Курсовая работа: Проектирование электрической части подстанций

 А.

Условие выполняется, усиления линии не требуется

4. Выбор принципиальной схемы подстанции

Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части подстанций, так как он определяет состав элементов и связей между ними.

Главная схема электрических соединений подстанций зависит от следующих факторов: типа подстанции, числа и мощности установленных силовых трансформаторов, категорийности потребителей электрической энергии по надежности электроснабжения, уровней напряжения, количества питающих линий и отходящих присоединений, величин токов короткого замыкания, экономичности, гибкости и удобства в эксплуатации, безопасности обслуживания

Если к подстанции подходят две линии напряжением до 110 кВ включительно, применяется схема «мостик», для промышленных подстанций – с выключателями в цепях трансформаторов. На напряжение 220 кВ и выше, с мощностью подключаемых трансформаторов 63 МВА и выше применяется схема «четырёхугольник»; до 40 МВА – «мостик».

На высокой стороне подстанции установлено два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий.

На стороне низкого напряжения установлена одна секционированная система шин.

5. Определение токов короткого замыкания

Рисунок 1 – Принципиальная схема

Рисунок 2 – Схема замещения

В качестве базисных величин принимаем мощность и напряжение. Тогда значения оставшихся зависимых величин легко можно найти. За базисную мощность принимаем мощность равную 100 МВА, т.е. Sб = 100 МВА. За базисное напряжение возьмём напряжение ступени, где произошло короткое замыканиекВ.

Базисный ток первой ступени:

 кА

Имеющуюся схему замещения необходимо привести к расчетной схеме, которая будет представлена

Определяем параметры схемы замещения.

ТЭЦ:

 о.е.

Сопротивление генераторов:

 о.е.

Сопротивление тр-ров Т3 иТ4:

 о.е.

ГРЭС:

Для генераторов мощностью более 100 МВА ЭДС генератора и сопротивление упрощённо принимаем:

о.е.; .

Сопротивление генераторов:

 о.е.

Сопротивление тр-ров Т1 иТ2:

о.е.

Система:

Сопротивление системы равняется нулю, т. к. мощность системы неограниченна.

ЭДС системы:

Линии:

Сопротивления линий:

 о.е.

о.е.

о.е.

о.е.

ГПП:

Сопротивление тр-ров Т5 иТ6:

о.е.

Приведем схему к виду приведённом на рисунке 3 с помощью последовательно параллельных преобразований:

Рисунок 3 – Схема замещения

о.е.

о.е.

о.е.

В максимальном режиме линии будут работать в параллель. Далее преобразуем схему с помощью коэффициентов потокараспределения. Имеем:

Суммарное сопротивление:

о.е.

Результирующие сопротивление:

о.е.

где - эквивалентное сопротивление линий.

Коэффициенты потокораспределения:

;;.

Результирующие сопротивления:

;;.

Получили схему:

Рисунок 4 – Схема замещения

Определим периодическую составляющую тока трёхфазного короткого замыкания в начальный момент времени от каждого источника:

ГРЭС:

кА

ТЭЦ:

кА

Система:

кА

Суммарный ток: кА

Апериодическая составляющая тока трёхфазного короткого замыкания в начальный момент времени:

кА

Апериодическая составляющая тока трёхфазного короткого замыкания в заданный момент времени:

кА

где  – время отключения КЗ;

- постоянная времени затухания апериодической составляющей (определённая по справочным данным[1]).

Ударный ток короткого замыкания:

кА

Определим ток трёхфазного КЗ в точке К2 (за трансформатором). Для этого необходимо найти результирующие сопротивления от каждого источника с помощью коэффициентов потокараспределения, как было показано выше.

Получили схему:

Рисунок 5 – Схема замещения

Определим периодическую составляющую тока трёхфазного короткого замыкания в начальный момент времени от каждого источника:

ГРЭС:

кА

ТЭЦ:

кА

Система:

кА

Суммарный ток: кА

Апериодическая составляющая тока трёхфазного короткого замыкания в начальный момент времени:

кА

Апериодическая составляющая тока трёхфазного короткого замыкания в заданный момент времени:

кА

Ударный ток короткого замыкания:

кА

6. Выбор электрических аппаратов

6.1 Общие сведения

В процессе курсового проектирования электрической части станций производится выбор следующих токоведущих частей и аппаратов:

– высоковольтных выключателей, разъединителей и другой коммутационной аппаратуры (выключателей нагрузки, короткозамыкателей, отделителей и т.п.) для всех основных цепей;

– измерительных трансформаторов тока и напряжения;

– сборных шин на всех напряжениях;

– токоведущих частей (шин), связывающих основное оборудование с распределительными устройствами и основными аппаратами;

– контрольных кабелей;

– устройств для защиты от перенапряжений.

Выбранные токоведущие части и электрические аппараты должны обеспечивать надёжную работу электроустановок не только в нормальном режиме, но и в аварийном. При выборе следует учитывать конкретные условия, а именно: географическое расположение электростанции, т.е. климатические условия, род установки (наружный или внутренний). В РУ 35 кВ и выше целесообразно устанавливать однотипное оборудование, хотя отдельные аппараты могут отличаться своими параметрами.

6.2 Выбор выключателей

Выключатели высокого напряжения при одних и тех же параметрах могут быть выбраны масленые, элегазовые, вакуумные, электромагнитные и т.д.

На стороне 110 кВ выберем элегазовые выключатели, а на стороне 10 кВ вакуумные.

Выбор выключателей производят по следующим параметрам:

– по напряжению установки:

Uуст £ Uном;                             (12)

– по длительному току:

Iнорм £ Iном

Iмах £ Iном;                                (13)

– по отключающей способности:

Iпо £ Iоткл ном;                            (14)

На стороне 110 кВ выбираем элегазовые выключатели типа ВГТЗ-110II-40/1000 У1.

Проведем проверку данного выключателя:

1.по термической устойчивости выключателя:

кА2с,

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12