Электрическая часть проходной подстанции 500/220/10 кВ

Таблица 20. Перечень приборов, включенных во вторичную цепь ИТТ.ПриборТипНагрузка по фазам, АВСАмперметрЭ3350,5--ВаттметрД3350,5-0,5ВарметрД3350,5-0,5Счетчик энергииЕвро-Альфа ЕА 0,20,10,10,1Суммарная нагрузка-1,60,11,1Мощность наиболее загруженной фазы , следовательно, сопротивление приборов:Сопротивление контактов, при числе приборов более трёх [1стр. 349]. Для соединения трансформатора тока с приборами используем медный провод сечением 2,5 мм2[1стр. 348]. Зная сечение проводов, а так же их длину можно определить :, где - удельное сопротивление медного провода; - расчётная длина, зависящая от схемы соединения трансформаторов тока, [1 стр. 348].Таблица 21.Проверка измерительного трансформатора токаТГФ-500-У1Расчётные данныеКаталожные параметрыТрансформатор тока проходит по всем условиям, а так же будет работать в необходимом классе точности.На РУСН выбираем измерительный трансформатор тока ТРГ-220-У1 Таблица 22. Технические данные измерительного трансформатора тока ТРГ-220-У1Номинальный ток, АИсполнение по вторичным обмоткамТок стойкости, кАВремя термической стойкостиНагрузка измерительной обмоткиПервичныйВторичный220100050,910240330Трансформаторы тока будут установлены в фазы А, В, С и соединены по схеме полной звезды. Во вторичную цепь трансформаторов тока включены следующие приборы:Таблица 23. Приборы, установленные в цепи измерительного трансформатора тока со стороны вводной ячейки трансформатора.ПриборТипНагрузка по фазам, АВСАмперметрЭ3350,5--ВаттметрД3350,50,50,5ВарметрД3350,50,50,5Счётчик энергииЕвро-Альфа ЕА 0,20,10,10,1Суммарная нагрузка-1,61,11,1Мощность наиболее загруженной фазы , следовательно, сопротивление приборов:Сопротивление контактов, при числе приборов более трёх [2 стр. 300]. Для соединения трансформатора тока с приборами используем медный провод сечением 2,5 мм2 [4 стр. 275]. Зная сечение проводов, а так же их длину можно определить :, где - удельное сопротивление медного провода; - расчётная длина, зависящая от схемы соединения трансформаторов тока, [2 стр. 301].Определим номинальную допустимую нагрузку для выбранного трансформатора тока:Таблица 24.Проверка измерительного трансформатора тока ТРГ-220Расчётные данныеКаталожные параметры ТРГ-220-У1Трансформатор тока проходит по всем условиям, а так же будет работать в необходимом классе точности.На РУНН выбираем измерительный трансформатор тока ТПОЛ-10 с техническими характеристиками[3 таблица П5.9. стр. 297]Таблица 25. Технические данные измерительного трансформатора тока ТПОЛ-10Номинальный ток, АИсполнение по вторичным обмоткамТок стойкости, кАВремя термической стойкостиНагрузка измерительной обмоткиПервичныйВторичныйДо 10800050,566,720320Мощность наиболее загруженной фазы , следовательно, сопротивление приборов:Трансформаторы тока будут установлены в фазы А, В, С и соединены по схеме полной звезды. Во вторичную цепь трансформаторов тока включены следующие приборы:Таблица 26. Приборы, установленные в цепи измерительного трансформатора тока со стороны вводной ячейки трансформатора.ПриборТипНагрузка по фазам, АВСАмперметрЭ3350,5--ВаттметрД3350,50,50,5ВарметрД3350,50,50,5Счётчик энергииЕвро-Альфа ЕА 0,20,10,10,1Суммарная нагрузка-1,61,11,1Сопротивление контактов, при числе приборов более трёх [2 стр. 300]. Для соединения трансформатора тока с приборами используем медный провод сечением 2,5 мм2[4 стр. 275]. Зная сечение проводов, а так же их длину можно определить :, где - удельное сопротивление медного провода; - расчётная длина, зависящая от схемы соединения трансформаторов тока, [2 стр. 301].Определим номинальную допустимую нагрузку для выбранного трансформатора тока:Таблица 27. Проверка измерительного трансформатора токаТПОЛ-10 установленного состороны вводной ячейки трансформатора.