Файл: Курсовой проект по дисциплине Электрические станции и подстанции.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 787
Скачиваний: 47
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1. ВЫБОР ТИПА, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
1.1. Выбор типа силовых трансформаторов
1.2. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов
2. ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПОДСТАНЦИИ.
ВЫБОР ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ПОДСТАНЦИИ
2.1. Выбор схемы электрических соединений
2.2. Выбор основных конструктивных решений по подстанции
3. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
4. ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
4.1. Выбор высоковольтных выключателей
4.3. Выбор трансформаторов тока
4.4. Выбор трансформаторов напряжения
4.5. Проверка оборудования на стороне 10 кВ
5.2. Выбор трансформаторов собственных нужд подстанции
, которое определяется по кривой из справочников либо устанавливается заводом-изготовителем;
в) если условие соблюдается, но при этом , то проверку по отключающей способности производят по полному току к. з.:
;
4) включающей способности:
, ,
где – нормированное действующее значение периодической составляющей тока включения выключателя; – начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания; –нормированное мгновенное значение тока включения выключателя (берется по каталогу); – значение ударного тока короткого замыкания;
5) предельному сквозному току к. з. – на электродинамическую стойкость:
,
,
где – действующее значение предельного сквозного тока к. з. (по справочнику), – амплитудное значение предельного сквозного тока к. з. (по справочнику);
6) тепловому импульсу – на термическую стойкость:
, при условии ;
если , то ,
где –предельный ток термической устойчивости по справочнику; – длительность протекания тока термической устойчивости по справочнику;
7) восстанавливающемуся напряжению:
,
где – нормированное значение собственного восстанавливающегося напряжения на контактах выключателя при отключении короткого замыкания в цепи; – собственное восстанавливающееся напряжение на контактах выключателя при отключении расчетного короткого замыкания в цепи.
«Проверка выключателей по параметрам восстанавливающегося напряжения на контактах выключателя в учебном проектировании обычно не производится, т. к. в большинстве энергосистем реальные условия восстановления напряжения соответствуют условиям испытания выключателя» [11].
Разъединители выбираются по следующим параметрам:
1) номинальному напряжению ;
2) номинальному длительному (рабочему) току
3) электродинамической стойкости ;
4) термической стойкости, при условии tоткл ˃ tT; если , то ;
5) конструкции, роду установки.
Разъединители выбираются только для РУ наружной установки. При этом необходимо стремиться к установке аппаратов, снабженных заземляющими ножами. В комплектных РУ 6–10 кВ вместо разъединителей применяют втычные контакты, которые выбору и проверке не подлежат.
Трансформатор тока (TT) выбирается по следующим условиям:
1) номинальному напряжению ;
2)номинальному длительному (рабочему) току Iраб. ≤ Ilном.,
где –номинальный расчетный (рабочий) первичный ток (нагрузки) трансформатора тока; – номинальный первичный ток трансформатора тока (по каталогам).
Номинальный первичный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей;
3) электродинамической стойкости
,
где –кратность электродинамической стойкости трансформатора тока (по каталогу);
4) термической стойкости ,
где –кратность термической стойкости трансформатора тока (по каталогу);
5) конструкции и классу точности;
6) вторичной нагрузке:
,
где –номинальное полное сопротивление нагрузки (допустимая нагрузка) вторичной обмотки трансформатора тока в выбранном классе точности; – вторичная нагрузка трансформатора тока.
Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому :
где –переходное сопротивление контактов ( = 0,05 Ом – при 2–3 приборах, = 0,1 Ом при большем числе приборов);
– сопротивление проводов,
где – удельное сопротивление материала провода; = 0,0175 – для проводов с медными жилами, = 0,0283 – для проводов с алюминиевыми жилами; – расчетная длина, зависящая от схемы соединения трансформаторов тока (при включении в одну фазу ; при включении в неполную звезду (две фазы)
; при включении в полную звезду (в три фазы) ).
В табл. 7 приводятся приблизительные значения длины для разных присоединений [11, 12].
Таблица 7
Длина соединительных проводов
Для подстанций указанные длины снижают на 15–20 %.
– сопротивление приборов, подключенных к трансформатору тока: ,
где –полная мощность, потребляемая подключенными приборами, берется из справочника или каталога для каждого прибора; –ток вторичной обмотки трансформатора тока.
Чтобы трансформатор тока работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие:
откуда
.
Зная , можно определить сечение соединительных проводов:
.
