Файл: Расчет и выбор трансформаторов (автотрансформаторов) на узловой распределительной подстанции.docx
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 379
Скачиваний: 12
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждениевысшего образования«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»Березниковский филиалКУРСОВАЯ РАБОТАпо дисциплине: «Электроэнергетическое оборудование»на тему:«Расчет и выбор трансформаторов (автотрансформаторов) на узловой распределительной подстанции»Выполнил студент гр. ЭС-20у /___________ Рыбин А.А.(подпись, дата)Проверил преподаватель / Клящицкий Е.В.(подпись, дата)Березники 2022тЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬПодстанцией называют электроустановку, служащую для преобразования и распределения электроэнергии и состоящую из трансформаторов или других преобразователей энергии, распределительного устройства, устройства управления и вспомогательных сооружений. В зависимости от преобразования той или иной функции они называются распределительными (РП) или преобразовательными (ПП).Распределительную подстанцию называют узловая - УРП - при поставке трансформаторов (преобразователей), щита низкого напряжения и других элементов в собранном виде или в виде полностью подготовленном для сборки. Подстанции могут быть комплектными или сборными.Получили широкое распространение различные комплектные устройства:1. Узловое распределительное устройство (УРУ) в сетях 10/6 кВ со шкафами на номинальные токи 6300 - 3200 А и номинальные токи 20 кА (КРУ 2 - 10, КХП), 31,5 кА (КР 10/500) и в отдельных случаях КРУ со шкафами на номинальные токи до 5000 А и токи отключения 58 кА (КР - Д9). В КРУ устанавливают маломасляные выключатели (в основном типов ВМП и ВМГ с отключаемой мощностью 850 МВА при 10 кВ), а при необходимости частых коммутаций - выключатели с электромагнитным гашением дуги.2. Узловые распределительные подстанции 10 (6) 70,4 кВ с трансформаторами мощностью 250-2500 кВА. Исполнение трансформаторов в УРП: сухие, масляные, заполненные негорючей жидкостью.3. Узловые полупроводниковые выпрямительные подстанции и установки (КПП, КПВП, КПУ) для питания сетевых нагрузок на напряжение 230 и 460 В и питания специальных электроприемников.Узловые подстанции изготовляются на заводах и транспортируются к месту установки узлами и блоками без демонтажа оборудования. На месте монтажа производят установку узлов и блоков и присоединения между ними и к сетям электроснабжения.Узловое распределительное устройство наружной установки (УРУН) - это УРУ, предназначенное для наружной (открытой) установки.
Узловое распределительное устройство - распределительное устройство, состоящее из шкафов, закрытых полностью или частично, или блоков с встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, измерительными приборами и вспомогательными устройствами, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде и предназначенное для внутренней установки.Камера (ячейка) - помещение, предназначенное для установки аппаратов и шин. Закрытая камера закрыта со всех сторон и имеет сплошные (несетчатые) двери. Огражденная камера имеет проемы, защищенные полностью или частично несплошными (сетчатыми или смешанными) ограждениями.Узловая распределительная подстанция назначение и классификация.Узловая распределительная подстанция (УРП) применяют для приема, распределения и преобразования электрической энергии трехфазного тока частотой 50 Гц. По числу трансформаторов УРП могут быть однотрансформаторными, двухтрансформаторными и трехтрансформаторными.По роду установки УРП могут быть:1. внутренней установки с масляными, сухими или заполненными негорючей жидкостью трансформаторами;2. наружной установки (только с масляными трансформаторами);3. смешанной установки с расположением РУ высшего напряжения и трансформатора снаружи, а РУ низшего напряжения внутри помещения.УРП можно разделить на четыре основные группы.1. УРП наружной установки мощностью 25…400 кВА, напряжением 6…35/0,4 кВ, применяемые для электроснабжения объектов сельскохозяйственного назначения. Это в основном мачтовые подстанции. УРП данной группы состоят из шкафа ввода ВН, трансформатора и шкафа НН, укомплектованного на отходящих линия автоматическими выключателями.2. УРП внутренней и наружной установки напряжением до 10 кВ включительно мощностью 160…2500 кВА, которые в основном используются для электроснабжения промышленных предприятий. УРП этой группы состоят из шкафов ввода на напряжение 10 кВ и РУ напряжением до 1 кВ. Для УРП применяют как масляные, так и заполненные негорючей жидкостью или сухие трансформаторы специального исполнения с боковыми выводами, для УРП наружной установки - только масляные.3. Сборные и узловые распределительные подстанции напряжением 35…110/6…10 кВ. Со стороны высокого напряжения подстанции комплектуются открытыми распределительными устройствами напряжением 35…110 кВ, со стороны 6…10 кВ - шкафами УРУП наружной установки.
4. УРП специального назначения, перевозимые на салазках, напряжением 6…10 кВ, мощностью 160…630 кВА, которые выпускаются для электроснабжения стройплощадок, рудников, шахт, карьеров.РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬЗадание: расчетная работа №3 «Расчет и выбор трансформаторов (автотрансформаторов) на узловой распределительной подстанции.Вариант 7Рисунок. Структурная схема УРП. Таблица 1. Дано:
Для расчета и выбора трансформатора (автотрансформатора) на узловой распределительной подстанции и составления структурной схемы УРП необходимо выполнить расчет Где, - мощность передаваемая по ЛЭП, МВА. - напряжение ЛЭП, кВ. - полная передаваемая мощность, МВА. - напряжение передачи, кВ. - активная мощность, передаваемая от электростанции в ЛЭП, МВт, определяется по формуле.
