Файл: Курсовой проект по дисциплине Электрические станции и подстанции.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 782
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
,
где
м – расчетная длина провода. Расчетная длина зависит от схемы присоединения приборов к обмоткам трансформатора. В рассматриваемом примере используется присоединение в неполную звезду. При таком соединении расчетная длина провода 
. Рекомендованная длина соединительных проводов до приборов для РУ 10 кВ составляет 4…6 м;
= 0,0175 
– удельное сопротивление для проводов с медными жилами.
Монтаж обычно выполняется медными проводами, поэтому выбираем провода с медными жилами сечением
.
Все данные заносим в табл. 15.
Таблица 15
Аналогичным образом (как в примере 3) проверяется выключатель на 10 кВ.
5. ВЫБОР ОПЕРАТИВНОГО ТОКА, СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЙ, ТРАНСФОРМАТОРОВ СОБСТВЕННЫХ НУЖД
Для нормальной работы приборов и аппаратов управления и сигнализации, а также для питания оперативных цепей релейной защиты и автоматики необходим источник оперативного тока. Используют постоянный, выпрямленный и переменный оперативные токи.
Студент выбирает источник оперативного тока и делает обоснование своего выбора.
На подстанциях приемниками энергии системы собственных нужд являются: электродвигатели системы охлаждения трансформаторов и синхронных компенсаторов; устройства обогрева выключателей и шкафов КРУ и КРУН с установленными в них электрическими аппаратами и приборами; электродвигатели компрессоров, снабжающих воздухом пневматические приводы; вентиляция; электрическое отопление и освещение; система пожаротушения; оперативные цепи.
Наиболее ответственными потребителями собственных нужд подстанций являются оперативные цепи, системы связи и телемеханики, аварийное освещение, система пожаротушения.
В зависимости от типа, мощности ПС питание потребителей собственных нужд осуществляется от специально установленных трансформаторов собственных нужд (ТСН).
На всех ПС устанавливается не менее двух трансформаторов собственных нужд. К трансформаторам собственных нужд подстанции могут подключаться только потребители подстанции. В схемах собственных нужд ПС предусматривается присоединение трансформаторов собственных нужд к разным источникам питания (вводам разных трансформаторов, различным секциям РУ и др.).
Мощность каждого трансформатора собственных нужд с НН 0,4 кВ предусматривается, как правило, не более 630 кВА для ПС 110–220 кВ и не более 1000 кВА – для ПС 330 кВ и выше.
ТСН небольшой мощности (до 40, реже 63 кВА) устанавливаются непосредственно в шкафах КРУ 6(10) кВ, ТСН большей мощности размещаются открыто вне РУ 6(10) кВ. Для их подключения предусматривают ячейки с предохранителями (выключателями) и кабельными вводами.
На ПС с постоянным оперативным током трансформаторы собственных нужд присоединяются через предохранители или выключатели к шинам РУ 6–35 кВ (рис. 11), а при отсутствии этих РУ – к обмоткам НН основных трансформаторов.
Рис. 11. Присоединение ТСН подстанции
с постоянным оперативным током
Мощность потребителей собственных нужд невелика, поэтому они присоединяются, как правило, к сети 380/220 В, которая получает питание от понижающих трансформаторов.
Мощность ТСН с учетом коэффициента спроса:
,
где
– коэффициент спроса, учитывающий коэффициенты одновременности и загрузки (в ориентировочных расчетах принимается лежащим в пределах от 0,7 до 0,8);
– мощность, расходуемая на собственные нужды подстанции.
Рекомендуется выбирать сухие трансформаторы собственных нужд, т. к. они взрыво- и пожаробезопасны.
Пример 7. Выбрать тип, число и мощность трансформатора собственных нужд для двухтрансформаторной подстанции 110/10 кВ. Мощность
, расходуемая на собственные нужды подстанции, равна 70 кВА.
Решение. Мощность ТСН с учетом коэффициента спроса:
кВА.
Выбираем два трансформатора собственных нужд типа ТЛС-СЭЩ мощностью 63 кВА, напряжением 10/0,4 кВ [13].
1. Кокин, С.Е. Схемы электрических соединений подстанций : учеб. пособие / С.Е. Кокин, С.А. Дмитриев, А.И. Хальясмаа. – 2-е изд., стер. – Москва : Флинта [и др.], 2017. – 100 с. – URL: new.znanium.com/catalog/product/947712 (дата обращения: 15.03.2022). – ISBN 978-5-9765-3134-5.