По условию прочности сечение для медных жил должно быть не менее 2,5 мм2, для алюминиевых – 4,0 мм2. Сечение больше 6 мм2 обычно не применяется. Монтаж обычно выполняется медными проводами.
в) если условие соблюдается, но при этом , то проверку по отключающей способности производят по полному току к. з.:
;
4) включающей способности:
, ,
где – нормированное действующее значение периодической составляющей тока включения выключателя; – начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания; –нормированное мгновенное значение тока включения выключателя (берется по каталогу); – значение ударного тока короткого замыкания;
5) предельному сквозному току к. з. – на электродинамическую стойкость:
,
,
где – действующее значение предельного сквозного тока к. з. (по справочнику), – амплитудное значение предельного сквозного тока к. з. (по справочнику);
6) тепловому импульсу – на термическую стойкость:
, при условии ;
если , то ,
где –предельный ток термической устойчивости по справочнику; – длительность протекания тока термической устойчивости по справочнику;
7) восстанавливающемуся напряжению:
,
где – нормированное значение собственного восстанавливающегося напряжения на контактах выключателя при отключении короткого замыкания в цепи; – собственное восстанавливающееся напряжение на контактах выключателя при отключении расчетного короткого замыкания в цепи.
«Проверка выключателей по параметрам восстанавливающегося напряжения на контактах выключателя в учебном проектировании обычно не производится, т. к. в большинстве энергосистем реальные условия восстановления напряжения соответствуют условиям испытания выключателя» [11].
4.2. Выбор разъединителей
Разъединители выбираются по следующим параметрам:
1) номинальному напряжению ;
2) номинальному длительному (рабочему) току
3) электродинамической стойкости ;
4) термической стойкости, при условии tоткл ˃ tT; если , то ;
5) конструкции, роду установки.
Разъединители выбираются только для РУ наружной установки. При этом необходимо стремиться к установке аппаратов, снабженных заземляющими ножами. В комплектных РУ 6–10 кВ вместо разъединителей применяют втычные контакты, которые выбору и проверке не подлежат.
4.3. Выбор трансформаторов тока
Трансформатор тока (TT) выбирается по следующим условиям:
1) номинальному напряжению ;
2)номинальному длительному (рабочему) току Iраб. ≤ Ilном.,
где –номинальный расчетный (рабочий) первичный ток (нагрузки) трансформатора тока; – номинальный первичный ток трансформатора тока (по каталогам).
Номинальный первичный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей;
3) электродинамической стойкости
,
где –кратность электродинамической стойкости трансформатора тока (по каталогу);
4) термической стойкости ,
где –кратность термической стойкости трансформатора тока (по каталогу);
5) конструкции и классу точности;
6) вторичной нагрузке:
,
где –номинальное полное сопротивление нагрузки (допустимая нагрузка) вторичной обмотки трансформатора тока в выбранном классе точности; – вторичная нагрузка трансформатора тока.
Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому :
где –переходное сопротивление контактов ( = 0,05 Ом – при 2–3 приборах, = 0,1 Ом при большем числе приборов);
– сопротивление проводов,
где – удельное сопротивление материала провода; = 0,0175 – для проводов с медными жилами, = 0,0283 – для проводов с алюминиевыми жилами; – расчетная длина, зависящая от схемы соединения трансформаторов тока (при включении в одну фазу ; при включении в неполную звезду (две фазы)
; при включении в полную звезду (в три фазы) ).
В табл. 7 приводятся приблизительные значения длины для разных присоединений [11, 12].
Таблица 7
Длина соединительных проводов
Типы присоединений | Длина в метрах |
Все цепи ГРУ 6–10 кВ, кроме линий к потребителям | 40–60 |
Линии 6–10 кВ к потребителям | 4–6 |
Цепи генераторного напряжения блочных станций | 20–40 |
Все цепи РУ 35 кВ | 60–75 |
Все цепи РУ 110 кВ | 75–100 |
Все цепи РУ 220 кВ | 100–150 |
Все цепи РУ 330–500 кВ | 150–175 |
Для подстанций указанные длины снижают на 15–20 %.
– сопротивление приборов, подключенных к трансформатору тока: ,
где –полная мощность, потребляемая подключенными приборами, берется из справочника или каталога для каждого прибора; –ток вторичной обмотки трансформатора тока.
Чтобы трансформатор тока работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие:
откуда
.
Зная , можно определить сечение соединительных проводов:
.
По условию прочности сечение для медных жил должно быть не менее 2,5 мм2, для алюминиевых – 4,0 мм2. Сечение больше 6 мм2 обычно не применяется. Монтаж обычно выполняется медными проводами.