого замыкания
,
где - справочная величина; .
,
где - время действия основной релейной защиты;
– собственное время отключения выключателя.
Длительный ток определяем по формуле:
,
Выбор и обоснование
выбора выключателей, разъединителей,
отделителей и короткозамыкател
Таблица 3.1
Результаты расчёта и технические данные аппаратуры
Условия выбора |
Численное значение |
Тип оборудования | |
выключатели |
разъединители | ||
У-220Б-1000-25 У1 |
РНДЗ.2-220/1000У1 | ||
Uном |
Uсети =220 кВ |
Uном =220 кВ |
Uном =220 кВ |
Iном |
Iраб.мах =272А |
Iном =1000 А |
Iном =1000 А |
Iоткл |
Iкз =3,23 кА |
Iоткл =25 кА |
- |
i пр.скв |
i уд =6.85 кА |
i пр.скв =64 кА |
i пр.скв =100 кА |
I2*t |
Вк =1.04 кА2*с |
I2*t =1875кА2*с |
I2*t =4800 кА2*с |
Определим значение длительного тока на вводах СН:
Выбор и обоснование выбора аппаратуры на стороне СН приведены в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Результаты расчёта и технические данные аппаратуры
Условия выбора |
Численное значение |
Тип оборудования | |
выключатели |
разъединители | ||
ВМT-110Б-20/1000УХЛ1 |
РНДЗ.1-110У/1000У1 | ||
Uном |
Uсети =110 кВ |
Uном =110 кВ |
Uном =110 кВ |
Iном |
Iраб.мах =525 А |
Iном =1000 А |
Iном =1000 А |
Iоткл |
Iкз =2.93 кА |
Iоткл =20 кА |
- |
i пр.скв |
i уд =6.21 кА |
i пр.скв =52 кА |
i пр.скв =80 кА |
I2*t |
Вк =1.29кА2*с |
I2*t =1200 кА2*с |
I2*t =2977 кА2*с |
Выбор секционного выключателя и разъединителей на стороне СН:
.
Выбор и обоснование выбора сведены в табл. 3.3.
Таблица 3.3
Результаты расчёта и технические данные аппаратуры
Условия выбора |
Численное значение |
Тип оборудования | |
выключатели |
разъединители | ||
ВМT-110Б-20/1000УХЛ1 |
РНДЗ.1-110У/1000У1 | ||
Uном |
Uсети =110 кВ |
Uном =110 кВ |
Uном =110 кВ |
Iном |
Iраб.мах =187.5 А |
Iном =1000 А |
Iном =1000 А |
Iоткл |
Iкз =2.93 кА |
Iоткл =20 кА |
- |
i пр.скв |
i уд =6.21 кА |
i пр.скв =52 кА |
i пр.скв =80 кА |
I2*t |
Вк =1.29кА2*с |
I2*t =1200 кА2*с |
I2*t =2977 кА2*с |
Выбор аппаратуры на линиях СН:
.
Выбор и обоснование выбора сведены в табл. 3.4.
Таблица 3.4
Результаты расчёта и технические данные аппаратуры
Условия выбора |
Численное значение |
Тип оборудования | |
выключатели |
разъединители | ||
ВМT-110Б-20/1000УХЛ1 |
РНДЗ.1-110У/1000У1 | ||
Uном |
Uсети =110 кВ |
Uном =110 кВ |
Uном =110 кВ |
Iном |
Iраб.мах =93.8 А |
Iном =1000 А |
Iном =1000 А |
Iоткл |
Iкз =10.46кА |
Iоткл =20 кА |
- |
i пр.скв |
i уд =22.18 кА |
i пр.скв =52 кА |
i пр.скв =80 кА |
I2*t |
Вк =1.29кА2*с |
I2*t =1200 кА2*с |
I2*t =2977 кА2*с |
3.1.3. Выбор аппаратуры на стороне низшего напряжения
Определим численное значение длительного тока на вводе НН (число вводов – 2):
- коэффициент аварийной перегрузки
Выбор и обоснование выбора приведены в табл. 3.5
Таблица 3.5
Результаты расчёта и технические данные аппаратуры
Условия выбора |
Численное значение |
Тип оборудования | |
выключатели |
разъединители | ||
ВВЭ-10-31.5/2000УЗ |
РВРЗ-1-10/2500 УЗ | ||
Uном |
Uсети =10 кВ |
Uном =10 кВ |
Uном =10 кВ |
Iном |
Iраб.мах =1299 А |
Iном =2000 А |
Iном =2500 А |
Iоткл |
Iкз =14,87 кА |
Iоткл =31,5 кА |
- |
i пр.скв |
i уд =31.5 кА |
i пр.скв =80 кА |
i пр.скв =125 кА |
I2*t |
Вк =21 кА2*с |
I2*t =1277 кА2*с |
I2*t =2025 кА2*с |
Выбор секционных выключателей и разъединителей:
.
Выбор и обоснование выбора приведены в табл. 3.6.
Таблица 3.6
Результаты расчёта и технические данные аппаратуры
Условия выбора |
Численное значение |
Тип оборудования | |
выключатели |
разъединители | ||
ВВЭ-10-31.5/2000УЗ |
РОН-10К/5000 У2 | ||
Uном |
Uсети =10 кВ |
Uном =10 кВ |
Uном =10 кВ |
Iном |
Iраб.мах =928 А |
Iном =2000 А |
Iном =5000 А |
Iоткл |
Iкз =14,87 кА |
Iоткл =31,5 кА |
- |
i пр.скв |
i уд =31.5 кА |
i пр.скв =80 кА |
i пр.скв =180 кА |
I2*t |
Вк =21 кА2*с |
I2*t =1277 кА2*с |
I2*t =20164 кА2*с |
Выбор выключателей и разъединителей на линиях
Выключатели и разъединители возьмём такие же, что и в табл. 3.7
Таблица 3.7
Результаты расчёта и технические данные аппаратуры
Условия выбора |
Численное значение |
Тип оборудования |
выключатели | ||
ВВЭ-10-20/630У2 | ||
Uном |
Uсети =10 кВ |
Uном =10 кВ |
Iном |
Iраб.мах =50,14 А |
Iном =630 А |
Iоткл |
Iкз =14.87 кА |
Iоткл =20 кА |
i пр.скв |
i уд =31.5 кА |
i пр.скв =52 кА |
I2*t |
Вк =17,63 кА2*с |
I2*t =1200 кА2*с |
Для ТСН выбираем автоматический выключатель на 0,4 кВ: А3790С
Номинальный ток выключателя Iном =250А;
Выбираем номинальный ток полупроводникового расцепителя Iп.р =260А;