2. Немировский, А.Е. Электрооборудование электрических сетей, станций и подстанций : учеб. пособие / А.Е. Немировский, И.Ю. Сергиевская, Л.Ю. Крепышева. – 4-е изд., доп. – Москва [и др.] : Инфра-Инженерия, 2020. – 171 с. – URL: znanium.com/catalog/document?id=361762 (дата обращения: 15.03.2022). – ISBN 978-5-9729-0404-4.
3. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. – Москва : ИНФРА-М, 2018. – 261, [1] с. – URL: new.znanium.com/catalog/product/944357 (дата обращения: 15.03.2022). – ISBN 978-5-16-101150-8.
4. Правила устройства электроустановок. Раздел 4. Распределительные устройства и подстанции. Глава 4.1. Распределительные устройства напряжением до 1 кВ переменного тока и до 1,5 кВ постоянного тока. Глава 4.2. Распределительные устройства и подстанции напряжением выше 1 кВ : утверждено приказом Минэнерго России от 20 июня 2003 года № 242 : дата введения 2003-11-01 / Министерство энергетики Российской Федерации. – Изд. 7-е. – Москва : ЭНАС, 2013. – 100, [2] c. – URL: www.iprbookshop.ru/76191.html (дата обращения: 15.03.2022). – ISBN 978-5-4248-0036-8.
5. СТО 34.01-3.1-002-2016. Типовые технические решения подстанций 6–110 кВ : стандарт организации : утвержден и введен в действие распоряжением ПАО «Россети» от 19 сентября 2016 года № 397р : введен впервые : дата введения 2016-09-19 / разработан АО «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ», ПАО «РОССЕТИ». – [Москва] : РОССЕТИ, [2016]. – 343 с. – URL: www.rosseti.ru/investment/standart/corp_standart/doc/34.01-3.1-002-2016.pdf (дата обращения: 15.03.2022).
6. СТО 56947007-29.240.30.010-2008. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35–750 кВ. Типовые решения : стандарт организации : издание официальное : утвержден и введен в действие приказом ОАО «ФСК ЕЭС» от 20 декабря 2007 года № 441 : введен взамен документа «Схемы принципиальные электрические ОРУ напряжением 6–750 кВ подстанций» : дата введения 2007-12-20 / разработан: ОАО «Институт «Энергосетьпроект» [и др.]. – [Москва] : ФСК ЕЭС, 2007. – 132 с. – URL: www.fsk-ees.ru/upload/docs/56947007-29.240.30.010-2008.pdf (дата обращения: 15.03.2022).
7. СТО 56947007-29.240.10.248-2017. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35–750 кВ (НТП ПС) : стандарт организации : утвержден и введен в действие приказом ПАО «ФСК ЕЭС» от 25 августа 2017 года № 343 : введен взамен СТО 56947007-29.240.10.028-2009 : дата введения 2017-08-25 / разработан: АО «НТЦ ФСК ЕЭС». – [Москва] : ФСК ЕЭС, 2017. – 135 с. – URL: www.fsk-ees.ru/upload/docs/STO_56947007-29.240.10.248-2017.pdf (дата обращения: 15.03.2022).
8. СТО 56947007-29.240.30.047-2010. Рекомендации по применению типовых принципиальных электрических схем распределительных устройств подстанций 35–750 кВ : стандарт организации : утверждены и введены в действие приказом ОАО «ФСК ЕЭС» от 16 июня 2010 года № 421 : введены впервые : дата введения 2010-06-16 / разработаны: ОАО «ФСК ЕЭС», ООО «Инженерный центр «Дальние электропередачи». – [Москва] : ФСК ЕЭС, 2010. – 128 с. – URL: www.fsk-ees.ru/upload/docs/56947007-29.240.30.047-2010.pdf (дата обращения: 15.03.2022).
9. РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования : утверждены Департаментом стратегии развития и научно-технической политики [РАО «ЕЭС России»] 23 марта 1998 года / разработаны Московским энергетическим институтом (техническим университетом) ; науч. ред. Б.Н. Неклепаев. – Москва : ЭНАС, 2002. – 150, [1] с. – URL: www.gostrf.com/normadata/1/4294817/4294817179.pdf (дата обращения: 15.03.2022).
