1.2 Расчёт мощности подстанции
Мощность подстанции рассчитывается по формуле (1.9).

S_п/ст = S_ср + S_с.н., (1.9)

где S_ср - полная средняя мощность подстанции;

S_с.н. - полная мощность потребляемая для собственных нужд.

Мощность собственных нужд потребляется с низкого напряжения подстанции (10 кВ), где питается сельхозпредприятие.

Нагрузка собственных нужд составляет 4 % от мощности потребителей:

S_с.н. = 0,04 ∙ S_ср , (1.10)

S_с.н. = 0,04 ∙ 88,8 = 3,6 МВА.

Мощность подстанции составляет:

S_п/ст = 88,8 + 3,6 = 92,4 МВА.
2. Выбор силовых трансформаторов
Выбор числа трансформаторов на подстанции определяется категорийностью потребителя. От рассчитываемой в данном курсовом проекте подстанции питаются потребители: первой и третьей категории. Согласно [1] для потребителя первой категории необходимо два независимых источника, а для третьей категории - достаточно одного.

Рассмотрим два варианта выбора трансформатора для заданной подстанции.

1. Два трехобмоточных трансформатора

ВН - обмотка высшего напряжения (110 кВ), мощность подключенная на данную обмотку равна 88,8 МВА.

СН - обмотка среднего напряжения (35 кВ), мощность подключенная на данную обмотку равна 72,79 МВА.

НН - обмотка низкого напряжения (10 кВ), мощность подключенная на данную обмотку равна 16,34 МВА.

С.Н. - мощность затрачиваемая на собственные нужды подстанции (3,6 МВА).

Номинальная мощность одного трансформатора находится по формуле (2.1):

S_расч = , (2.1)

S_расч =66 МВА.

Исходя из найденных значений, выберем два трехобмоточных трансформатора одного типа и занесем их в табл. 2.1.
Таблица 2.1. Трехфазные трехобмоточные трансформаторы 110 кВ

Параметры	Величина
Марка трансформатора	ТДТН - 80000/110
Номинальная мощность Sном , МВА	80
Напряжение ВН Uном вн , кВ	115
Напряжение СН Uном сн , кВ	38,5
Напряжение НН Uном нн , кВ	11
Потери мощности холостого хода ∆P0 , кВт	40
Потери при коротком замыкании ∆Pк , кВт	310
Ток холостого хода I0 , %	0,23
Напряжение короткого замыкания Uк в-с , Uк в-н , Uк с-н , %	10,5; 17; 6
Цена Cтр1 , тыс. руб.	154
Количество n , шт.	2

---

2. Три двухобмоточных трансформатора (рис. 2.2).


Рис. 2.2. Второй вариант выбора трансформаторов.
Номинальная мощность трансформатора Т1 и Т2 находится по формуле (2.1):

S_расч =66 МВА.

Номинальная мощность трансформатора Т3 находится по формуле (2.2).

S_расч = S_ср2 + S_с.н. , (2.2)

S_расч = 19,94 МВА.

Исходя из найденных значений, выберем три двухобмоточных трансформаторов (первый и второй одного типа) и занесем их в табл. 2.2.
Таблица 2.2. Трехфазные двухобмоточные трансформаторы 110 кВ и 35 кВ.

Параметры	Величина
Марка трансформатора	ТДН - 80000/110	ТДН - 25000/35
Номинальная мощность Sном , МВА	80	25
Напряжение ВН Uном вн , кВ	115	38,5
Напряжение НН Uном нн , кВ	38,5	6,6
Потери мощности холостого хода ∆P0 , кВт	40	25
Потери при коротком замыкании ∆Pк , кВт	310	120
Ток холостого хода I0 , %	0,23	0,65
Напряжение короткого замыкания Uк , %	10,5	10,5
Цена Cтр2 , тыс. руб.	155	112
Количество n , шт.	2	1

Произведем экономический расчет обоих вариантов выбора трансформаторов и выберем вариант при котором капитальные затраты будут меньше.