Расчётные данныеКаталожные параметрыТПОЛ-10Трансформатор тока проходит по всем условиям, а так же будет работать в необходимом классе точности.5.5 Выбор измерительных трансформаторов напряженияНа РУВН выбираем три измерительных трансформатора напряжения типа НКФ-500-73У1(Т1)с техническими характеристиками [6 таблица П4.6. стр. 634]:Таблица 28. Технические данные трансформатора напряжения НКФ-500-73У1(Т1)Номинальное напряжение обмоткиНоминальная мощность, ВА, в классе точностиМаксимальная мощность, ВАПервичнойВторичнойДополнительной0,20,513500 кВВ100В-4006001200-Первичные обмотки измерительных трансформаторов напряжения будут соединены в звезду. Во вторичные цепи измерительных трансформаторов напряжения будут установлены следующие приборы:Таблица 29. Приборы, установленные во вторичную цепь ИТН.Приборы, место установкиТипСборные шиныВольтметрЭ3352112Вольтметр регистрирующийН393101110Частотомер регистрирующийН3977117Фиксатор имп. действияФИП3113Ячейки ЛЭПВаттметрД3351,52412ВарметрД3351,52412СчётчикЕвро-Альфа23424Ячейка силового трансформатораВаттметрД3351,5226ВарметрД3351,5226СчётчикЕвро-Альфа23212Суммарная нагрузка приборов84Проверка трансформатора напряжения производится исходя из следующих условий:Номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора напряжения должно быть не меньше напряжения установки .Нагрузка всех приборов, присоединённых к измерительному трансформатору напряжения должна быть меньше, чем номинальная мощность измерительного трансформатора в выбранном классе точности:Таблица 30. Проверка измерительного трансформатора напряжения НКФ-500-73У1(Т1) установленного на РУВН.Расчётные параметрыКаталожные параметрыНКФ-500-73У1(Т1)Измерительный трансформатор напряжения проходит по всем условиям, а так же будет работать в необходимом классе точности.На РУСН выбираем три трансформатора напряжения типа НКФ-220-57У1.Таблица 31.Технические данные измерительного трансформатора напряжения НКФ-220-57У1Номинальное напряжение обмоткиНоминальная мощность, ВАМаксимальная мощность, ВАПервичнойВторичнойДополнительной220100400-Таблица 32. Приборы, установленные во вторичную цепь ИТН.ПриборыТипМощность одной обмоткиКоличество обмотокЧисло приборовнагрузка, ВАСборные шиныВольтметрЭ3352124Ячейка силового трансформатораВаттметрД3351,5213ВарметрД3351,5213СчётчикЕвро-Альфа2316Ячейки ЛЭПСчётчикЕвро-Альфа23636Суммарная нагрузка приборов52Таблица 33. Проверка измерительного трансформатора напряжения НКФ-220-57У1Расчётные параметрыКаталожные параметрыНКФ-220-57У1Измерительный трансформатор напряжения проходит по всем условиям, а так же будет работать в необходимом классе точности.На РУНН выбираем измерительный трансформатор напряжения типа ЗНОЛ-СЭЩ 10с техническими характеристиками [7 таблица 4.7 стр. 107]:Таблица 34. Технические данные трансформатора напряжения ЗНОЛ-СЭЩ 10Номинальное напряжение обмоткиНоминальная мощность, ВАМаксимальная мощность, ВАПервичнойВторичнойДополнительной10100100/32001000Таблица 35. Приборы, установленные во вторичную цепь ИТН.Приборы, ТипМощность одной обмоткиКоличество обмотокЧисло приборовнагрузка, ВАСборные шиныВольтметрЭ3352124Вводная ячейка трансформатораВаттметрД3351,5213ВарметрД3351,5213СчётчикЕвро-Альфа2314Ячейки отходящих фидеровСчётчикЕвро-Альфа23848Суммарная нагрузка приборов62Таблица 36. Проверка измерительного трансформатора напряжения ЗНОЛ-СЭЩ 10Расчётные параметрыКаталожные параметрыЗНОЛ-СЭЩ 10Измерительный трансформатор напряжения проходит по всем условиям, а так же будет работать в необходимом классе точности.Рисунок15. Схема подключения приборов на РУВН.Рисунок 16. Схема подключения приборов на РУСН.Рисунок 17. Схема подключения приборов на РУНН6. Выбор схемы питания собственных нуждНаиболее ответственными потребителями собственных нужд подстанций являются оперативные цепи, система связи, телемеханики, система охлаждения трансформаторов, аварийное освещение, система пожаротушения.Мощность потребителей собственных нужд невелика, поэтому они подключаются к сети 380/220 В. Два трансформатора собственных нужд устанавливают на всех двухтрансформаторных подстанциях 35-750 кВ.Максимальный расход мощности на собственные нужды подстанции при коэффициенте мощности , напряжение в сети собственных нужд. Мощность трансформаторов СН выбирается по нагрузке СН с учётом коэффициентов загрузки и одновременности, при установке двух трансформаторов СН на подстанции с постоянным дежурством:где – коэффициент допустимой аварийной перегрузки, принимаем равным 1,4.