Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2021-04-18 | 120 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Необходимо спроектировать двухтрансформаторную главную понизительную подстанцию, выбрать соответствующее оборудование на стороне высокого и низкого напряжения, выбрать тип кабеля, питающего высоковольтный двигатель (кабель проложен в траншее в земле). Всё оборудование проверить на термическую и динамическую устойчивость в различных режимах работы и от действия токов короткого замыкания. Выбрать типы и места установки разрядников, рассчитать контур заземления и грозозащиту. Так как коэффициент мощности нагрузки cosj меньше 0,92, то необходимо рассчитать мощности компенсирующих устройств, доведя cosj до 0,92. Выбрать приборы учёта и измерения, определить места их установки. Рассчитать мощность потребителя подстанции (собственные нужды) и выбрать источники оперативного тока.
Исходные данные представлены в таблице 1.1
Таблица 1.1 – Исходные данные
S1, МВА | 1770 | SН1, кВА | 16000 | |
S2, МВА | 1550 | SН2, кВА | 20000 | |
l1, км | 20 | U1, кВ | 35 | |
l2, км | 22 | U2, кВ | 10 | |
l3, км | 1,9 | cosφ | 0,77 | |
Категория потребителей, % | I | 5 | РН3, кВт | 800 |
II | 30 | Число отходящих ЛЭП | 42 | |
III | 65 |
Схема участка электрической сети приведена на рисунке 1.1, график нагрузок – на рисунке 1.2.
Рисунок 1.1 – Схема участка электрической сети
Лист |
4 |
Рисунок 1.2 –Суточный график электрической нагрузки для зимнего максимума и летнего минимума.
Выбор типа и мощности силового трансформатора
2.1 Определение присоединённой мощности SН3
По заданной мощности (РН3=800 кВт) выбираем синхронный двигатель
Таблица 1.1 – Параметры синхронного двигателя
Марка | РН3, кВт | UН, кВ | ηН, % | сos φ |
4A-800-3М | 800 | 10 | 0,96 | 0,89 |
Зная параметры двигателя, определим присоединённую мощность:
|
кВА.
где cosφ – коэффициент мощности двигателя; η – КПД двигателя.
Находим ток двигателя:
А.
Определение суммарной мощности нагрузки на шинах ГПП
кВА=36,94 МВА.
Определение ориентировочной мощности силового трансформатора
МВА.
Экономически целесообразный интервал для технико-экономических расчетов лежит между стандартными мощностями 16 МВА и 25 МВА.
2 .4 Построение годового графика электрических нагрузок по продолжительности.
Лист |
5 |
Рисунок 2.1 – График нагрузки для зимнего максимума
и летнего минимума.
Данные, необходимые для построения графика по продолжительности, представлены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 График нагрузки по продолжительности, составленный на основании данных таблицы 2.2, представлен на рисунке 2.2.
Si, кВА | ti, часов | n, сут | t, часов | Координата,часов | W, МВА*час |
36936,33 | 2 | 212 | 636 | 636 | 23468,4 |
36226,04 | 4 | 153 | 848 | 1484 | 30697,6 |
34805,39 | 2 | 212 | 424 | 1908 | 14755,2 |
34095,07 | 3 | 153 | 459 | 2367 | 15651,9 |
31253,81 | 4 | 153 | 612 | 2979 | 19155,6 |
28412,56 | 2 | 153 | 306 | 3285 | 8690,4 |
26281,62 | 3 | 212 | 636 | 3921 | 16726,8 |
24150,67 | 3 | 153 | 459 | 4380 | 11107,8 |
20599,11 | 3 | 212 | 636 | 5016 | 13101,6 |
18468,16 | 3 | 153 | 459 | 5475 | 8491,5 |
14916,59 | 2 | 212 | 424 | 5899 | 6317,6 |
9944,4 | 2 | 153 | 306 | 6205 | 3029,4 |
9234,08 | 5 | 212 | 1060 | 7265 | 9752 |
7813,45 | 2 | 212 | 424 | 7689 | 3307,2 |
4261,88 | 5 | 153 | 765 | 8454 | 3289,5 |
2841,26 | 2 | 153 | 300 | 8760 | 856,8 |
Сумма | 188399,3 |
Эа = 188399,3 х 0.92 = 173327,356 МВт час
Рmax = 36,94 х 0,92 = 33,98 МВт
час
По результатам расчетов строится график по продолжительности (рисунок 2.2).
