Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 28
ЗМІСТ ВСТУП 1. ВИБІР І ОБҐРУНТУВАННЯ ДВОХ ВАРІАНТІВ СХЕМИ ПРОЕКТОВАНОЇ ПІДСТАНЦІЇ 2. ВИБІР СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ 3. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ПОРІВНЯННЯ ВАРІАНТІВ 4. ВИБІР СХЕМИ ВЛАСНИХ ПОТРЕБ І ТРАНСФОРМАТОРА ВЛАСНИХ ПОТРЕБ 5. РОЗРАХУНОК СТРУМІВ К. З. 6. ВИБІР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТІВ І СТРУМОПРОВІДНИХ ЧАСТИН ДЛЯ ЗАДАНИХ КІЛ 7. ОПИС КОНСТРУКЦІЇ РП 8. РОЗРАХУНОК ЗАЗЕМЛЮВАЛЬНОГО ПРИСТРОЮ ДЛЯ ЗАДАНОГО КОЛА 9. ВИСНОВОК ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ Основою енергетики є паливна база. Енергетика є складовою частиною енергетичного комплексу України. По розвитку і розширення електроенергетики в Україні визначальними є: 1. Концентрація виробництва енергії в наслідок будівництва РЕС, що використовують дешеве паливо і гідроенергоресурси 2. Комбінація виробництва електроенергії і тепла з метою теплопостачання міст та індустріальних центрів 3. Випереджальний розвиток атомної енергетики, особливо в районах з напруженим паливно енергетичним балансом Енергетика як галузь має основні технічні особливості, отже процес виробництва включає такі основні особливості: 1) процес енергії є неперервним 2) виробничий процес є динамічний 3) режим виробництва електроенергії залежить від режиму споживання В залежності від потужності і типу електростанції вони можуть працювати в трьох режимах, а саме: піковому, напівпіковому і базовому 4) продукцію енергетики не можна продавати на склад Необхідно збільшувати виробництво електроенергії з нетрадиційних джерел, а саме: з відходів сільського господарства виготовляють біопалива. Варто переробляти буре вугілля на рідке паливо. Використовувати геотермальні води, що рентабельно для Карпат і Криму, де на глибині 1000-2000 м, температура вод досягає70-100 о
С. Схема високої напруги 500 кВ – це схема чотирикутника. Через два автотрансформатори з’єднана схема середньої напруги 110 кВ і низької 35-10 кВ. Схема середньої напруги – дві робочі з обхідною, від неї живляться споживачі і зв’язана з TЕС. Схема низької напруги 35 кВ – одиночна секціонована, живляться споживачі і через два трансформатори. Схема низької напруги 10 кВ – одиночна секціонована, живить 8 споживачів. 1 ВИБІР І ОБГРУНТУВАННЯ ДВОХ ВАРІАНТІВ СХЕМИ ПРОЕКТОВАНОЇ ПІДСТАНЦІЇ 1. Вибір типу структурних схем Рис. 1. 3. Схема другого варіанта проектованої підстанції Схема високої напруги 500 кВ – чотирикутник, схема середньої напруги 110 кВ – дві робочі з обхідною, схема низької напруги 35 кВ і 10 кВ – одиночна і секціонована 2. ВИБІР СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ Розраховую навантаження дляавтотрансформаторів першого і другого варіанту : SАТ