Выбираем трансформатор ТСЗ-400/10 с параметрами:Таблица 37. Технические данные трансформатора собственных нужд ТСЗ-400/10ТипКаталожные данныеобмотокВНННТСЗ-400/1040010 кВ0,4 кВ5,5540013003Рисунок 18. Схема питания собственных нужд подстанции.7. Разработка конструкции распределительного устройства7.1 Выбор варианта компоновки распределительного устройстваРаспределительное устройство является сооружением, оборудованным электрическими аппаратами и необходимыми вспомогательными устройствами и предназначенным для приема и распределения электроэнергии.По конструктивному исполнению выбирается вариант открытого распределительного устройства, в котором все оборудование размещается на открытом воздухе.Преимущества варианта открытого РУ перед закрытым:Меньше объем строительных работ.Экономия строительных материалов.Меньше капитальных затрат.Меньше опасность распространения повреждений вследствие больших расстояний между аппаратами смежных цепей.Меньше сроки строительства.Хорошая обозреваемость.Легкость замены оборудования.В ОРУ-500 кВ применены гибкие шины из неизолированных многопроволочных проводов. Шины при помощи натяжных гирлянд изоляторов крепят на порталах. Порталы выполнены металлические, установленные на железобетонных стойках. Выключатели, разъединители, трансформаторы напряжения и трансформаторы тока, устанавливают на специальных основаниях, выполненных из сборного железобетона.Контрольные кабели прокладываются по территории в специальных тоннелях или каналах, закрытых съемными плитами из несгораемых материалов. Для перевозки выключателей, разъединителей, и другого оборудования при их установке, смене или ремонте на территории ОРУ-220 кВ предусмотрены автодороги с габаритом проезда не менее 4 м по ширине и высоте. Расстояние между токоведущими частями и от них и до различных элементов ОРУ, выбирается в соответствии с ПУЭ.Территория ОРУ окружается забором из несгораемых материалов, высотой не менее 2,5 м.Распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе, называется открытым распределительным устройством. Как правило, РУ напряжением 35 кВ и выше сооружаются открытыми.Так же как и ЗРУ, открытые РУ должны обеспечить надежность работы, безопасность и удобство обслуживания при минимальных затратах на сооружение, возможность расширения, максимальное применение крупноблочных узлов заводского изготовления.Расстояние между токоведущими частями и от них до различных элементов ОРУ должно выбираться в соответствии с требованиями ПУЭ.Все аппараты ОРУ обычно располагаются на невысоких основаниях (металлических или железобетонных). По территории ОРУ предусматриваются проезды для возможности механизации монтажа и ремонта оборудования. Шины могут быть гибкими из многопроволочных проводов или из жестких труб. Гибкие шины крепятся с помощью подвесных изоляторов на порталах, а жесткие – с помощью опорных изоляторов на железобетонных или металлических стойках.Применение жесткой ошиновки позволяет отказаться от порталов и уменьшить площадь ОРУ.Кабели оперативных цепей управления, релейной защиты, автоматики и воздухопроводы прокладывают в лотках из железобетонных конструкций без заглубления их в почву или в металлических лотках, подвешенных к конструкциям ОРУ.7.2Составление схемы заполнения плана распределительного устройстваДля открытого распределительного устройства ОРУ-220кВ принимаем следующую схему распределения оборудования:Три ряда порталов со сборными шинами –одна рабочая секция шин секционированная выключателями.Однорядная установка выключателей.Шаг ячейки распределительного устройства равен 9 м.Для соблюдения габаритов автодороги перемычки между оборудованием, установленным по обе стороны дороги, подняты с помощью опорных изоляторов.