Лист |
6 |
Рисунок 2.2 – График нагрузок по продолжительности
Для данных используемых в нашем расчете, для полученного графика Тmax = 5100,14 ч/год.
Лист |
7 |
По графику зависимости от на рисунке Б.9 из пособия к курсовому и дипломному проектированию.
=3521,13 ч/год
ч/год
2.6 Определение коэффициента ψ
Определим коэффициент ψ по формуле:
Выбор выключателей
Выберем элегазовые высоковольтные выключатели типа ВГБЭП – 35-12.5/630 УХЛ1 (В – выключатель; Г – газовый (элегазовый); Б – Баковый 35– номинальное напряжение, кВ; 12,5 – номинальный ток отключения, кА; 630 – номинальный ток, А; УХЛ – для работы в районах с умеренным и холодным климатом; 1 – для работы на открытом воздухе).
|
а) по номинальному напряжению:
б) по номинальному току:
. Рабочий максимальный ток определим по формуле . Ток трансформатора на стороне высшего напряжения равен , тогда
.
.
в) по динамической стойкости к току КЗ:
г) по термической стойкости к току КЗ:
, где – ток термической стойкости; – время, в течение которого выключатель может выдержать ток ; – время срабатывания релейной защиты по условию селективности.
Так как параметры выключателей ВГБЭП – 35-12.5/630 УХЛ1 подходят по всем условиям, то примем данные выключатели к исполнению.
Выбор разъединителей
Выберем разъединители РНДЗ-2-35/1000ХЛ1 горизонтально-поворотного типа (Р – разъединитель; Н – наружной установки; Д – двухколонковый; З-2– с двумя и с одним заземляющими ножами; 35 – - номинальное напряжение; 1000 – номинальный ток, А; ХЛ – для работы в районах с холодным климатом; 1 – для работы на открытом воздухе).
а) по номинальному напряжению:
.
Лист |
14 |
.
в) по динамической стойкости к току КЗ:
.
г) по термической стойкости к току КЗ:
,
Так как параметры разъединителя РНДЗ.2-35/1000ХЛ1 подходят по всем параметрам, то примем данный разъединитель к исполнению.
Выбор гибких шин
В ОРУ 35 кВ выбраны гибкие шины из сталеалюминевого провода и проверены по следующим условиям:
а) по экономической плотности тока:
, где – экономическое сечение проводника, мм2; при котором обеспечивается минимум суммарных эксплуатационных расходов в связи с уменьшением потерь энергии в проводе,
где – ток нормального режима, А;
Лист |
15 |
.
Принят провод марки АС-50/8.
АС – провод со стальным сердечником и алюминиевыми проволоками;
50 – площадь сечения алюминия, мм2;
8 – площадь сечения стали, мм2;
б) проверка сечения на нагрев (по допустимому току):
.
Выбор трансформаторов тока
Выберем трансформаторы тока, встроенные в силовые трансформаторы типа ТВТ35-I-1000/5 (Т – трансформатор тока; В – встроенный; Т – для силовых трансформаторов; 35 – номинальное напряжение ввода трансформатора, кВ; I – вариант конструктивного исполнения; 1000 – номинальный первичный ток основного ввода, А; 5 – номинальный вторичный ток, А) и проверим их по следующим условиям:
|
а) по номинальному напряжению:
.
б) по номинальному току:
.
в) по динамической стойкости к току КЗ:
, где – параметр, определяющий динамическую стойкость.
г) по термической стойкости к току КЗ:
, где – параметр, определяющий термическую стойкость.
Так как параметры трансформаторов тока ТВТ35-I-1000/5 подходят по всем параметрам, то примем данные трансформаторы к исполнению.
Выбор выключателей
Лист |
16 |
Проверим данные выключатели по следующим условиям:
а) по номинальному напряжению:
б) по номинальному току:
, где .
Ток трансформатора на стороне низкого напряжения равен , тогда
.
.
в) по динамической стойкости к току КЗ:
г) по термической стойкости к току КЗ:
.
Так как параметры выключателей ВВЭ-10-31,5/2500 У3 подходят по всем параметрам, то примем данные выключатели к исполнению.
Для отходящей кабельной линии выберем выключатели типа ВВЭ – 10 – 31,5/2500 У3 (В – выключатель; Э – электромагнитный; 10 – номинальное напряжение, кВ; 31,5 – номинальный ток отключения, кА; 2500 – номинальный ток, А;).
