ЗМІСТ
ВСТУП
1. ВИБІР І ОБҐРУНТУВАННЯ ДВОХ ВАРІАНТІВ СХЕМИ ПРОЕКТОВАНОЇ ПІДСТАНЦІЇ
2. ВИБІР СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ
3. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ПОРІВНЯННЯ ВАРІАНТІВ
4. ВИБІР СХЕМИ ВЛАСНИХ ПОТРЕБ І ТРАНСФОРМАТОРА ВЛАСНИХ ПОТРЕБ
5. РОЗРАХУНОК СТРУМІВ К. З.
6. ВИБІР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТІВ І СТРУМОПРОВІДНИХ ЧАСТИН ДЛЯ ЗАДАНИХ КІЛ
7. ОПИС КОНСТРУКЦІЇ РП
8. РОЗРАХУНОК ЗАЗЕМЛЮВАЛЬНОГО ПРИСТРОЮ ДЛЯ ЗАДАНОГО КОЛА
9. ВИСНОВОК
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
ВСТУП
Основою енергетики є паливна база. Енергетика є складовою частиною енергетичного комплексу України. По розвитку і розширення електроенергетики в Україні визначальними є:
1. Концентрація виробництва енергії в наслідок будівництва РЕС, що використовують дешеве паливо і гідроенергоресурси
2. Комбінація виробництва електроенергії і тепла з метою теплопостачання міст та індустріальних центрів
3. Випереджальний розвиток атомної енергетики, особливо в районах з напруженим паливно енергетичним балансом
Енергетика як галузь має основні технічні особливості, отже процес виробництва включає такі основні особливості:
1) процес енергії є неперервним
2) виробничий процес є динамічний
3) режим виробництва електроенергії залежить від режиму споживання
В залежності від потужності і типу електростанції вони можуть працювати в трьох режимах, а саме: піковому, напівпіковому і базовому
4) продукцію енергетики не можна продавати на склад
Необхідно збільшувати виробництво електроенергії з нетрадиційних джерел, а саме: з відходів сільського господарства виготовляють біопалива.
Варто переробляти буре вугілля на рідке паливо. Використовувати геотермальні води, що рентабельно для Карпат і Криму, де на глибині 1000-2000 м, температура вод досягає70-100 оС.
Схема високої напруги 500 кВ - це схема чотирикутника. Через два автотрансформатори зєднана схема середньої напруги 110 кВ і низької 35-10 кВ.
Схема середньої напруги - дві робочі з обхідною, від неї живляться споживачі і звязана з TЕС. Схема низької напруги 35 кВ - одиночна секціонована, живляться споживачі і через два трансформатори. Схема низької напруги 10 кВ - одиночна секціонована, живить 8 споживачів.
1 ВИБІР І ОБГРУНТУВАННЯ ДВОХ ВАРІАНТІВ СХЕМИ ПРОЕКТОВАНОЇ ПІДСТАНЦІЇ
1. Вибір типу структурних схем
Рис. 1. 2. Схема першого варіанту проектованої підстанції
Рис. 1. 3. Схема другого варіанта проектованої підстанції
Схема високої напруги 500 кВ - чотирикутник, схема середньої напруги 110 кВ - дві робочі з обхідною, схема низької напруги 35 кВ і 10 кВ - одиночна і секціонована
2. ВИБІР СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ
Розраховую навантаження для автотрансформаторів першого і другого варіанту :
SАТМВА
Вибираю два автотрансформатори одного типу:
АТДЦТН-250000 / 500 / 110 [1. таблиця 3.8]
Розраховую навантаження для трансформаторів першого варіанту :
SТ МВА
Вибираю два трансформатори одного типу:
ТДН-16000 / 110 [1. таблиця 3.6]
Розраховую навантаження для трансформаторів другого варіанту :
SТ МВА
Вибираю два трансформатори одного типу:
ТРДН-25000 / 110
Дані записую в таблицю 2.1
Таблиця 2.1
Тип трансформаторів і автотрансформаторів |
Sном МВА |
Uв кВ |
Uc кВ |
Uн кВ |
Uк в-с% |
Uк в-н% |
Uк с-н% |
Рх кВт |
Рк кВт |
Ціна |
Примітка |
|
АТДЦТН-250000/500/110 ТДН-16000/110 ТРДН-25000/110 |
250 16 25 |
500 121 121 |
121 - - |
230 10,5 10,5 |
13 - - |
33 10,5 10,5 |
18,5 - - |
200 14 25 |
690 58 120 |
270 48 49 |
||
3. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ПОРІВНЯННЯ ВАРІАНТІВ
Таблиця 3.1 Капітальні затрати
Обладнання |
Ціна тис грн |
Варіант |
||||
Перший |
Другий |
|||||
Кількість одиниць штук |
Загальна ціна тис. грн |
Кількість одиниць штук |
Загальна ціна тис. грн |
|||
Трансформатори : АТДЦТН-250000/500/110ТДН-16000/110ТРДН-25000/110Комірки ВРП:ВНСН1СН2НН |
3764866110042,613,62,807 |
22-110911 |
75296-1100426122,430,9 |
2-2110911 |
752-1321100426122,430,9 |
|
Всього : |
2527,3 |
2563,3 |
||||
У звязку з інфляцією ціни збільшуємо в 8 разів
К1=20218,4 тис.грн.