где
м – расчетная длина провода. Расчетная длина зависит от схемы присоединения приборов к обмоткам трансформатора. В рассматриваемом примере используется присоединение в неполную звезду. При таком соединении расчетная длина провода . Рекомендованная длина соединительных проводов до приборов для РУ 10 кВ составляет 4…6 м; = 0,0175 – удельное сопротивление для проводов с медными жилами.Монтаж обычно выполняется медными проводами, поэтому выбираем провода с медными жилами сечением
.Все данные заносим в табл. 15.
Таблица 15
| Трансформатор тока ТОЛ-СЭЩ-10 | ||
| Расчетные данные | Каталожные данные | Условия выбора |
 |  |  |
 |  |  |
 |  кА |  |
 |  |  |
 Ом,  = 0,1 Ом,  Ом,  Ом, провода с медными жилами | ||
Аналогичным образом (как в примере 3) проверяется выключатель на 10 кВ.
5. ВЫБОР ОПЕРАТИВНОГО ТОКА, СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЙ, ТРАНСФОРМАТОРОВ СОБСТВЕННЫХ НУЖД
5.1. Выбор оперативного тока
Для нормальной работы приборов и аппаратов управления и сигнализации, а также для питания оперативных цепей релейной защиты и автоматики необходим источник оперативного тока. Используют постоянный, выпрямленный и переменный оперативные токи.
Студент выбирает источник оперативного тока и делает обоснование своего выбора.
5.2. Выбор трансформаторов собственных нужд подстанции
На подстанциях приемниками энергии системы собственных нужд являются: электродвигатели системы охлаждения трансформаторов и синхронных компенсаторов; устройства обогрева выключателей и шкафов КРУ и КРУН с установленными в них электрическими аппаратами и приборами; электродвигатели компрессоров, снабжающих воздухом пневматические приводы; вентиляция; электрическое отопление и освещение; система пожаротушения; оперативные цепи.
Наиболее ответственными потребителями собственных нужд подстанций являются оперативные цепи, системы связи и телемеханики, аварийное освещение, система пожаротушения.
В зависимости от типа, мощности ПС питание потребителей собственных нужд осуществляется от специально установленных трансформаторов собственных нужд (ТСН).
На всех ПС устанавливается не менее двух трансформаторов собственных нужд. К трансформаторам собственных нужд подстанции могут подключаться только потребители подстанции. В схемах собственных нужд ПС предусматривается присоединение трансформаторов собственных нужд к разным источникам питания (вводам разных трансформаторов, различным секциям РУ и др.).
Мощность каждого трансформатора собственных нужд с НН 0,4 кВ предусматривается, как правило, не более 630 кВА для ПС 110–220 кВ и не более 1000 кВА – для ПС 330 кВ и выше.
ТСН небольшой мощности (до 40, реже 63 кВА) устанавливаются непосредственно в шкафах КРУ 6(10) кВ, ТСН большей мощности размещаются открыто вне РУ 6(10) кВ. Для их подключения предусматривают ячейки с предохранителями (выключателями) и кабельными вводами.
На ПС с постоянным оперативным током трансформаторы собственных нужд присоединяются через предохранители или выключатели к шинам РУ 6–35 кВ (рис. 11), а при отсутствии этих РУ – к обмоткам НН основных трансформаторов.
Рис. 11. Присоединение ТСН подстанции
с постоянным оперативным током
Мощность потребителей собственных нужд невелика, поэтому они присоединяются, как правило, к сети 380/220 В, которая получает питание от понижающих трансформаторов.
Мощность ТСН с учетом коэффициента спроса:
,где
– коэффициент спроса, учитывающий коэффициенты одновременности и загрузки (в ориентировочных расчетах принимается лежащим в пределах от 0,7 до 0,8); – мощность, расходуемая на собственные нужды подстанции.Рекомендуется выбирать сухие трансформаторы собственных нужд, т. к. они взрыво- и пожаробезопасны.
Пример 7. Выбрать тип, число и мощность трансформатора собственных нужд для двухтрансформаторной подстанции 110/10 кВ. Мощность
, расходуемая на собственные нужды подстанции, равна 70 кВА. Решение. Мощность ТСН с учетом коэффициента спроса:
кВА.Выбираем два трансформатора собственных нужд типа ТЛС-СЭЩ мощностью 63 кВА, напряжением 10/0,4 кВ [13].