Капитальные затраты для первого варианта находятся по формуле (2.3).

К₁=∑С_тр1 , (2.3)

К₁=308 тыс.руб.

Капитальные затраты для второго варианта находятся по формуле (2.3).

К₂=422 тыс.руб.

Разница в затратах составляет около 37 %, т.е. к установке принимаем первый вариант выбора трансформаторов.

Произведем расчет коэффициентов загрузки для выбранных трансформаторов.

Коэффициент загрузки в нормальном режиме:

К_з = S_п/ст/2∙ S_{ном тр} , (2.4)

К_з=0,56.

Коэффициент загрузки в аварийном режиме (при отключении одного из трансформатора):

---

К_з.ав = (S_п/ст - S_ср2)/ S_{ном тр} , (2.5)

К_з.ав=0,91.

Аварийная перегрузка допускается в исключительных случаях и регламентируется ГОСТом по току в зависимости от длительности перегрузки на величину коэффициента допустимой перегрузки. Длительная перегрузка допускается током превышающим 5 % значения номинального тока, если при этом напряжение ни на одной из обмоток не превышает номинального.

3.Выбор проводов ЛЭП
Выберем провод марки АС (сталеалюминиевый).

1. Выбор сечения провода по допустимой нагрузке.

Максимальный расчетный ток:

I_рmax = S_п/ст / , (3.1)

где U_н - номинальное напряжение (110 кВ).

I_рmax = 466 А.

Расчетный ток:

I_р = I_рmax / 2 , (3.2)

I_р = 233 А.

Выберем сечение провода по максимальному расчетному току (вне помещения) [1]: S = 185 мм²- доп. ток - 520 А.

2. Выбор сечения провода по экономической плотности тока.

Экономически целесообразное сечение:

S_эк = I_р / j_эк , (3.3)

где j_эк - нормированное значение экономической плотности тока [1].

j_эк = 1 А/мм².

S_эк = 233 мм².

Выберем сечение провода [1]: S = 240 мм².

3. Для того чтобы не учитывать потери на корону для ЛЭП 110 кВ и выше существуют рекомендованные минимальные сечения проводов (для ЛЭП 110 кВ - 70 мм²).

Из найденных значений сечения выбираем наибольшее - 240 мм².

4. Проверка по падению напряжения.

Падение напряжения не должно превышать 5 %.

Падение напряжения рассчитывается по формуле (3.4).
∆U_расч. = ∙100 % ∙ (R_л ∙ cosφ + X_л ∙ sinφ) , (3.4)

где R_л - активное сопротивление ЛЭП,

X_л - индуктивное сопротивление ЛЭП.

cosφ = P_ср / S_ср , (3.5)

cosφ = 0,9, sinφ = 0,4.

R_л = r₀ ∙ l , (3.6)

где r₀ - удельное активное сопротивление линии (для АС - 240 - 0,118 Ом),

x₀ - удельное реактивное сопротивление линии (для АС - 240 - 0,407 Ом),

l - длина линии (по заданию на проектирование).

X_л1 = x₀ ∙ l , (3.7)

R_л1 = 0,118 ∙ 12 =1,4 Ом, X_л1 = 0,4 ∙ 12 = 4,8 Ом.

R_л2 = 0,118 ∙ 6 =0,7 Ом, X_л1 = 0,4 ∙ 6 = 2,4 Ом.

∆U_расч.1 = = 1,16 % .

∆U_расч.2 =

---

= 0,58 % .

Условие падения напряжения выполняется.

4. Выбор схем соединений подстанции
Схемы РУ подстанций при конкретном проектировании разрабатываются на основании схем развития энергосистемы, схем электроснабжения района или объекта и других работ электрических сетей
4.1 Выбор распределительного устройства высшего напряжения
Данное РУ выберем открытого типа (рис. 4.1). Согласно заданию напряжение РУВН составляет 110 кВ. К данному РУ подходит две линии.


