КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Электрическая часть подстанции 110/35/6,3 кВ.
ЭПТКО. 13.02.03.02. 4 РЭС-00
Руководитель: Убушаева Е.Н.
Разработал: Немгиров С-А.Ю
| № П/П
|
| Обозначение
| Наименование
| Кол-во
листов
| №
Экз.
| Примечание
|
|
|
|
| Документация
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| А4
|
| Задание
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| А1
| ЭПТКО.13.02.03.02.4 РЭС ЭЗ
| Главная электрическая схема подстанции
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| А4
| ЭПТКО.13.02.03.02.4 РЭС ПЗ
| Пояснительная записка
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ТП
|
| «Электрическая часть подстанции 110/35/10 кВ »
|
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
ВВЕДЕНИЕ
В курсовом проекте разработана электрическая часть подстанции 110/35/10 кВ, которая предназначена для приема и распределения электрической энергии потребителям. Подстанция подключена двумя воздушными линиями 110 кВ к питающей энергосистеме.
С шин 35 кВ запитываются потребители I,II и III категории суммарной мощностью по четырем воздушным линиям.
Близкое расположение потребителей I,II и III категории получают электрическую энергию по 10 кабельным линиям от РУ- 10 кВ.
Для обеспечения надежного питания потребителей I,II и III категории во всех режимах работы на ПС – 110/35/10 кВ применяется два трансформатора типа ТДТН – 63/110/35/10.
Схемы электрических соединений на всех напряжениях приняты типовые в соответствии с рекомендациями института «Энергосетьпроект» а именно:
Для ОРУ 110 кВ выбрана схема мостика с выключателем в цепях линии и ремонтными перемычками со стороны линии.
Для ОРУ 35 кВ схема с одной системой шин, секционированная выключателем.
Для ОРУ 10 кВ одна одинарная, секционированная выключателем система шин.
Для ограничения токов КЗ предусмотрена раздельная работа трансформаторов ТДТН – 63/35/10, с устройством АВР на секционных выключателях.
Потребители собственных нужд подключены к РУ собственных нужд 0,4 кВ состоящих из одной секции. Секции запитываются от ТСН мощностью 400 кВ/А.
В качестве аварийного источника питания собственных нужд предусмотрена установка одной аккумуляторной батареи 220 В.
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
В соответствии с заданием выбраны по условию продолжительного режима работы и проверены по электродинамической и термической стойкости к точкам КЗ согласно требованию ПУЭ аппараты и токоведущие части в цепях трансформаторов 35 кВ.
Предполагаемое к установке оборудование в настоящее время выпускается отечественной промышленностью.
Согласно заданию сделано описание ОРУ 110 кВ. В проекте принята типовая конструкция.
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
1. Составление баланса нагрузок на шинах всех направлений.
1.1
По заданным характеристикам потребителей подсчитывается полная нагрузка в максимальном режиме на шинах всех напряжений, с которых распределяется
Где h – число линий
коэффициент одновременности;
- коэффициент мощности нагрузки;
1.2
| ЭПТКО.13.02.03.02 4 РЭС ПЗ
|
Выбираем 2 трансформатора ТДТН 80/110/35/6.3
- что допустимо.
- что допустимо.
Технические данные трансформаторов.
Таблица 1.1.
| Тип трансформатора
| Номинальная мощность МВ*А
| КВ напряжения
| Напряжение короткого замыкания %
| |
|
ВН
|
СН
|
НН
| |
| Полная
| Обмотки НН
| ВН-СН
| ВН-НН
| СН-НН
| |
| ТДТН – 80/110/35/6,3
|
| __
|
| 38,5
| 6,6
|
| 18,5
|
|
|
1.3.
2. Разработка упрощенной принципиальной схемы ПС.
2.1. Выбор и описание схемы электрических соединений на U=110kB.
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
Для РУ высшего напряжения, имеющего 5 присоединений (2 трансформатора, 3 линии), руководствуясь [4п.1.7.2], принимается типовая схема 110-12 – одна рабочая, секционирование выключателей.
В нормальном режиме обе секции рабочей системы шин находится под напряжение, а обходная СШ отключена. Включены выключатели всех присоединений и секционный выключатель QKG, a обходной выключатель QBG отключен. Отключены также разъединители всех присоединений к обходной СШ(QSB).
На первую секцию шин К1G включены автотрансформатор Т1 и линии W1G; на вторую –Т2 и линии W1G, W2G.
