Учебная работа. Основы составления главных схем электрических подстанций

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

основы составления главных схем электрических подстанций

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Нефтеюганский филиал

Лабораторная работа

«основы составления главных схем электрических подстанций»

Выполнил: Студент гр. ЭЭ-211

Кравченко В.Н.

Проверил: преподаватель

Кириченко А.Н.

Нефтеюганск 2012

Содержание

Введение

1. Выбор электродвигателя

2. Выбор трансформатора

3. Выбор трансформатора собственных нужд Т2

4. Выбор силового трансформатора нагрузки Т3

5. Выбор предохранителя FS2

6. Выбор выключателя нагрузки: QF1

7. Выбор кабеля производится по экономической плотности тока

8. Выбор выключателя Q2 (на выкатной тележке) производится по ранее найденному току рабочего максимального режима Iраб. мах и напряжению установки

9. Выбор выключателя Q1 (на выкатной тележке) производится по ранее найденному току рабочего максимального режима Iраб. мах и напряжению установки

10. Произведем выбор разъединителя QS1

11. Произведем выбор отделителя QR1

Введение

По исходным данным варианта 10, произвести выбор следующего оборудования для системы электроснабжения предприятий (Схема 1.12):

Трансформаторы Т1; Т2, T3;

Высоковольтные выключатели Q1,Q2;

Кабельная линия W2;

Автоматический выключатель QF1;

Разъединитель QS1;

Предохранитель FS2;

Отделитель QR1.

исходные данные

U1 кВU2 кВU3 кВP1 кВтP2 кВтP3 кВтP4 кВтPМ1 кВтPСН кВтТМАХ час cosj каб. *110100,661251927941275200014030000,831-3

Материал жилы кабеля — МЕДЬ.

место прокладки кабеля — В ВОДЕ.

СХЕМА 1,12

Для выбора силового трансформатора Т1 необходимо учесть всю мощность, протекающую через него, поэтому необходимо произвести расчет и выбор двигателя М1

1. Выбор электродвигателя

Выбор электродвигателя производится по номинальной мощности электродвигателя и номинальному напряжению: Рм и U2.

Данные для выбора:

Рм1 = 2000 кВт; = 10 кВ

Условия выбора:

Uн. мU2;

Рн. мРм,

Где Uн. м — номинальное напряжение двигателя по паспорту;

Рн. м — номинальная мощность на валу двигателя по паспорту.

Параметры2АЗМ-2 000/10 000УХЛ4УстановкиUн= 10 кВU2= 10 кВРн = 2000 кВтРм = 2000 кВтCos φм = 0,91КПД = 95,5%

а) Рассчитаем активную мощность электродвигателя Рэл. м:

Рэл. м = Рн. м/КПДдвиг;

Рэл. м1 = Рн. м1/КПДдвиг1 = 2000/0.95 = 2105,3 кВт.

б) Рассчитаем полную мощность Sэл. м, потребляемую двигателем из электросети:

эл. м = Рэл. м/cosφм;

Sэл. м1 = Рэл. м1/cosφм1 = 2105,3/0.91 = 2313,5 кВ·А.

в) Рассчитаем номинальный ток электродвигателя Iном. м:

Iн. м= Sэл. м/ (·Uном);

Iн. м1 = Sэл. м1/ (·U2) = 2313,5 ( *10) = 133,6 А.

2. Выбор трансформатора

Для выбора силового трансформатора Т1 необходимо найти полную мощность, протекающую через него:

сум = Sм1+ (Р1+Р2+Р3+Р4+Рсн) /cosφ; Sсум. = 5977,5 кВ·А.

По суммарной мощности Sсум. = 5977,5кВ·А и напряжению установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий выбора:

Uвн≥Uуст. в; Uуст. в= 110 кВUyн≥Uуст. н; Uуст. н= 10 кВSн. тр ≥Sрасч. тр. Sрасч. тр. = 5977,5 кВ·А

ПараметрыТрансформатораУстановкиUвн= 121 кВUуст. в=110 кВUнн= 6.3 кВUуст. н= 10 кВSн=6300 кВ·АSуст =4750.6 кВ·А

выбираем трансформатор типа ТМ-6300/110. Данный трансформатор удовлетворяет предъявленным требованиям.

максимальная мощность трансформатора с учетом перегрузки:

раб. мах = 1.5·Sн. тр,

где Sн. тр — номинальная мощность, передаваемая по сети через трансформатор.

Sраб. мах = 1.5·6300=9450 кВ·А.

максимальный ток, протекающий по высоковольтной стороне силового трансформатора:

Iраб. мах (вн) = 9450/ ( ·110) = 49,6 А

ток протекающий по низковольтной стороне силового трансформатора:

Iраб. мах (нн) = 9450/ ( ·10) = 546,2А

3. Выбор трансформатора собственных нужд Т2

Рассчитаем номинальную мощность собственных нужд:

Sсн = Рсн/cosφ = 140/0,83 = 168,7 кВ·А.

Из справочника выбираем трансформатор собственных нужд:

ПараметрыТрансформаторУстановкиUвн=10 кВUуст. в=10 кВUнн=0.69 кВUуст. н=0,66 кВSн= 250 кВ·АSуст=168,7 кВт

Производим выбор трансформатора типа ТС3-250/10.

С учетом допустимой перегрузки максимальная мощность нагрузки собственных нужд составляет:

рм = 1.5*Sном = 1.5*250 = 375 кВ·А.