В принятой компоновке все выключатели размещаются в один ряд около второй системы шин, что облегчает их обслуживание. Такие ОРУ называются однорядными. В типовых компоновках выключатель не изображается, показано лишь место его установки (узел выключателя и шинной опоры). Каждый полюс шинных разъединителей второй системы шин расположен под проводами соответствующей фазы сборных шин. Такое расположение (килевое) позволяет выполнить соединение шинных разъединителей (развилку) непосредственно под сборными шинами и на этом же уровне присоединить выключатель. Линейные и шинные порталы и все опоры под аппаратами – стандартные, железобетонные. ЗаключениеВ курсовом проекте были построены и проанализированы суточные и годовые графики электрических нагрузок на шинах подстанции, было произведено техническое обоснование и выбрана схема электрических соединений, рассчитаны технико-экономические показатели подстанции, произведен выбор и анализ режимов работы автотрансформаторов, выбраны схемы коммутации распределительных устройств, рассчитаны токи короткого замыкания для всех сторон автотрансформатора, выбрано основное электрооборудование такое как выключатели, разъединители, измерительные трансформаторы тока и напряжения, токоведущие части и связи, трансформаторы собственных нужд, разработаны конструкции распределительных устройств подстанции.Рассчитанные технико-экономические показатели данного курсового проекта свидетельствуют о возможности претворить в реальность, а так же через определенное время окупить требуемыевложения, что свидетельствует о потребованной скрупулёзностидля правильности методов расчета В курсовом проекте оформление расчетно–пояснительной записки, математические расчеты, построение графиков, создание чертежей, построение таблиц, сделаны с помощью ЭВМ. При этом использовались следующие программные продукты:для оформления расчетно–пояснительной записки – MicrosoftWord 2016;для оформления чертежей и рисунков в расчетно–пояснительной записке – Компас 3D v16:Список использованных источников1. Рожкова Л.Д., Карнеева Л.К., Чиркова Т.В. Электрооборудование электрических станций и подстанций. – М.: Академия, 2009. – 448 с.2. Железко Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: Руководство для практических расчетов. – М.: ЭНАС, 2009. – 456 с.3. СТО 56947007–29.240.30.047–2010 Рекомендации по применению типовых принципиальных электрических схем распределительных устройств подстанций 35 – 750 кВ. – М.: ОАО «ФСК ЕЭС», 2010. – 128 с.4. СТО 56947007–29.240.30.010–2008 Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35–750 кВ. Типовые решения. – М.: ОАО «ФСК ЕЭС», 2010. – 132 с.5. Быстрицкий Г.Ф., Кудрин Б.И. Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов. – М.:Академия, 200. – 176 с.6. СТО 56947007–29.180.01.116–2012 Инструкция по эксплуатации трансформаторов. – М.: ОАО «ФСК ЕЭС», 2012. – 52 с.7. Карнеева Л.К., Рожкова Л.Д. Электрооборудование электростанций и подстанций (примеры расчетов, задачи, справочные данные). Практикум. – Иваново: МЗЭТ ГОУ СПО ИЭК, 2006. – 226 с.8. Балаков Ю.Н., Мисриханов М.Ш., Шунтов А.В. Проектирование схем электроустановок. – М.: Издательский дом МЭИ, 2009. – 288 с.9. Карапетян И.Г., ФайбисовичД.Л., Шапиро И.М.Справочник по проектированию электрических сетей. – М.: Изд–во НЦ ЭНАС, 2012. – 376 с.10. Степанов В.С. Учебное пособие для выполнения экономической части дипломного проекта по специальности 140211 «Электроснабжение». – Иркутск: ИрГТУ, 2008. – 46 с.11. Фомина В.Н. Экономика электроэнергетики. – М.: Изд-во ИПКгосслужбы, 2005. – 384 с.12. Экономика энергетики / Н.Д. Рогалев, А.Г. Зубкова, И.В. Мастерова и др.; под ред. Н.Д. Рогалева. – М.: Изд-во МЭИ, 2005. – 288 с.13. Методические указания к курсовому проектированию по курсу «Электроэнергетика, ч.1» / А.С. Жданов, А.Г. Акишина, Н.Ю. Снопкова. – Иркутск: Изд–во ИрГТУ, 2005. – 26 с. 14. СТО ИрГТУ.005–2007 Система менеджмента качества. Учебно–методическая деятельность. Оформление курсовых и дипломных проектов (работ) технических специальностей. – Иркутск: Изд–во ИрГТУ, 2009. – 36 с. 15. Правила устройства электроустановок. Все действующие разделы шестого и седьмого издания. – М.: Изд–во «КноРус», 2014. – 488 с. 16. РД 153–34.0–20.527–98 Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования / Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков, В.В. Жуков [и др.]. – М.: Изд–во НЦ ЭНАС, 2006. – 144с. 17. Двоскин Л.И. Схемы и конструкции распределительных устройств. – М.: Энергия, 1974. – 221 с.18. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648 с.19. Номенклатурный каталог. – Тольятти: Тольяттинский трансформатор, 2013. – 54 с.