Вибираю два автотрансформатори одного типу: АТДЦТН-250000 / 500 / 110 [1. таблиця 3.8] Розраховую навантаження для трансформаторів першого варіанту : SТ
Вибираю два трансформатори одного типу: ТДН-16000 / 110 [1. таблиця 3.6] Розраховую навантаження для трансформаторів другого варіанту : SТ
Вибираю два трансформатори одного типу: ТРДН-25000 / 110 Дані записую в таблицю 2.1 Таблиця 2.1 Sном МВА Uв кВ
Uc кВ
Uн кВ
Uк в-с% Uк в-н% Uк с-н% Рх кВт Рк кВт АТДЦТН-250000/500/110 250 16 25 500 121 121 121 - - 230 10,5 10,5 13 - - 33 10,5 10,5 18,5 - - 200 14 25 690 58 120 270 48 49 3. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ПОРІВНЯННЯ ВАРІАНТІВ Ціна тис грн Кількість одиниць штук Загальна ціна тис. грн Кількість одиниць штук Загальна ціна тис. грн Трансформатори : ТДН-16000/110 ТРДН-25000/110 Комірки ВРП: ВН СН1
СН2
НН 376 48 66 1100 42,6 13,6 2,807 2 2 - 1 10 9 11 752 96 - 1100 426 122,4 30,9 2 - 2 1 10 9 11 752 - 132 1100 426 122,4 30,9 У зв’язку з інфляцією ціни збільшуємо в 8 разів К1
=20218,4 тис.грн. К2
=20506,4 тис.грн. Розраховую втрати електроенергії в автотрансформаторі: Розраховую втрати електроенергії в трансформаторах: ∆Wтр1
=3939411,4 кВт∙год ∆Wтр2
=4232197,2 кВт∙год Втрати електроенергії для першої схеми: ∆W1
=∆WAT
+∆WT
1
=3669903,3+269508,1=3939411,4 кВт•год Втрати електроенергії для другої схеми: ∆W2
=∆WAT
+∆WT
2
=3792465,5+439731,7=4232197,2 кВт•год Розраховуємо затрати електричної схеми Збитки рахуємо методом приведених розрахункових затрат : З1
= рн
К + В + Зб=0,12∙20218,4+2486,4+0=4912,6 Аналогічно розраховуємо затрати для другої схеми З1
= рн
К + В + Зб=0,12∙20506,4+2568,5+0=2563,5 Рн
=0,12; Зб
=0 Для подальших розрахунків вибираю 1 варіант. 4. ВИБІР СХЕМИ ВЛАСНИХ ПОТРЕБ І ТРАНСФОРМАТОРА ВЛАСНИХ ПОТРЕБ Pуст
кВт Qуст
квар Охолодження АТДЦТН-250000/500/110 ТДН-16000/110 Підігрів ВВБ-330 У-110 МКП-35 Опалення і освітлення ОПУ Освіт. і вентиляція ЗРУ Освіт.і вентиляціяОРУ-330 Компресори Підзарядно-зарядний агрегат 44,4х2 1,5х2 4,6х4 11,3х10 4,4х9 1х11 - - - - 2х23 88,8 3 18,4 113 39,6 11 30 5 10 40 46 0,85 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,62 0 0 0 0 0 0 0 0 0 75,5 2,6 18,4 113 39,6 11 30 5 10 40 46 0,5 1,9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Розраховую потужність для вибору трансформатора ВП: Вибираю два трансформатори типу 2хТН- 250/10 Рисунок 4.1- Схема власних потреб трансформатора На підстанціях потужність в. п. вибирається по навантаженнях в. п. з коефіцієнтом навантаження і одночасності, при цьому окремо враховуємо літнє і зимове навантаження, а також навантаження в період ремонтних робіт на підстанції 5. РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ Рисунок 5.1 - Структурна схема підстанції Вибираю турбогенератор: Вибираю трансформатор: ТВФ-63-2ЕУЗ [1. таблиця 2.1] ТДН-80000/110[1. таблиця 3.8] Sном