К2=20506,4 тис.грн.
Розраховую втрати електроенергії в автотрансформаторі:
WАТ
Розраховую втрати електроенергії в трансформаторах:
?Wтр1=3939411,4 кВт•год
?Wтр2=4232197,2 кВт•год
Втрати електроенергії для першої схеми:
?W1=?WAT+?WT1=3669903,3+269508,1=3939411,4 кВт*год
Втрати електроенергії для другої схеми:
?W2=?WAT+?WT2=3792465,5+439731,7=4232197,2 кВт*год
Розраховуємо затрати електричної схеми
Збитки рахуємо методом приведених розрахункових затрат :
З1 = рн К + В + Зб=0,12•20218,4+2486,4+0=4912,6
Аналогічно розраховуємо затрати для другої схеми
Збитки рахуємо методом приведених розрахункових затрат :
З1 = рн К + В + Зб=0,12•20506,4+2568,5+0=2563,5
Рн=0,12; Зб=0
Для подальших розрахунків вибираю 1 варіант.
4. ВИБІР СХЕМИ ВЛАСНИХ ПОТРЕБ І ТРАНСФОРМАТОРА ВЛАСНИХ ПОТРЕБ
Таблиця 4.1-Розрахункові і паспортні дані трансформаторів ВП
Вид споживачів |
Встановлена міцність |
cos? |
tg? |
Навантаження |
|||
одиниць кВт к-сть |
всього кВт |
PусткВт |
Qустквар |
||||
ОхолодженняАТДЦТН-250000/500/110ТДН-16000/110Підігрів ВВБ-330У-110МКП-35КРУ-10Опалення і освітлення ОПУОсвіт. і вентиляція ЗРУОсвіт.і вентиляціяОРУ-330КомпресориПідзарядно-зарядний агрегат |
44,4х21,5х24,6х411,3х104,4х91х11----2х23 |
88,8318,411339,611305104046 |
0,85111111111 |
0,62000000000 |
75,52,618,411339,611305104046 |
0,51,9000000000 |
|
Всього |
391,1 |
2,4 |
|||||
Розраховую потужність для вибору трансформатора ВП:
Вибираю два трансформатори типу 2хТН-
250/10
Рисунок 4.1- Схема власних потреб трансформатора
На підстанціях потужність в. п. вибирається по навантаженнях в. п. з коефіцієнтом навантаження і одночасності, при цьому окремо враховуємо літнє і зимове навантаження, а також навантаження в період ремонтних робіт на підстанції
5. РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ
Рисунок 5.1 - Структурна схема підстанції
Вибираю турбогенератор: Вибираю трансформатор:
ТВФ-63-2ЕУЗ [1. таблиця 2.1] ТДН-80000/110[1. таблиця 3.8]
Sном=78,76 МВА Sном=80 МВА
Для розрахунку малюю схему заміщення
Рисунок 5.2- Схема заміщення
Розраховую опори:
Xтв=0,5(Uкв-с%+Uкв-н%+Uкс-н%)=0,5(13+33-18,5)=13,75
Xтс=0,5(Uкв-с%+ Uкс-н%+Uкв-н%)=0,5(13+18,5-33)=0
Xтн=0,5(Uкв-н%+ Uкс-н% +Uкв-с%)=0,5(33+18,5-13)=19,25
Спрощую схему:
Рисунок 5.3 - Спрощена схема
Спрощую схему до точки заміщення К-1
Види струмів к. з. в початковий момент
Рисунок 5.4 - Спрощена схема точки К-1
Визначаю ударний струм
Ку=1,981 [2. таблиця 3.7]
Визначаю аперіодичну складову струму:
Та=0,54 [2. таблиця 3.8]
tвв=0.025c, tрз=0,01,?а=tвв+ tрз=0,025+0,01=0,035c
Іат=Іат1+Іат2=1,14 кА
Визначаю періодичну складову струму к. з.
