Вибір і обґрунтування схеми електричних з’єднань на високій стороні ПС3

ЗМІСТ

ВСТУП………………………………………………….…………….................. 3

1 ВИБІР СХЕМ ЕЛЕКТРИЧНИХ З’ЄДНАНЬ................................................ 5

1.1 Вибір і обґрунтування схеми електричних з’єднань на високій стороні ПС3 …………………………………………………………………………... 5

1.2 Вибір і обґрунтування схеми електричних з’єднань на нижній стороні ПС3 …………………………………………………………………………… 7

2 РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ……………....... 9

3 ВИБІР КОМУТАЦІЙНОГО ОБЛАДНАННЯ ПІДСТАНЦІЇ………....…..14

3.1 Вибір комутаційного обладнання для нижньої сторони ПС3 …………... 14

3.2 Вибір комутаційного обладнання для верхньої сторони ПС3 ………….. 27

4 ВИБІР ЗАСОБІВ ЗАХИСТУ ІЗОЛЯЦІЇ ВІД АТМОСФЕРНИХ ПЕРЕНАПРУГ………..................................................................................…… 34

4.1 Вибір ОПН на нижній стороні 10 кВ ……………………………………. 34

4.2 Вибір ОПН на вищій стороні 35 кВ ……………………………………… 35

5 РОЗРАХУНОК ЗАЗЕМЛЕННЯ ТА БЛИСКАВКО ЗАХИСТУ ПІДСТАНЦІЇ………..................................................................................……... 37

5.1 Розрахунок блискавко захисту підстанції ……………………………….. 38

5.2 Розрахунок заземлення підстанції ……………………………………….. 38

ВИСНОВКИ.......................................................................................................... 42

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ...................................................................................... 43

Вступ

Метою курсового проекта є проектування підстанції ПС3, напругою 35/10 кВ. Процес проектування включає в себе вибір схеми електричних з’єднань з вищої та нижчої сторін, а також прийняття рішення щодо вибору обладнання і його компонування. Приведемо коротку класифікацію підстанцій.

Підстанції підрозділяються на ті, що знижують та підвищують напругу. На електростанціях завжди будують підстанції (ПС), які підвищують напругу з генераторної напруги до напруги електричної мережі, в яку вони підключені. Підстанції в електричних мережах будують знижуючими напругу,тому що вони знижують напругу мережі від якої вони живляться до напруги, яка необхідна для живлення споживачів.

Підстанції класифікуються за призначенням їх в електричній мережі енергосистеми: по потужності установлених трансформаторів та високій напрузі, по кількості розподільчих пристроїв більш низьких напруг, по головним схемам електричних з’єднань, по схемі підключення ПС до електричної мережі та конструктивному виконанню.

По призначенню ПС розділяються на більш відповідальні міжсистемні – ПС з вищою напругою 330-750 кВ, через які здійснюються перетоки електричної потужності між енергосистемами та прийом потужності віддалених генеруючих джерел живлення в центрі споживання; на вузлові – ПС напругою 110-330 кВ, які є центрами розподілу потоку електричних потужностей в окремих енергосистемах; районні – ПС напругою 110-220 кВ, які є центрами живлення окремих промислових районів; промислові (споживчі) – ПС напругою 35-220 кВ, розташовані біля або на території споживачів електричної енергії; глибокого вводу – ПС напругою 35-220 кВ, розташованих в центрі споживання електричної енергії в великих містах та промислових районах.

По напрузі та потужності трансформаторів, які встановлюються на ПС. Вища напруга та потужність трансформаторів визначають значимість та відповідальність ПС в даній точці електромережі; в характеристиці ПС вказується вища напруга (110,220 кВ) та всі ступені нижчої напруги, які має ПС, а також потужність трансформаторів (автотрансформаторів).