=78,76 МВА Sном
=80 МВА Для розрахунку малюю схему заміщення Рисунок 5.2- Схема заміщення Розраховую опори: Xтв
=0,5(Uкв-с%
+Uкв-н%
+Uкс-н%
)=0,5(13+33-18,5)=13,75 Xтс
=0,5(Uкв-с%
+Uкс-н%
+Uкв-н%
)=0,5(13+18,5-33)=0 Xтн
=0,5(Uкв-н%
+Uкс-н%
+Uкв-с%
)=0,5(33+18,5-13)=19,25 Спрощую схему: Рисунок 5.3 - Спрощена схема Спрощую схему до точки заміщення К-1 Види струмів к. з. в початковий момент Рисунок 5.4 - Спрощена схема точки К-1 Визначаю ударний струм Ку
=1,981 [2. таблиця 3.7] Визначаю аперіодичну складову струму: Та
=0,54 [2. таблиця 3.8] tвв
=0.025c, tрз
=0,01,τа
=tвв
+ tрз
=0,025+0,01=0,035c Іат
=Іат1
+Іат2
=1,14 кА Визначаю періодичну складову струму к. з. І’ном
= І’ном1
+ І’ном2
=5,15 кА Визначаємо відношення: Якщо відношення більше 1, то по кривих [1. рисунок 3.26] Іnt
1
=Іпо1
•0,98=0,11•0,98=0,12 кА Це віддалена точка tnt=Iп
o
=const Х27
=Х19
+Х2
0
+Х2
2
=10,13 Спрощуємо схему до точки заміщення К-2 Визначаємо струм к. з. до точки К-2 Визначаємо ударний струм Ку
=1,608 іу
=іу1
+іу2
=10,9 кА Рисунок 5.5- Спрощена схема до точки К-2 Визначаємо аперіодичну складову струму Та
=0,22c[2. табл. 3.8] tвв
=0,08c tрз
=0,01c τа
=tвв
+ tрз
=0,08+0,01=0,09 Іат
=Іат1
+Іат2
=10,4 кА Визначаю періодичну складову струму: І’ном
= І’ном1
+ І’ном2
=23,4 кА Визначаю відношення Це віддалені точки tnt=Iп
o
=const Х28
=Х24
+Х22
+Х20
+Х19
=16,69 Х29
=Х24
+Х23
=7,72 Спрощую схему до точки К-3 Визначаю струм к. з. в початковий момент Рисунок 5.6 - Спрощена схема точки К-3 Визначаємо ударний струм: Ку
=1,82 [2. таблиця 3.7] іу
=іу1
+іу2
=26,8 кА Визначаю аперіодичну складову струму: Та
=0,05 [2. табл. 3.8] tвв
=0.1 tрз
=0,01 τа
=tвв
+ tрз
=0,1+0,01=0,11 Іат
=Іат1
+Іат2
=13,1 кА Визначаю періодичну складову струму в момент часу t І’ном
= І’ном1
+ І’ном2
=257,8 кА Визначаю відношення: Ця точка віддалена tnt=Iпo=const Таблиця 5.1- Розраховані струми к. з. в точках к-з К-1 К-2 К-3 0,87 4,8 10,4 2,4 10,9 26,8 1,14 10,4 13,1 0,87 4,8 10,4 6. ВИБІР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТІВ І СТРУМОПРОВІДНИХ ЧАСТИН ДЛЯ ЗАДАНИХ КІЛ a. Вибір вимикачів і роз’єднувачів на 500 кВ Таблиця 6.1- Розрахункові паспортні дані п/п 1 2 3 4 5 6 7 Uдоп
≤Uн
Імах
≤Іном
Іnt
≤Івідк
іат
≤Іамах
Іпо
≤Іпр.ск
іу
≤іпр.ск
Вк
≤І2
t
т
2500 кВ 289 А 0,87 кА 1,14 кА 0,87 кА 2,4 кА 946 кА2
с 500 кВ 2000 А 35,5 кА 20,1 кА 40 кА 102 кА 4800 кА2
с 500 кВ 3200 А - - - 160 кА 7938 кА2
с Визначаю номінальний струм: Вибираю вимикач і роз’єднювач: ВВБ-500Б-35,5/2000[1. таблиця 5.2] РНД-500-1/3200У1
[1. таблиця 5.5] Вибір вимикачів і роз’єднувачів на 110 Таблиця 6.2 п/п 1 2 3 4 5 6 7 Uдоп