Высокое напряжение VBН, Кв, ориентировочно определяют из соотношения где - напряжение линии электропередачи, кВ;Таблица 2.Параметры генератора ТВС-32-2
Определим реактивную мощность одного генератора , МВАр, по формулегде - коэффициент реактивной мощности генераторов электростанции, по справочнику, в зависимости от , принимается равным 0,75 Определим реактивную минимальную нагрузку на генераторном напряжении , МВАр, по формулегде - коэффициент реактивной мощности собственных нужд генератора электростанции, по справочнику, в зависимости от , принимается равным 0,4
Определим активную мощность собственных нужд генератора , МВт, по формулеМожно определить Полная передаваемая мощность от электростанции в ЛЭП , МВт, определяется по формулегде - коэффициент потерь в трансформаторе, принимается равным 1,08, исходя из условияОпределяем напряжение передачи будет равноСогласно шкале напряжение принимается Определяются потери мощности в ЛЭП потери активной мощности в ЛЭП, МВт. потери реактивной мощности в ЛЭП, МВАр. - число параллельных линий полное активное и индуктивное сопротивление , Ом.Определяем оптимальную длину ЛЭППринимаем оптимальную длину ЛЭП
Узловое распределительное устройство - распределительное устройство, состоящее из шкафов, закрытых полностью или частично, или блоков с встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, измерительными приборами и вспомогательными устройствами, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде и предназначенное для внутренней установки.Камера (ячейка) - помещение, предназначенное для установки аппаратов и шин. Закрытая камера закрыта со всех сторон и имеет сплошные (несетчатые) двери. Огражденная камера имеет проемы, защищенные полностью или частично несплошными (сетчатыми или смешанными) ограждениями.Узловая распределительная подстанция назначение и классификация.Узловая распределительная подстанция (УРП) применяют для приема, распределения и преобразования электрической энергии трехфазного тока частотой 50 Гц. По числу трансформаторов УРП могут быть однотрансформаторными, двухтрансформаторными и трехтрансформаторными.По роду установки УРП могут быть:1. внутренней установки с масляными, сухими или заполненными негорючей жидкостью трансформаторами;2. наружной установки (только с масляными трансформаторами);3. смешанной установки с расположением РУ высшего напряжения и трансформатора снаружи, а РУ низшего напряжения внутри помещения.УРП можно разделить на четыре основные группы.1. УРП наружной установки мощностью 25…400 кВА, напряжением 6…35/0,4 кВ, применяемые для электроснабжения объектов сельскохозяйственного назначения. Это в основном мачтовые подстанции. УРП данной группы состоят из шкафа ввода ВН, трансформатора и шкафа НН, укомплектованного на отходящих линия автоматическими выключателями.2. УРП внутренней и наружной установки напряжением до 10 кВ включительно мощностью 160…2500 кВА, которые в основном используются для электроснабжения промышленных предприятий. УРП этой группы состоят из шкафов ввода на напряжение 10 кВ и РУ напряжением до 1 кВ. Для УРП применяют как масляные, так и заполненные негорючей жидкостью или сухие трансформаторы специального исполнения с боковыми выводами, для УРП наружной установки - только масляные.3. Сборные и узловые распределительные подстанции напряжением 35…110/6…10 кВ. Со стороны высокого напряжения подстанции комплектуются открытыми распределительными устройствами напряжением 35…110 кВ, со стороны 6…10 кВ - шкафами УРУП наружной установки.
4. УРП специального назначения, перевозимые на салазках, напряжением 6…10 кВ, мощностью 160…630 кВА, которые выпускаются для электроснабжения стройплощадок, рудников, шахт, карьеров.РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬЗадание: расчетная работа №3 «Расчет и выбор трансформаторов (автотрансформаторов) на узловой распределительной подстанции.Вариант 7Рисунок. Структурная схема УРП. Таблица 1. Дано:
 | 160 |
 | 220 |
 | 125 |
 | 6,3 |
 | 0,86 |
 | 125 |
 | 10 |
 | 0,89 |
Высокое напряжение VBН, Кв, ориентировочно определяют из соотношения где - напряжение линии электропередачи, кВ;Таблица 2.Параметры генератора ТВС-32-2
 , кВ | 10,5 |
 | 0,8 |
 | 4 |
 | 2 |
 , МВт | 10 |
 , МВт | 15 |
 | 0,94 |
 , % | 10 |
Определим активную мощность собственных нужд генератора , МВт, по формулеМожно определить Полная передаваемая мощность от электростанции в ЛЭП , МВт, определяется по формулегде - коэффициент потерь в трансформаторе, принимается равным 1,08, исходя из условияОпределяем напряжение передачи будет равноСогласно шкале напряжение принимается Определяются потери мощности в ЛЭП потери активной мощности в ЛЭП, МВт. потери реактивной мощности в ЛЭП, МВАр. - число параллельных линий полное активное и индуктивное сопротивление , Ом.Определяем оптимальную длину ЛЭППринимаем оптимальную длину ЛЭП