Обходная система шин охватывает все присоединения и необходима для вывода в ремонт выключателя любого присоединения без отключения второго присоединения.
На время ремонта основного выключателя его заменяет обходной выключатель QBG.
Надежность схемы достаточно высокая при подключении парных линий. Если произойдет КЗ на секции К1G, то отключатся Т1 и линии W1G, W3G, на все время ремонтных работ.
Потребители будут получать питание по оставшимся в работе линиям от Т2. Если повреждения на секции требует продолжительного ремонта, то можно подключать Т1 через обходную СШ и обходной выключатель на исправную секцию и ввести его работу. При КЗ на линии, например W2G, отключается выключатель Q2G.
В случае отказа в его отключении КЗ линии переходит на секцию К2G и отключаются все присоединения, зафиксированные за этой секцией, на время, необходимое для вывода в ремонт Q2G.
Схема несложная в обслуживании, разъединители используются только для вывода в ремонт оборудования. Схема недорогая – на 5 присоединений требуется 7 выключателей.
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
Неудобство схемы связано с необходимостью относительно большого количества операций разъединители при выводе в ремонт выключателей.
2.2. Выбор и описание схемы электрических соединений на стороне 35кВ.
Для РУ- 35кВ, имеющего 7 присоединений (2 трансформатора, 5 линий), принимается типовая схема № 35-9 – одна системна шин, секционированная выключателем.
В нормальном режиме работы все выключатели включены. На каждую секцию подключено: 1СШ- Т1, W1, W3, W5 и 2 СШ- Т2, W2,W4.
Схема имеет достаточно высокую надежность, поскольку для потребителей 1 и 2 категорий предусмотрено резервирование по сети.
При КЗ на секции шин отключается все присоединения этой секции на время ремонтных работ, потребители 3 категории обесточиваются, а потребители 1 и 2 категорий получают резервное питание с шин другой ПС.
При повреждении Т1 отключаются вводной выключатель Q14, но потребители, подключенные к Q14, питаются от другого АТ через секционный выключатель.
При выводе в ремонт выключателя присоединение отключаются на время ремонтных работ.
Схема недорогая, удобная и простая в обслуживании.
2.3. Выбор и описание схемы электрических соединений на U=6,3 kB.
Для РУ- 6,3кВ и меньше, имеющие 12 отходящих кабельных линий, намечается согласно рекомендациям [4] схема №6,3 -1 – одна одиночная, секционированная выключателем, система шин. Принимается раздельная работа трансформаторов для снижения уровня токов КЗ. На секционном выключателе предусматривается устройство АВР.
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
Распределительное устройство выполняется с использованием ячеек КРУН с выключателями на выкатных тележках, что позволяет отказаться от разъединителей. Их функции выполняют втычные контакты выкатной тележки. Применение ячеек КРУН позволяет увеличить надежность схемы, улучшить условия эксплуатации, снизить затраты на сооружение РУ-6,3кВ.
На каждую секцию подключено по 7 кабельных линий и одному вводу от трансформатора. В нормальном режиме включены выключатели всех присоединений, секционный выключатель отключен.
Схема обеспечивает достаточно надежно питание потребителей 1 и 2 категории только при наличии резервирования. Предусматривается наличие резервного питания по сети от шин другой ПС. При КЗ на секции К1К отключается вводный выключатель Q1K и секция обесточивается на все время ремонтных работ.
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
При этом потребители 3 категории отключаются, а потребители 1 и 2 категорий питаются по резервным линиям.
Короткое замыкание на линии отключается одним выключателем, но если происходит отказ в отключении выключателем, то КЗ с линии переходит на секцию. Гасится вся секция на время, необходимое для вывода в ремонт линии и не отключившегося выключатели.
Схема наглядна, проста и удобна в обслуживании, экономна.
3. Расчет токов трехфазного КЗ. Выбор токоограничивающих реакторов.
3.1. Расчет токов трехфазного КЗ.