≤Uн
Імах
≤Іном
Іnt
≤Івідк
іат
≤Іамах
Іпо
≤Іпр.ск
іу
≤іпр.ск
Вк
≤І2
t
т
110 кВ 1312 А 4,8 кА 10,4 кА 4,8 кА 10,9 кА 2,7 кА2
с 110 кВ 2000 А 40 кА 13 кА 40 кА 102 кА 4800 кА2
с 110 кВ 2000 А - - - 100 кА 120 кА2
с Розраховуємо номінальний струм Вибираю вимикач і роз’єднувач ВВУ-110Б-40/2000У1
[1. таблиця5.2] РНДЗ1-110/2000У1
Вибір вимикачів на 10 кВ Таблиця 6.3 п/п 1 2 3 4 5 6 7 Uдоп
≤Uн
Імах
≤Іном
Іnt
≤Івідк
іат
≤Іамах
Іпо
≤Іпр.ск
іу
≤іпр.ск
Вк
≤І2
t
т
10 кВ 924 А 10,4 кА 13,1 кА 10,4 кА 26,8 кА 23,8 кА2
с 10 кВ 1000 А 40 кА 7,07 кА 55 кА 128 кА 6979 кА2
с Вираховую максимальний струм Вибираю вимикач ВЭМ-10Э-1000/20У3
[1. таблиця 5.2] b. Вибір трансформаторів струму і напруги на 500 кВ Таблиця 6.4- Розрахункові і паспортні дані п/п 1 2 3 4 5 6 Uдоп
≤Uн
Імах
≤Іном
іу
≤ідоп
Вк
≤І2
t
т
Z2
≤Z2
ном
500 кВ 289 А 2,4 кА 946 кА2
с 7,84 Ом 0,5 500 кВ 1000 А 180 кА 4624 кА2
с 30 Ом 0,5 Навантаження трансформатора струму Таблиця 6.5 п/п 1 2 3 4 5 Амперметр Ватметр Варметр Ліч. активної енергії Э335 Д335 Д335 САЗ-И670 СР-И676 0,5 0,5 0,5 2,5 2,5 0,5 - - - 2,5 0,5 0,5 0,5 2,5 2,5 Визначаю опір даних приладів: Визначаю допустимий опір приладів: Zпр
=Z2ном
-Zпр
-Zн
=30-6,5-0,1=23,4 Ом; Визначаю переріз контролного кабеля: Вибираю контрольний кабель АКГВГ з перерізом 4-6 мм2
Z2
=Zпр
+Zпр
+Zн
=1,24+6,5+0,1=7,84 Ом; Вибираю трансформатор напруги Таблиця 6.6 п/п 1 2 3 Uдоп
≤Uн
S2
≤S2
ном
Клас точності 500 кА 64 ВА 0,5 500 кА 500 ВА 0,5 Вибираю трансформатор напруги: НДЕ-500-729 [1. таблиця 5.13] Навантаження трансформатора напруги Таблиця 6.7 P Вт Q вар Вольтметр Ватметр Варметр Ліч. актив. енергії Ліч. реакт. енергії ФНП Э335 Д335 Д335 Е839 Е830 Фил 2 1,5 1,5 2 3 3 1 2 2 2 2 1 1 1 1 0,38 0,38 - 0 0 0 0,62 0,62 - 2 2 2 2 2 2 4 6 6 80 12 6 - - - 19 29 - Вибираю контрольний кабель з алюмінієвими проводами АКВРГ-2,5 мм2
механічної міцності c. Вибір трансформатора струму і напруги на 110 кВ Дані трансформатора струму Таблиця 6.8 п/п 1 2 3 4 5 6 Uдоп
≤Uн
Імах
≤Іном
іу
≤ідоп
Вк
≤І2
t
т
Z2
≤Z2
ном
110 кВ 13,2 А 102 кА 2,7 кА2
с 6,9 Ом 0,5 110 кВ 2000 А 212 кА 13872 кА2
с 20 Ом 0,5 Вибираю трансформатор струму ТФЗМ-110Б-ІІІ [1. таблиця 5.9] Навантаження трансформатора струму Таблиця 6.9 п/п 1 2 3 4 Амперметр Ватметр Ліч. активної енергії Ліч. реактивної енергії Э335 Д335 САЗ-N670 СРН-N670 0,5 0,5 2,5 2,5 0,5 - - 2,5 0,5 0,5 2,5 2,5 Визначаю опірданих пристроїв Визначаю допустимий опір з’єднювальних провідників: Zпр
=Z2ном
-Zпр
-Zн
=20-6-0,1=13,9 Ом; Визначаю переріз контрольного кабеля: Вибираю контрольний кабель з алюмінієвими проводами АКРВГ з перерізом 4-6 мм2
Z2
=Zпр
+Zпр
+Zн
=0,8+6+0,1=6,9 Ом; Вибираю трансформатор напруги Дані трансформатора напруги 10 кВ Таблиця 6.10 п/п 1 2 3 Uдоп