Проверим данные выключатели по следующим условиям:
а) по номинальному напряжению:
Лист |
17 |
, для двигателя .
.
в) по динамической стойкости к току КЗ:
г) по термической стойкости к току КЗ:
.
.
Так как параметры выключателей ВВЭ – 10 – 31,5/2500 подходят по всем параметрам, то примем данные выключатели к исполнению. Эти же выключатели установим на отходящих линиях.
Выбор шин
В ЗРУ 10 кВ выбираются алюминиевые шины прямоугольного сечения.
Шины выбираются по поминальному допустимому току на стороне 10 кВ:
Выбираем плоские алюминиевые шины прямоугольного сечения размером 100´6 при допустимом токе [1, табл. 7.6] . Параметры выбранных шин: , , . Примем во внимание, что шины расположены горизонтально (рисунок 5.1).
|
Рисунок 5.1 – Расположение шин
Проверка выбора шин:
а) Выбранные шины проверяем на термическую стойкость при к.з. по минимальному допустимому сечению:
Лист |
18 |
У выбранной шины сечение .
б) по допустимому продолжительному току:
.
в) по динамической стойкости к току КЗ:
В прямоугольных шинах динамическое напряжение, возникающее в материале шины равно , где – напряжение от взаимодействия фаз, МПа.
Рисунок 5.2 – Расположение шин в вертикальной плоскости
Определим динамическое напряжение в материале шины от взаимодействия фаз . Шины расположим в вертикальной плоскости, рисунок 5.2. Максимальную силу, приходящуюся на единицу длины средней фазы В (эта фаза находится в самых неблагоприятных условиях по отношению к фазам А и С) при трёхфазном КЗ определим по формуле:
,
Лист |
19 |
Примем a=1 м, тогда:
.
Равномерно распределённая сила создаёт изгибающий момент , где lф – пролёт между опорными изоляторами, м.
Примем lф =2 м, тогда:
.
Динамическое напряжение от взаимодействия фаз равно:
,
где Wф – момент сопротивления шины, равный
.
Тогда получим: .
Допустимое динамическое напряжение для алюминиевого сплава АД31Т .
Так как алюминиевые шины прямоугольного сечения 100×6 удовлетворяют требуемым условиям, то примем данные шины к исполнению.
Выбор опорных изоляторов
Выберем опорные изоляторы типа ИОР-10-3,75УХЛ2 (И – изолятор; О – опорный; Р – ребристый; 10 – номинальное напряжение, кВ; 3,75 – минимальная разрушающая сила на изгиб, кН; УХЛ – для работы с холодным и умеренным климатом; 2 – для работы под навесом или в открытых помещениях) и проверим их по следующим условиям:
а) по номинальному напряжению:
.
б) по допустимой нагрузке на изолятор:
, где – допустимая нагрузка на головку изолятора, равная ; – разрушающая нагрузка изолятора на изгиб.
Расчётную силу, действующую на изолятор, определим по формуле где – поправочный коэффициент на высоту шины: где – высота изолятора; – ширина одного пакета; – высота одного пакета.
Лист |
20 |
В итоге получим
Так как опорные изоляторы типа ИОР-10-3,75УХЛ2 удовлетворяют всем условиям, примем данные изоляторы к исполнению.
Расчёт молниезащиты
Для защиты подстанций от атмосферных перенапряжений применяют молниеотводы и разрядники.
Молниеотвод предназначен для защиты подстанции от прямых ударов молнии. Молниеотводы бывают стержневые и тросовые. Стержневые устанавливаются непосредственно на подстанции, а тросовые на подходах к подстанции Зона защиты молниеотвода – это часть пространства, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определённой степенью надёжности.
|
Проектируемая ГПП относится к зоне защиты А.
Установим по одному молниеотводу на вводных порталах на расстоянии L2=20м друг от друга и два молниеотвода возле здания ЗРУ на таком же расстоянии. Расстояние между молниеотводом, установленным на портале и молниеотводом, установленным возле ЗРУ, равно: L1=45 м. Наибольшая высота защищаемого объекта (портала) hx=13 м.
Полное сопротивление кабеля:
Лист |
23 |
Рассчитаем зону защиты стержневых молниеотводов.