Іном= Іном1+ Іном2=5,15 кА
Визначаємо відношення:
Якщо відношення більше 1, то по кривих [1. рисунок 3.26]
Іnt1=Іпо1*0,98=0,11*0,98=0,12 кА
Це віддалена точка tnt=Iпo=const
Х27=Х19+Х20+Х22=10,13
Спрощуємо схему до точки заміщення К-2
Визначаємо струм к. з. до точки К-2
Визначаємо ударний струм
Ку=1,608
іу=іу1+іу2=10,9 кА
Рисунок 5.5- Спрощена схема до точки К-2
Визначаємо аперіодичну складову струму
Та=0,22c [2. табл. 3.8]
tвв=0,08c
tрз=0,01c
?а=tвв+ tрз=0,08+0,01=0,09
Іат=Іат1+Іат2=10,4 кА
Визначаю періодичну складову струму:
Іном= Іном1+ Іном2=23,4 кА
Визначаю відношення
Це віддалені точки tnt=Iпo=const
Х28=Х24+Х22+Х20+Х19=16,69
Х29=Х24+Х23=7,72
Спрощую схему до точки К-3
Визначаю струм к. з. в початковий момент
Рисунок 5.6 - Спрощена схема точки К-3
Визначаємо ударний струм:
Ку=1,82 [2. таблиця 3.7]
іу=іу1+іу2=26,8 кА
Визначаю аперіодичну складову струму:
Та=0,05 [2. табл. 3.8]
tвв=0.1
tрз=0,01
?а=tвв+ tрз=0,1+0,01=0,11
Іат=Іат1+Іат2=13,1 кА
Визначаю періодичну складову струму в момент часу t
Іном= Іном1+ Іном2=257,8 кА
Визначаю відношення:
Ця точка віддалена tnt=Iпo=const
Таблиця 5.1- Розраховані струми к. з. в точках
Точкик-з |
Іпо, кА |
іу, кА |
іат, кА |
Іпт, кА |
|
К-1К-2К-3 |
0,874,810,4 |
2,410,926,8 |
1,1410,413,1 |
0,874,810,4 |
|
6. ВИБІР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТІВ І СТРУМОПРОВІДНИХ ЧАСТИН ДЛЯ ЗАДАНИХ КІЛ
a. Вибір вимикачів і розєднувачів на 500 кВ
Таблиця 6.1- Розрахункові паспортні дані
Nп/п |
Умова вибору |
Розрахункові дані |
Паспортні дані |
||
Вимикача |
Розєднювача |
||||
1234567 |
Uдоп?UнІмах?ІномІnt?Івідкіат?ІамахІпо?Іпр.скіу?іпр.скВк?І2tт |
2500 кВ289 А0,87 кА1,14 кА0,87 кА2,4 кА946 кА2с |
500 кВ2000 А35,5 кА20,1 кА40 кА102 кА4800 кА2с |
500 кВ3200 А---160 кА7938 кА2с |
|
Визначаю номінальний струм:
Вибираю вимикач і розєднювач:
ВВБ-500Б-35,5/2000 [1. таблиця 5.2]
РНД-500-1/3200У1 [1. таблиця 5.5]
Вибір вимикачів і розєднувачів на 110
Таблиця 6.2
Nп/п |
Умова вибору |
Розрахункові дані |
Паспортні дані |
||
Вимикача |
Розєднювача |
||||
1234567 |
Uдоп?UнІмах?ІномІnt?Івідкіат?ІамахІпо?Іпр.скіу?іпр.скВк?І2tт |
110 кВ1312 А4,8 кА10,4 кА4,8 кА10,9 кА2,7 кА2с |
110 кВ2000 А40 кА13 кА40 кА102 кА4800 кА2с |
110 кВ2000 А---100 кА120 кА2с |
|
Розраховуємо номінальний струм
Вибираю вимикач і розєднувач
ВВУ-110Б-40/2000У1 [1. таблиця 5.2]
РНДЗ1-110/2000У1
Вибір вимикачів на 10 кВ
Таблиця 6.3
Nп/п |