≤Uн
S2
≤S2
ном
110 кВ 136 ВА 0,5 110 кВ 400 0,5 Вибираю трансформатор напруги ННФ-110-83У [1. таблиця 5.13] Навантаження трансформатора напруги Таблиця 6.11 P Вт Q вар Вольтметр Ватметр Варметр Ліч. актив. енергії Ліч. реакт. енергії ФНП Э335 Д335 Д335 Е839 Е830 Фил 2 1,5 1,5 2 3 3 1 2 2 2 2 1 1 1 1 0,38 0,38 - 0 0 0 0,62 0,62 - 4 4 4 4 4 4 8 12 12 16 24 12 - - - 38,9 58 - АКВРГ-2,5 мм2
за умови d. Вибір трансформатора струму і напруги на 10 кВ Дані трансформатора струму Таблиця 6.12 п/п 1 2 3 4 5 6 Uдоп
≤Uн
Імах
≤Іном
іу
≤ідоп
Вк
≤І2
t
т
Z2
≤Z2
ном
10 кВ 924 А 26,8 кА 23,8 Ом 0,7 кА2
с 0,5 10 кВ 1000 А 158 кА 7969 Ом 0,8 кА2
с 0,5 Вибір трансформатора струму ТЛЛН-10[1. таблиця 5.9] Навантаження трансформатора струму Таблиця 6.13 п/п 1 2 3 Амперметр Ватметр Э335 Д335 САЗ-N630 0,5 0,5 2,5 0,5 - 2,5 0,5 0,5 2,5 Визначаю опір даних приладів: Визначаю допустимий опір: Zпр
=Zпр
+Zпр
+Zн
=0,8-0,14-0,1=0,56 Ом; Визначаю переріз контрольного кабеля: Вибираю контрольний кабель АКРВГ з перерізом 4-6 мм2
Z2
=Zпр
+Zпр
+Zн
=0,04+0,14+0,56=0,7 Ом; Дані трансформатора напруги Таблиця 6.14 п/п 1 2 3 Uдоп
≤Uн
S2
≤S2
ном
10кВ 218 ВА 0,5 10кВ 400 ВА 0,5 Вибираю трансформатор напруги: ЗНОЛ.06-10-77-У3
[1. таблиця 5.13] Навантаження трансформатора напруги Таблиця 6.15 P Вт Q вар Вольтметр Ватметр Ліч. актив. енергії Д335 Д331 Э829 2 1,5 10 1 2 2 1 1 0,38 0 0 0,62 4 4 4 8 12 80 - - 194 Вибираю контрольний кабель АКРВГ з перерізом 2,5 мм2
за умови механічної міцності. e. Вибір гнучких шин на 500 кВ АТДЦТН-250000/500/110 Uном
=500 кВ Sном
=250 МВт іу
=2,4 кА Tmax
=5000 jе
=1 [1. таблиця 4.5] Д=4 Розраховую максимальний струм шин Імах
≤Ідоп
; Ідоп
=1180 А; d=36,2;2х АС-700/86 Виконуємо перевірний розрахунок по умові корони: Визначаю напруженість довшого провода 1,07Е Вибираю струмопровід від трансформатора до збірних шин по jе
: 2хАС-700/86 f. Вибір гнучких шин на 110 кВ Uном
=10 кВ jе=1 А/мм2
Імах
≤Ідоп
; Ідоп
=1660 А; d=26,6; [2. табл. 7.35] Вибираю гнучкі шини по умові Імах
≤Ідоп
Визначаю перевірочний розрахунок по умові корони: 1,07Е≤0,9Е0
Ченв
= Вибираю струмопровід від трансформатора до збірних шин по jе
: g. Вибір гнучких шин на 6 кВ Uном
=10 кВ іу
=26,8 кА Іп0
=10,4 Вк
=23,8 кА Розраховую максимальний струм шин Вибираю шини (60х10) Ідоп
=1115 А Перевіряємо шини на термічну стійкість 54 мм Умова виконується Перевіряю на електродинамічну і механічну стійкість. Визначаємо відстань l при умові, що частота власних коливань буде більша 200 Гц Якщо розміщені на ребро: Якщо шини розміщені лежачи: Механічний розрахунок однополюсних шин: Згинаючий момент: Напруженість в шинах: Шини по механічній міцності підходять 7. ОПИС КОНСТРУКЦІЇ РОЗПОДІЛЬЧОГО ПРИСТРОЮ Всі апарати РП переважно