Проектирование трансформаторной подстанции

Содержание

Введение

1. Разработка структурной схемы подстанции

1.1 Разработка структурной схемы подстанции

1.3 Расчет количества присоединений

1.4 Выбор схем РУ

1.5 Выбор трансформаторов собственных нужд

2 Расчет токов короткого замыкания

3 Выбор аппаратов защиты в РУ подстанции

3.1 Выбор выключателей

3.2 Выбор разъединителей

3.3 Выбор шин и изоляторов

3.4 Выбор измерительных трансформаторов тока

3.5 Выбор измерительных трансформаторов напряжения

3.6 Выбор контрольно-измерительных приборов

3.7 Выбор релейной защиты

3.8 Описание конструкций РУ

3.9 Расчет заземления подстанции

4 Экология и техника безопасности

ГОСТы

Список литературы

Введение

Одна из главных задач энергетики предполагает обеспечить рост научно-технического прогресса, интенсификацию общественного производства, повышение его эффективности. Решением этой задачи во многом зависит от совершенствования способов электрификации всех отраслей промышленности с применением современных электрических аппаратов. Первое место по количеству потребляемой электроэнергии занимает промышленность, на долю которой приходится более 60% всей вырабатываемой энергии.

Энергетическая система Республики Беларусь представляет собой постоянно развивающийся высокоавтоматизированный комплекс электрических станций и сетей, объединенных параллельной работой, общим режимом и единым централизованным диспетчерским управлением. Генеральным направлением развития белорусской энергетики является концентрация и централизация производства и передачи электроэнергии, а также создания и использования возобновляемых источников энергии: солнечной, геотермальной, ветровой, приливной; развитие комбинированного производства электроэнергии и теплоты для централизованного теплоснабжения промышленных городов. Крупные ТЭЦ могут обеспечить теплотой около 800 городов.

Сегодня белорусская энергетическая система представляет собой 6 унитарных предприятий. В составе каждого РУП имеются филиалы: электрические станции, тепловые сети, электрические сети. В составе белорусской энергосистемы в настоящее время 25 тепловых электростанций установленной мощностью 7625МВт, 32 районные котельные, около 7тыс. км, системообразующих ЛЭП высокого напряжения, более 2тыс. км. Тепловых сетей, более 240тыс. распределительных электрических сетей. С каждым годом расширяются международные энергетические связи Беларуси с другими странами.

Основным источником вырабатываемой электроэнергии являются электростанции. Покрытие пиков нагрузки энергосистемы возлагается на ГЭС и ГАЭС. В 1990-2000 годах вводятся в эксплуатацию энергоблоки на ТЭЦ4(250МВт), ТЭЦ2(180МВт), Оршанской ТЭЦ (ПТУ-70МВт), ТЭЦ5(330МВт).

Целью курсового проектирования является внедрение на практике полученных знаний при изучении специальных дисциплин

1. Разработка схемы подстанции

Структурная схема подстанции – это часть главной схемы, которая определяет пути передачи электроэнергии от генераторов, к распределительным устройствам разных напряжений и связь между ними, а также, от РУ к потребителям.

1.1  Разработка структурной схемы подстанции

 

Рисунок 1-Структурная схема подстанции

Структурная схема подстанции зависит от состава оборудования (числа трансформаторов и т. д.) и распределения нагрузки между РУ разного напряжения. Функционирование данной структурной схемы выдачи электроэнергии подстанции такова: электроэнергия поступает от энергосистемы в ОРУ высокого напряжения и через трансформатор поступает на ЗРУ низкого напряжения и распределяется между потребителями.

1.2  Выбор количества и мощности силовых трансформаторов

 

Составляем исходную схему выдачи электроэнергии

Рисунок 2- Схема выдачи электроэнергии

Так как потребители I и II категории, то выбираем 2 трансформатора коэффициент загрузки для такого типа подстанции принимаем равным β=0.8

Возьмём время максимума 2-3 часа. По графику находим коэффициент нагрузки Кн=0.95

Определяем мощность силовых трансформаторов

Sтр=Sp/ β*n; КВ*А (1)

Sтр=12000/0.8*2=7500

Выбираем трансформаторы типа ТМН 10000/110

Проверяем трансформаторы на аварийный режим:

1.4 *Sном > 0.75*Smax (2)

где: 0.75 – коэффициент потребителей I и II категории.

Sном – номинальная мощность трансформатора.

Smax – максимальная расчётная мощность.

1.4 – аварийный коэффициент.

1,4*10000 >0,75*12000

14000 > 9000

Трансформатор проходит по аварийному режиму

1.3 Расчёт количества присоединений РУ

Пп=Плэп+Псв+Пт.св+Пт ; шт (3)

где, Плэп- число отходящих линий, шт

Псв число связей с системой, шт

Пт.св-число трансформаторов связи, шт

Плэп=4800/25000=0,232

Отходящих от средней стороны линий нет

Условно принимаем Псв и Пт равным нулю, а число Пт. св принимаем равным количеству связей с силовыми трансформаторами, то есть 2. Определяем общее количество присоединений:

Пп=4+0+2+0=6

1.4 Выбор схем РУ

Схема питания при условии трансформации на 2 вторичных напряжения СН и НН.

Рисунок 3-Схема питания

1.5 Выбор трансформаторов собственных нужд

Выбираем число и мощность трансформаторов для проходной подстанции с двумя трансформаторами типа ТДН-250

Трансформаторы собственных нужд применяются для питания нужд подстанции. Сюда входят: освещение (рабочее и аварийное), компрессоры (нагнетают воздух для воздушных выключателей) и так далее.