Умова вибору |
Розрахункові дані |
Паспортні дані |
|
1234567 |
Uдоп?UнІмах?ІномІnt?Івідкіат?ІамахІпо?Іпр.скіу?іпр.скВк?І2tт |
10 кВ924 А10,4 кА13,1 кА10,4 кА26,8 кА23,8 кА2с |
10 кВ1000 А40 кА7,07 кА55 кА128 кА6979 кА2с |
|
Вираховую максимальний струм
Вибираю вимикач
ВЭМ-10Э-1000/20У3 [1. таблиця 5.2]
b. Вибір трансформаторів струму і напруги на 500 кВ
Таблиця 6. 4- Розрахункові і паспортні дані
Nп/п |
Умова вибору |
Розрахункові дані |
Паспортні дані |
|
123456 |
Uдоп?UнІмах?Іноміу?ідопВк?І2tтZ2?Z2номКлас точності |
500 кВ289 А2,4 кА946 кА2с7,84 Ом0,5 |
500 кВ1000 А180 кА4624 кА2с30 Ом0,5 |
|
Навантаження трансформатора струму
Таблиця 6.5
Nп/п |
Прилад |
Тип |
Навантаження |
|||
А |
В |
С |
||||
12345 |
АмперметрВатметрВарметрЛіч. активної енергіїЛіч. реактивної енергії |
Э335Д335Д335САЗ-И670СР-И676 |
0,50,50,52,52,5 |
0,5---2,5 |
0,50,50,52,52,5 |
|
Всього |
6,5 |
3 |
6,5 |
|||
Визначаю опір даних приладів:
Визначаю допустимий опір приладів:
Zпр=Z2ном-Zпр-Zн=30-6,5-0,1=23,4 Ом;
Визначаю переріз контролного кабеля:
Вибираю контрольний кабель АКГВГ з перерізом 4-6 мм2
Z2=Zпр+Zпр+Zн=1,24+6,5+0,1=7,84 Ом;
Вибираю трансформатор напруги
Таблиця 6.6
Nп/п |
Умова вибору |
Розрахункові дані |
Паспортні дані |
|
123 |
Uдоп?UнS2?S2номКлас точності |
500 кА64 ВА0,5 |
500 кА500 ВА0,5 |
|
Вибираю трансформатор напруги:
НДЕ-500-729 [1. таблиця 5.13]
Навантаження трансформатора напруги
ВА
Таблиця 6.7
Прилад |
Тип |
S однієї обмотки |
Число обмоток |
cosf |
sinf |
Число приладів |
Потужність |
||
PВт |
Qвар |
||||||||
ВольтметрВатметрВарметрЛіч. актив. енергіїЛіч. реакт. енергіїФНП |
Э335Д335Д335Е839Е830Фил |
21,51,5233 |
122221 |
1110,380,38- |
0000,620,62- |
222222 |
46680126 |
---1929- |
|
Всього |
31 |
48 |
|||||||
Вибираю контрольний кабель з алюмінієвими проводами
АКВРГ-2,5 мм2 механічної міцності
c. Вибір трансформатора струму і напруги на 110 кВ
Дані трансформатора струму
Таблиця 6.8
Nп/п |
Умова вибору |
Розрахункові данім |
Паспортні дані |
|
123456 |
Uдоп?UнІмах?Іноміу?ідопВк?І2tтZ2?Z2номКлас точності |
110 кВ13,2 А102 кА2,7 кА2с6,9 Ом0,5 |
110 кВ2000 А212 кА13872 кА2с20 Ом0,5 |
|
Вибираю трансформатор струму
ТФЗМ-110Б-ІІІ [1. таблиця 5.9]
Навантаження трансформатора струму
Таблиця 6.9
Nп/п |
Прилади |
Тип |
Навантаження |
|||
А |
В |
С |
||||
1234 |
АмперметрВатметрЛіч. активної енергіїЛіч. реактивної енергії |
Э335Д335САЗ-N670СРН-N670 |