розміщують на невисоких опорах (металевих або залізобитонних). По території РП передбачаються проїзди для можливості механізації монтажу і ремонту обладнання. Шини можуть бути гнучкими із багатопровідних проводів чи з жорстких труб. Гнучкі шини кріпляться з допомогою підвісних ізоляторів на порталах, а жорсткі з допомогою опорних ізоляторів на залізобитонних чи металевих опорах. Застосування жорсткої ошиновки дозволяє відказатися від порталів і зменшитиплощадку РП. Конструкції РП різноманітні і залежать від схеми електричних з’єднань, від типів вимикачів, роз’єднювачів і їх взаємного розміщення. На РП 500 кВ всі вимикачі розміщують в один ряд біля другої системи шин, що полегшує їх обслуговування. Такі ВРП називають однорядними на відміну від других компоновок, де вимикачі лінії розміщені в одному ряду, а вимикачі трансформаторів в другому. Кожний полюс шинних роз’єднювачів другої системи шин розміщений під проводами, які відповідають фазі збірних шин. Таке розміщення дозволяє виконати з’єднання шинних роз’єднювачів безпосередньо під збірними шинами і на цьому же рівні приєднати вимикач. Роз’єднувачі мають полюсне управління. Збірні шини і ошиновка комірок використана подвійним проводом 2хАС з дистанційними розпорками, установка в сторону шинних апаратів-одним проводом по фазі. Лінійні і шинні портали і всі опори під апаратами—стандартні, залізобитонні. 8 РОЗРАХУНОК ЗАЗЕМЛЮВАЛЬНОГО ПРИСТРОЮ ДЛЯ ЗАДАНОГО КОЛА Рис.8.1 - Сітка заземлення Грунти в місці спорудження: верхній-суглинок, нижній-глина. Допустимий опір 0,5 Ом. Визначаю допустиму напругу дотику U
доп.дот.
=400 В
Питомий опір Визначаю коефіцієнт дотику Визначаю потенціал на заземлювачі Визначаю допустимий опір заземляючого пристрою Перетворюю дійсний план заземляючого пристрою у квадратну модель з стороною 52,9 м. Визначаю кількість комірок по стороні квадрата m=6 шт. Визначаю довжину смуг в розрахунковій моделі Визначаю довжину сторін комірки Кількість вертикальних заземлювачів по периметру контура nв
=22 шт. Визначаю загальну довжину вертикальних заземлювачів Визначаю відносну глибину Визначаю загальний опір складного заземлювача Визначаю при : Визначаю напругу дотику ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 1. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П., “Электрическая часть электростанций и подстанций” Москва. Энергоатомиздат, 1989 2. Рожкова Л.Д., Козулин В.С., “Электрооборудование станций и подстанций” Москва. Энергоатомиздат, 1987 3. Неклепаев Б.Н. “Электрическая часть электростанций и подстанций” Москва. “Энергия” 4. Двоскин Л.И.,”Схемы и конструкции распределительных устройств” Москва. Энергоатомиздат 5. “Правила устройства электроустановок” –6-с-изд М: Энергоатомиздат, 1986
|