За головною схемою електричних з’єднань ПС діляться на підстанції: з простими схемами електричних з’єднань – блок-лінія-трансформатор, мостики без вимикачів і з вимикачами, спрощені схеми з одиночними системами шин – секціонованими та не секціонованими; зі складними схемами – дві системи шин з обхідною системою, різні варіанти схем багатокутників, дві системи шин з двома вимикачами на приєднання, схеми з 1,5 вимикачами на приєднання (полуторні) та ін.

По схемі підключення до електричної мережі ПС діляться: на тупикові – які живляться по одній або двох лініях від одного джерела живлення; прохідні – з входом та виходом лінії, яка живить ПС; ПС які живляться відпайкою від однієї або двох ліній, при цьому на шинах ПС енергія розподіляється на тій же напрузі без трансформації та відбір потужності через трансформатори на нижчій напрузі незначний; з багатостороннім живленням на різних напругах та розподілення енергії декількох напруг.

По конструктивному виконанню ПС діляться на: відкриті – на яких все обладнання РП високої напруги і трансформатори встановлено на відкритому повітрі; закриті – на яких обладнання РП високої напруги та трансформатори встановлені в приміщенні; змішані – на яких РП високої напруги можуть бути відкритими, а трансформатори знаходяться в закритих камерах або навпаки; комплектні – які поставляються заводами повністю змонтованими, або укомплектованими будівельними матеріалами та зібраним обладнанням у вигляді вузлів, блоків; блочні – які поставляються в вигляді змонтованих блоків, а на місті монтажу ведеться зборка блоків.

В ході реалізації алгоритму проектування електричних станції або підстанції з’являється велика кількість допустимих технічних рішень, фрагментів та підсистем об’єктів. Тому в ході виконання курсової роботи слід намагатися розробити найбільш надійний та найменш економічно затратний варіант проекту електричної підстанції.

Вибір схем електричних з’єднань

Вибір і обґрунтування схеми електричних з’єднань на високій стороні ПС3

Вибираємо схему котра містить два блока лінія-трансформатор з вимикачами і неавтоматичною перемичкою з боку ліній (35кВ).

Рисунок 1.1 - Схема електричних з’єднань для вищої сторони ПС3

Обрану схему (два блоки лінія-трансформатор з вимикачами в колах трансформаторів і неавтоматичною перемичкою з боку ліній) застосовують в РУ напругою від 35 кВ до 220 кВ у разі приєднання ПС до лінії електропередавання, що живить кілька ПС, і при необхідності автоматичного вимикання ушкодженого силового трансформатора.

Перемичку із двох роз’єднувачів використовують при вимиканні однієї з ліній. В нормальному режимі один із роз’єднувачів перемички повинен бути увімкненим. В умовах інтенсивного забруднення ізоляції або при обмеженій площі забудови дозволено перемичку не застосовувати.

Виведення з роботи силового трансформатора (оперативне чи аварійне) виконують відповідними вимикачами.

У після аварійних та ремонтних режимах роботи схеми можливість втрати електропостачання споживачів «з вини схеми РУ» відсутня. У разі аварійного пошкодження будь-якого елемента блока втрачається один силовий трансформатор, що може призвести до зниження потужності ПС на період усунення пошкодження, а відповідно і до певного обмеження електропостачання. У разі пошкодження лінії або лінійного роз’єднувача втрачається один силовий трансформатор на період оперативних перемикань.

Залежно від схеми електричної мережі напругою від 35 кВ до 220 кВ на початковому етапі розвитку схеми ПС можливе застосування схеми укрупненого блоку - блок лінія - два трансформатори (рис 1.2, етап 1). У цьому випадку роз'єднувачі в перемичці дозволено не встановлювати (рис. 1.2, вар. 1). Якщо відсутність роз’єднувачів в ремонтній перемичці ускладнює роботи на наступному етапі розвитку РУ (роз’єднувачі розміщені поблизу ошиновки перемички), на першому етапі розвитку РУ застосовують схему, зазначену на рис. 1.2, вар. 2.

На початковому етапі розвитку ПС можлива «з вини схеми РУ» повна втрата електропостачання споживачів в після аварійному і ремонтному режимах роботи.