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Кокин, С.Е. Схемы электрических соединений подстанций : учеб. пособие / С.Е. Кокин, С.А. Дмитриев, А.И. Хальясмаа. – 2-е изд., стер. – Москва : Флинта [и др.], 2017. – 100 с. – URL: new.znanium.com/catalog/product/947712 (дата обращения: 15.03.2022). – ISBN 978-5-9765-3134-5.
2. Немировский, А.Е. Электрооборудование электрических сетей, станций и подстанций : учеб. пособие / А.Е. Немировский, И.Ю. Сергиевская, Л.Ю. Крепышева. – 4-е изд., доп. – Москва [и др.] : Инфра-Инженерия, 2020. – 171 с. – URL: znanium.com/catalog/document?id=361762 (дата обращения: 15.03.2022). – ISBN 978-5-9729-0404-4.
3. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. – Москва : ИНФРА-М, 2018. – 261, [1] с. – URL: new.znanium.com/catalog/product/944357 (дата обращения: 15.03.2022). – ISBN 978-5-16-101150-8.
4. Правила устройства электроустановок. Раздел 4. Распределительные устройства и подстанции. Глава 4.1. Распределительные устройства напряжением до 1 кВ переменного тока и до 1,5 кВ постоянного тока. Глава 4.2. Распределительные устройства и подстанции напряжением выше 1 кВ : утверждено приказом Минэнерго России от 20 июня 2003 года № 242 : дата введения 2003-11-01 / Министерство энергетики Российской Федерации. – Изд. 7-е. – Москва : ЭНАС, 2013. – 100, [2] c. – URL: www.iprbookshop.ru/76191.html (дата обращения: 15.03.2022). – ISBN 978-5-4248-0036-8.
5. СТО 34.01-3.1-002-2016. Типовые технические решения подстанций 6–110 кВ : стандарт организации : утвержден и введен в действие распоряжением ПАО «Россети» от 19 сентября 2016 года № 397р : введен впервые : дата введения 2016-09-19 / разработан АО «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ», ПАО «РОССЕТИ». – [Москва] : РОССЕТИ, [2016]. – 343 с. – URL: www.rosseti.ru/investment/standart/corp_standart/doc/34.01-3.1-002-2016.pdf (дата обращения: 15.03.2022).
6. СТО 56947007-29.240.30.010-2008. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35–750 кВ. Типовые решения : стандарт организации : издание официальное : утвержден и введен в действие приказом ОАО «ФСК ЕЭС» от 20 декабря 2007 года № 441 : введен взамен документа «Схемы принципиальные электрические ОРУ напряжением 6–750 кВ подстанций» : дата введения 2007-12-20 / разработан: ОАО «Институт «Энергосетьпроект» [и др.]. – [Москва] : ФСК ЕЭС, 2007. – 132 с. – URL: www.fsk-ees.ru/upload/docs/56947007-29.240.30.010-2008.pdf (дата обращения: 15.03.2022).
7. СТО 56947007-29.240.10.248-2017. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35–750 кВ (НТП ПС) : стандарт организации : утвержден и введен в действие приказом ПАО «ФСК ЕЭС» от 25 августа 2017 года № 343 : введен взамен СТО 56947007-29.240.10.028-2009 : дата введения 2017-08-25 / разработан: АО «НТЦ ФСК ЕЭС». – [Москва] : ФСК ЕЭС, 2017. – 135 с. – URL: www.fsk-ees.ru/upload/docs/STO_56947007-29.240.10.248-2017.pdf (дата обращения: 15.03.2022).
8. СТО 56947007-29.240.30.047-2010. Рекомендации по применению типовых принципиальных электрических схем распределительных устройств подстанций 35–750 кВ : стандарт организации : утверждены и введены в действие приказом ОАО «ФСК ЕЭС» от 16 июня 2010 года № 421 : введены впервые : дата введения 2010-06-16 / разработаны: ОАО «ФСК ЕЭС», ООО «Инженерный центр «Дальние электропередачи». – [Москва] : ФСК ЕЭС, 2010. – 128 с. – URL: www.fsk-ees.ru/upload/docs/56947007-29.240.30.047-2010.pdf (дата обращения: 15.03.2022).
9. РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования : утверждены Департаментом стратегии развития и научно-технической политики [РАО «ЕЭС России»] 23 марта 1998 года / разработаны Московским энергетическим институтом (техническим университетом) ; науч. ред. Б.Н. Неклепаев. – Москва : ЭНАС, 2002. – 150, [1] с. – URL: www.gostrf.com/normadata/1/4294817/4294817179.pdf (дата обращения: 15.03.2022).