0,50,52,52,5 |
0,5--2,5 |
0,50,52,52,5 |
|
Визначаю опір даних пристроїв
Визначаю допустимий опір зєднювальних провідників:
Zпр=Z2ном-Zпр-Zн=20-6-0,1=13,9 Ом;
Визначаю переріз контрольного кабеля:
Вибираю контрольний кабель з алюмінієвими проводами АКРВГ з перерізом 4-6 мм2
Z2=Zпр+Zпр+Zн=0,8+6+0,1=6,9 Ом;
Вибираю трансформатор напруги
Дані трансформатора напруги 10 кВ
Таблиця 6.10
Nп/п |
Умова вибору |
Розрахункові дані |
Паспорті дані |
|
123 |
Uдоп?UнS2?S2номКлас точності |
110 кВ136 ВА0,5 |
110 кВ4000,5 |
|
Вибираю трансформатор напруги
ННФ-110-83У [1. таблиця 5.13]
Навантаження трансформатора напруги
Таблиця 6.11
Прилад |
Тип |
S однієї обмотки |
Число обмоток |
cosf |
sinf |
Число приладів |
Потужність |
||
PВт |
Qвар |
||||||||
ВольтметрВатметрВарметрЛіч. актив. енергіїЛіч. реакт. енергіїФНП |
Э335Д335Д335Е839Е830Фил |
21,51,5233 |
122221 |
1110,380,38- |
0000,620,62- |
444444 |
81212162412 |
---38,958- |
|
Всього |
96 |
96,9 |
|||||||
ВА
Вибираю контрольний кабель з алюмінієвим проводом
АКВРГ-2,5 мм2 за умови
d. Вибір трансформатора струму і напруги на 10 кВ
Дані трансформатора струму
Таблиця 6.12
Nп/п |
Умова вибору |
Розрахункові данім |
Паспортні дані |
|
123456 |
Uдоп?UнІмах?Іноміу?ідопВк?І2tтZ2?Z2номКлас точності |
10 кВ924 А26,8 кА23,8 Ом0,7 кА2с0,5 |
10 кВ1000 А158 кА7969 Ом0,8 кА2с0,5 |
|
Вибір трансформатора струму
ТЛЛН-10 [1. таблиця 5.9]
Навантаження трансформатора струму
Таблиця 6.13
Nп/п |
Прилади |
Тип |
Навантаження |
|||
А |
В |
С |
||||
123 |
АмперметрВатметр Ліч. активної енергії |
Э335Д335САЗ-N630 |
0,50,52,5 |
0,5-2,5 |
0,50,52,5 |
|
Визначаю опір даних приладів:
Визначаю допустимий опір:
Zпр=Zпр+Zпр+Zн=0,8-0,14-0,1=0,56 Ом;
Визначаю переріз контрольного кабеля:
мм2
Вибираю контрольний кабель АКРВГ з перерізом 4-6 мм2
Z2=Zпр+Zпр+Zн=0,04+0,14+0,56=0,7 Ом;
Вибираю трансформатор напруги
Дані трансформатора напруги
Таблиця 6.14
Nп/п |
Умова вибору |
Розрахункові дані |
Паспорті дані |
|
123 |
Uдоп?UнS2?S2номКлас точності |
10кВ218 ВА0,5 |
10кВ400 ВА0,5 |
|
Вибираю трансформатор напруги:
ЗНОЛ.06-10-77-У3 [1. таблиця 5.13]
Навантаження трансформатора напруги
Таблиця 6.15
Прилад |
Тип |
S однієї обмотки |
Число обмоток |
cosf |
sinf |
Число приладів |
Потужність |
||
PВт |
Qвар |
||||||||
ВольтметрВатметрЛіч. актив. енергії |
Д335Д331Э829 |
21,510 |
122 |
110,38 |
000,62 |
444 |
81280 |
--194 |
|
Всього |
100 |
194 |
|||||||