Рис. 4.1. Схема распределительного устройства ВН.
4.2 Выбор распределительного устройства среднего напряжения
В качестве РУ среднего напряжения (35 кВ) принимается одиночная секционированная система сборных шин, открытого типа (рис.4.2). На данном РУ имеется 7 отходящих линий.


Рис. 4.2. Схема распределительного устройства СН.

4.3 Выбор распределительного устройства низшего напряжения
В качестве РУ низшего напряжения (10 кВ) принимается одиночная секционированная система сборных шин, закрытого типа (рис.4.3). На данном РУ имеется 9 отходящих линий.


Рис. 4.3. Схема распределительного устройства НН.
5. Расчет токов короткого замыкания
Коротким замыканием (КЗ) называется нарушение нормальной работы электрической установки, вызванное замыканием фаз между собой, а также замыканием фаз на землю в сетях с глухозаземленными нейтралями.

Выберем в качестве расчетных точки при включенном положении секционных выключателей на ВН, СН, НН. Составим схему замещения (рис. 5.1). Активное сопротивление трансформатора для одной фазы определяется на основании паспортных данных:

---

,

где ΔР_кз - потери активной мощности в режиме короткого замыкания, кВт; U_ном - номинальное напряжение на основном выводе, кВ; S_ном - номинальная мощность трансформатора, кВА.

Реактивное (индуктивное) сопротивление трансформатора представляет сумму индуктивного сопротивления рассеяния первичной обмотки и приведенного к ней индуктивного сопротивления вторичной обмотки. Рассчитывается оно по формуле:



где - падение напряжения на индуктивном сопротивлении трансформатора в %; u_кз - напряжение короткого замыкания, %; - падение напряжения на активном сопротивлении трансформатора, %.

Активные и индуктивные сопротивления обмоток трансформатора сведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1.

Активное сопротивление обмотки ВН RТВ, Ом	0,6
Активное сопротивление обмотки СН RТС, Ом	0,6
Активное сопротивление обмотки НН RТН, Ом	0,6
Индуктивное сопротивление обмотки ВН xТВ, Ом	25
Индуктивное сопротивление обмотки СН xТС, Ом	0
Индуктивное сопротивление обмотки НН xТН, Ом	15,3

Сопротивление системы находится по формуле (5.1).

x_сi = x_Ci∙U²_б.ном / S_п/ст , (5.1)

где x_Ci - сопротивление системы в относительных единицах (по заданию);

U_б.ном - номинальное базисное напряжение (115 кВ).

x_с1 = 1,1∙115²∙10⁶ / 88,8∙10⁶ = 163,7 Ом.

x_с2 = 0,7∙115²∙10⁶ / 88,8∙10⁶ = 104,3Ом.

Напряжение системы: U_с1 = U_с2 = 115 кВ.

Активное суммарное сопротивление ЛЭП:

R_лi∑ = R_лi∙ R_лi / R_лi+ R_лi = R_лi/2 , (5.2)

R_л1∑ = 1,4 / 2 = 0,7 Ом.

R_л2∑ = 0,7 / 2 = 0,35 Ом.

Индуктивное суммарное сопротивление ЛЭП:

x_лi = x_лi / 2 , (5.3)

x_л1∑ = 4,8 / 2 = 2,4 Ом.

x_л2∑ = 2,4 / 2 = 1,2 Ом.

Схема замещения примет вид (рис.5.2).

---

Смотрите также файлы

• Московский финансовопромышленный университет синергия Вступительное испытание по биологии.docx

• Расставьте знаки препинания. Укажите предложения, в которых нужно поставить одну запятую. Запишите номера этих предложений.docx

• Сухая кровь признана лучшей разработкой на форуме Армия2017.docx

• 1. в сша собака попала в дтп, управляя автомобилем своего хозяина.docx

• Требований безопасности при проведении учений и занятий по боевой подготовке Вооруженных Сил Российской Федерации.docx