По структурной схеме составляется расчетная схема
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
Расчетная схем
| X 14 X15
1,37 1,37 37
X16 0 X17 0 K2
X18 0,87 X19 0,87
6,6 K3 6,6 K4
|
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
Схема замещения
Определя
ем сопротивление схемы замещения в относительных единицах
Преобразуем схему замещения к точкам короткого замыкания
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
| Точки КЗ
| К1
| К2
| К3
| К4
|
|
|
| 6,6
| 6,6
|
| Источники
| С1, С2
| С1, С2
| С1, С2
| С1, С2
|
| 1,06
| 1,74
| 3,3
| 3,3
|
| 
| 
| 
|
|
| 1,13
| 1,13
| 1,13
| 1,13
|
| 
| 
| 
|
|
| Мощность источников питания
| 
| 3033,2
| 3033,2
| 3033,2
|
| 
| 
| 
|
|
| 5,34/15,24=0,35
| 10,14/47,38=0,21
| 30/265,83=0,11
| 30/265,83=0,11
|
| 0,01+0,04
| 0,01+0,05
| 0,01+0,06
| 0,01+0,06
|
|
|
|
|
|
| 5,34
| 10,14
|
|
|
| 1,608
| 1,608
| 1,85
| 1,85
|
| 0,02
| 0,02
| 0,06
| 0,06
|
| 
| 
| 
|
|
| 0,3
| 0,2
| 0,4
| 0,4
|
| 
| 
| 
|
|
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
3.2. Выбор токоограничивающих реакторов.
Допустимый ток КЗ по отключающей способности выключателей рассчитываются по формуле
Где 
– номинальный ток отключения выключателя, кА. Тип предполагаемого к установке КРУ(КРУН), а в соответствии с ним тип выключателя и величина согласовываются с преподавателем- консультантом.
– нормированное содержание c периодической составляющей в отключаемом токе. Определяется по рис.4.54, с 296 (1) в относительных единицах.
- расчетное время, равное (
, с. Здесь 
– собственное время выключателя, см.(1,табл. П4.4);
- постоянная времени цепи КЗ, с, см. (1,табл.3,8)
Рассчитывается результирующее сопротивление цепи КЗ до реактора в Омах.
Рассчитывается требуемое сопротивление цепи КЗ
РБГ – 10 – 1600- 0,14
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
Выбираем бетонные одинарные реакторы РБУ – 10 - 1000 - 02
4. Выбор аппаратов, токоведущих частей и изоляторов.
4.1. Выбор аппаратов, токоведущих частей и изоляторов в заданных цепях.
4.1.1.Определение длительных токов нормального и максимального режимов.
ВН
СН
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
НН
| ЭПТКО.13.02.03.02 4РЭС ПЗ
|
| РНДЗ 2-110/2000 У1
ВЭК-110-40/2000 У1
ТФЗМ-110Б-I-600/5 У1
А С
|
| ОПН-110
ТВТ 110-I-2000/5 У1
|
4.1.2.Выбор выключателей и разъединителей на 110 кв.
| Расчетные данные
| Каталожные данные
|
| Выключатели
ВЭК-110-40/2000 У1
| Разъединители
РНДЗ 2-110/2000 У1
|
| 
|
|
| 
| 
|
| 
|
|
| 
|
|
| 
|
|
| 
|
|
| 
|
|
| 
|
Главным
|
| Привод:
| ППК-1800 У ХЛ
| ПРН-110 У1
З.Н ПРН-110 У1
|
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4 РЭС ПЗ
|
4.1.3.Выбор измерительных трансформаторов тока и контрольно-измерительных приборов.
| Расчетные данные
| Каталожные данные
|
| ТВТ 110-I-2000/5 У1
| ТФЗМ 110Б-I-600/5 У1
|
|
|
|
|
|
| 
| 
|
|
|
|
|
| 
| 
|
| 
| 
|
По счет нагрузки трансформатора тока от приборов.
| Прибор
| Тип
| Нагрузка 
|
| Фаза А
| Фаза В
| Фаза С
|
| По называющие
Амперметр
Ваттметр
Варметр
|
Э-335
 -335
-335
|
0,5
0,5
0,5
|
-
-
-
|
-
0,5
0,5
|
|
|
| Интегрирующие
Счетчик активной энергии
Счетчик реактивной энергии
|
И-674
И-674
|
2,5
2,5
|
-
2,5
|
2,5
2,5
|
| Итого
|
| 6,5
| 2,5
| 6,0
|
| ЭПТКО.13.02.03.02. 4РЭС ПЗ
|
Наиболее нагружаемая фаза А, поэтому расчет нагрузки на т А от приборов в омах ведётся для этой фазы
Допустимое сопротивление жил кабеля
Где 
– сопротивление контактов при подключении сети приборов.
Рассчитывается допустимое сечение кабеля с алюминиевыми жилами (подстанция 110 кв)