Оптимальная высота защиты:
hопт=D/8=48/8=6
Высота молниеотвода:
h=hопт+hx=6+13=19 м
Верхняя граница зоны защиты представляет собой дугу окружности, соединяющую вершины молниеотводов и точку, расположенную на перпендикуляре, восстановленном из середины расстояния между молниеотводами на высоте h0:
Лист |
24 |
Определим активную высоту молниеотвода:
ha=h-hx=19-13=6 м
Граница зоны защиты на уровне земли:
r0=(1,1-0,002h)*h=(1,1-0,002*19)*19=20,18 м
Граница зоны защиты на высоте hx=13 м:
rx=(1,1-0,002h)*(h-hx/0,85)=(1,1-0,002*19)*(19-13/0,85)=3,93 м
При l>h:
hmin=h0-(0,17+3*10-4*h)*(l-h)=16,15-(0,17+3*10-4*19)(45-19)=11,58 м
т.к. dx<0 то молниеотводы не имеют единой зоны защиты. Необходимо увеличить высоту молниеотвода.
Примем высоту молниеотвода равной h=20 м
h0=0.85h=0.85*20=17 м
Определим активную высоту молниеотвода:
ha=h-hx=20-13=7 м
Граница зоны защиты на уровне земли:
r0=(1,1-0,002h)*h=(1,1-0,002*20)*20=21,2 м
Граница зоны защиты на высоте hx=13 м:
rx=(1,1-0,002h)(h-hx/0,85)=(1,1-0,002*20)(20-13/0,85)=4,98 м
При l>h:
hmin=h0-(0,17+3*10-4*h)(l-h)=17-(0,17+3*10-4*20)(45-20)=13,2 м
т.к. dx>0 то молниеотводы связаны между собой.
Рассчитаем зону защиты на высоте 7 м.
rx=(1,1-0,002h)(h-hx/0,85)=(1,1-0,002*20)(20-7/0,85)=12,46 м
При l>h:
hmin=h0-(0,17+3*10-4*h)(l-h)=17-(0,17+3*10-4*20)(45-20)=12,6 м
Т.к. dx>0,то молниеотводы связаны между собой. Все оборудование попадает в зону защиты.
Лист |
25 |
Необходимо спроектировать двухтрансформаторную главную понизительную подстанцию, выбрать соответствующее оборудование на стороне высокого и низкого напряжения, выбрать тип кабеля, питающего высоковольтный двигатель (кабель проложен в траншее в земле). Всё оборудование проверить на термическую и динамическую устойчивость в различных режимах работы и от действия токов короткого замыкания. Выбрать типы и места установки разрядников, рассчитать контур заземления и грозозащиту. Так как коэффициент мощности нагрузки cosj меньше 0,92, то необходимо рассчитать мощности компенсирующих устройств, доведя cosj до 0,92. Выбрать приборы учёта и измерения, определить места их установки. Рассчитать мощность потребителя подстанции (собственные нужды) и выбрать источники оперативного тока.
Исходные данные представлены в таблице 1.1
Таблица 1.1 – Исходные данные
S1, МВА | 1770 | SН1, кВА | 16000 | |
S2, МВА | 1550 | SН2, кВА | 20000 | |
l1, км | 20 | U1, кВ | 35 | |
l2, км | 22 | U2, кВ | 10 | |
l3, км | 1,9 | cosφ | 0,77 | |
Категория потребителей, % | I | 5 | РН3, кВт | 800 |
II | 30 | Число отходящих ЛЭП | 42 | |
III | 65 |
Схема участка электрической сети приведена на рисунке 1.1, график нагрузок – на рисунке 1.2.
Рисунок 1.1 – Схема участка электрической сети
Лист |
4 |
Рисунок 1.2 –Суточный график электрической нагрузки для зимнего максимума и летнего минимума.
Выбор типа и мощности силового трансформатора
2.1 Определение присоединённой мощности SН3
По заданной мощности (РН3=800 кВт) выбираем синхронный двигатель
Таблица 1.1 – Параметры синхронного двигателя
Марка | РН3, кВт | UН, кВ | ηН, % | сos φ |
4A-800-3М | 800 | 10 | 0,96 | 0,89 |
Зная параметры двигателя, определим присоединённую мощность:
кВА.
где cosφ – коэффициент мощности двигателя; η – КПД двигателя.
Находим ток двигателя:
А.
|
|
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!