Определение количества и мощности силовых трансформаторов и трансформаторов собственных нужд

Кафедра электротехники и электроснабжения

Курсовой проект

“Расчет подстанции 110/10 кВ”

по дисциплине «Электрические станции и подстанции»

Выполнил:

студент гр.72331

Лаврентьев С. В.

Проверила:

Тур Е.А.

Пушкин 2014 г

Содержание:

1. Введение 3

2. Выбор главной схемы подстанции 4

3. Описание работы схемы 6

4. Определение количества и мощности силовых трансформаторов и

трансформаторов собственных нужд 7

5. Расчет токов короткого замыкания

6. Выбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих частей

на стороне высшего напряжения

7. Выбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих частей

на стороне низшего напряжения 12

8. Расчет заземляющего устройства 15

9. Список используемой литературы 18

Введение

Для экономичной передачи и распределения электроэнергии требуется ее преобразование (повышение или понижение напряжения).

Электроустановка, предназначенная для преобразования и распределения электроэнергии, состоящая из трансформаторов, распределительных устройств, устройств управления и других вспомогательных сооружений называется трансформаторной подстанцией.

Часть подстанции, предназначенная непосредственно для приема и распределения электроэнергии, содержащая коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, устройства защиты, автоматики и измерительные приборы, а также другую вспомогательную аппаратуру, называется распределительным устройством.

В сельских электрических сетях применяют одно- и двухтрансформаторные подстанции. Двухтрансформаторные подстанции обеспечивают более надежное электроснабжение потребителей.

Выбор главной схемы подстанции

Рисунок 2.1. Главная электрическая схема подстанции

Таблица 2.1.

Перечень оборудования главной схемы подстанции

Рисунок 2.2. Эквивалентная схема замещения сети.

Описание работы схемы

Питание потребителей 1 категории осуществляется по двум линиям через два силовых трансформатора.

Со стороны высшего напряжения цепь коммутируется неавтоматически – используются ручные разъединители QS1 и QS2 (что экономит средства: дешевле, чем масляные выключатели), выключаемые без нагрузки. Разъединители соединены с устройством заземления и включаются через привод, установленный на расстоянии от разъединителя (для электробезопасности обслуживающего персонала).

Между питающими линиями на стороне высшего напряжения установлена неавтоматическая перемычка с двумя разъединителями QS3 и QS4 (в нормальном режиме один из разъединителей разомкнут).

Со стороны высшего и низшего напряжения установлены разрядники FV1...FV12, защищающие оборудование от атмосферных (со стороны высшего) и коммутационных (со стороны низшего напряжения) перенапряжений, в результате которых происходит пробой искрового промежутка в разряднике и разряд уходит в землю через устройство заземления.

При внутренних повреждениях (межвитковых к.з.) силового трансформатора Т1 сработает релейная защита, подающая сигнал на короткозамыкатель QN1, который создает искусственное к.з. и линия отключается. После этого отключается отделитель QR1 (за 0,2 секунды). Затем срабатывает автоматическое повторное включение линии (АПВ), при этом выключается масляный выключатель Q1 и включается автоматический ввод резерва (АВР) (масляный выключатель Q3).

Если возникает устойчивое к.з. на второй линии W2, то отключается Q2 и включается АВР. При этом все потребители питаются от трансформатора Т1, который работает с перегрузкой. Так как работа трансформатора с перегрузкой возможна лишь кратковременно, то вручную отключают разъединитель QS2 (без нагрузки!). Далее замыкают разъединители QS3 и QS4 на перемычке и от линии W1 запитывают трансформатор Т2. Затем включают масляный выключатель Q2 и отключают Q3 (АВР).

Трансформаторы собственных нужд Т3 и Т4 (типа ТМ160/10) необходимы для освещения подстанции и обогрева коммутирующей аппаратуры.

Измерительные трансформаторы напряжения TV1..TV2 служат для питания параллельных катушек измерительных приборов.

Измерительные трансформаторы тока TА1..TА10 служат для питания последовательных катушек измерительных приборов и реле.

Определение количества и мощности силовых трансформаторов и трансформаторов собственных нужд

Для обеспечения надежности электроснабжения потребителей 1 категории на подстанциях устанавливают два силовых трансформатора (для случая аварийного отключения одного из них).

Мощность трансформаторов выбирается из условия:

1. при работе обоих трансформаторов и резервировании этими трансформаторами других подстанций

МВА,

где - расчетная мощность на шинах низкого напряжения, МВА; - требуемая резервируемая мощность для других подстанций, МВА; - коэффициент перегрузки.

2. при выходе из строя одного из трансформаторов и резервировании рабочего трансформатора от других подстанций

МВА,

где - требуемая резервируемая мощность от другой подстанции, МВА.

При наибольшей из полученных мощностей выбираю трансформаторы:

ТМН-2500/110 с паспортными данными:

; м.

А;

А.

На всех двухтрансформаторных подстанциях 35...110 кВ необходимо установить не менее двух трансформаторов для питания оборудования собственных нужд подстанций:

- устройств обогрева выключателей и шкафов РУ с установленными в них электрическими аппаратами и приборами;

- электрического освещения;

- систем сигнализации и пожаротушения.

Номинальную мощность трансформаторов выбирают по расчетной мощности потребителей собственных нужд, составляющей около 5% от расчетной мощности подстанции:

кВА

Выбираю два трансформатора ТМ-160/10 с паспортными данными:

.