Определим ток, протекающий по высоковольтной обмотке трансформатора

(необходимо для выбора предохранителя), используя следующую формулу:

I = Sтр/ ( *U).

ток, протекающий по высоковольтной обмотке трансформатора:

раб. мах (вн) = 375/ ( *10) = 21,6 А

Данный трансформатор соответствует предъявленным требованиям.

4. Выбор силового трансформатора нагрузки Т3

Полная мощность, передаваемая через трансформатор потребителю в нормальном режиме:

уст. тр = Рнагр/cosφнагр = 125/0,83 = 150,6 кВ·А.

По подключенной мощности Sуст. тр = 150,6 кВ·А и напряжению установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий выбора:

Uв. н≥Uуст. вUуст. в=10кВUн. н≥Uуст. нUуст. н=0.66 кВSн. тр ≥Sрасч. трSрасч. тр=150,6 кВА

ПараметрыТСЗ-250/10УстановкиUвн=10 кВUуст. в=10 кВUнн=0,69 кВUуст. н=0.66 кВSн=250 кВ·АSуст=150,6 кВт

заданным параметрам соответствует трансформатор ТСЗ-250/10.

Максимальная мощность трансформатора с учетом перегрузки:

раб. мах = 1.5∙ Sн. тр,

где Sн. тр — номинальная мощность, передаваемая по сети через трансформатор

Sраб. мах = 1.5∙250 = 375 кВ·А.

таким образом, выбранный трансформатор удовлетворяет заданным условиям.

Определим ток, протекающий по обмоткам трансформатора по высокой и низкой обмоткам, используя следующую формулу:

Iн. тр = Sтр/ (∙U).

Номинальный рабочий ток, протекающий по высоковольтной обмотке трансформатора

Iн. тр = 250/ (∙10) =14,5 А.

максимальный ток, протекающий по высоковольтной стороне силового трансформатора

Iраб. мах (вн) = 375/ (∙10) =21,6 А.

максимальный ток, протекающий по низковольтной стороне силового трансформатора

Iраб. мах (нн) = 375/ (∙0,66) = 328,9 А.

5. Выбор предохранителя FS2

Для выбора предохранителя FS2 необходимо найти ток рабочего максимального режима с учетом возможной перегрузки питающего трансформатора в 1,5 раза:

Условие выбора:

U. нUуст;

Iуст.

ПараметрыПКТ 101-10-8 — 31,5 УЗ установкиU. н=10кВUуст= 10кВIн=31,5 АIраб. мах=21,6 А

выбираем предохранитель типа ПКТ 101-10-8 — 31,5 УЗ.

выбранный предохранитель соответствует предъявленным требованиям.

6. Выбор выключателя нагрузки: QF1

Выбор производится по максимальному току на низкой стороне трансформатора:

Iраб. мах (нн) =1,5∙ Sтр/ (√3∙U3) = 1,5∙250/ (√3∙0,66) = 328,9 А.

Выбор производится, исходя из следующих положений:

. нUуст,

где Uуст — линейное напряжение участка сети, где предусмотрена установка аппарата.

рас,

где Iрас — расчетный максимальный ток продолжительного рабочего режима цепи, для которой предусмотрен электрический аппарат.

ПараметрыЭО6ВустановкиU. н=0,66 кВUуст= 0.66 кВIн=1000 АIраб. мах=328,9 А

заданным параметрам соответствует выключатель типа ЭО6В.

7. Выбор кабеля производится по экономической плотности тока

Ток рабочего нормального режима (без перегрузки трансформатора Т):

р. н = 14,5 А.

Ток рабочего максимального режима с учетом возможной перегрузки трансформатора

из предыдущих расчетов:

Iраб. мах= 21,6 А.

Условие прокладки кабеля:

Материал жилы кабеля — МЕДЬ.

место прокладки кабеля — В ВОДЕ.

Тип изоляции — бумажная

Из для кабеля с медными жилами, бумажной изоляцией и Тmax = 3000 часов находим экономическую плотность тока для района центральной Сибири:

эк = 1,3 А/ (мм2)

По экономической плотности тока Jэк находим площадь сечения:

= Iраб. мах/ Jэк = 21,6 /1,3 = 16,6 мм2

ПараметрыСПУустановкиUн= 10 кВUуст= 10 кВS=25 мм2Sэ = 16,6мм2Iдоп. н=135 АIраб. мах=21,6 А

Произведем проверку выбранного кабеля на выполнение условия:

раб. мах < Iдоп,

где Iраб. махмаксимальное значение тока при эксплуатации кабеля;

Iдоп =К1∙К2∙ Iдоп. н — длительно допустимый ток с учетом поправки на число проложенных кабелей К1 и температуру окружающей среды К2;

Iдоп. н — длительно допустимый ток на один кабель при номинальной разности температур между кабелем и окружающей средой.

Поправочные коэффициенты К1 и К2 могут быть определены по ПУЭ [10].

К1 для учета количества проложенных кабелей: К1=1

К2 для учета температуры окружающей среды: К2=1.04

С учетом поправок получаем:

доп = 1∙1.04∙135 = 140.40 А

Iмах < Iдоп — условие выполняется.

Для прокладки применяем кабель марки СПУ

С — свинцовая оболочка;

П — оболочка из полиэтилена;

У — усовершенствованный.

электрическая подстанция трансформатор электродвигатель

8. Выбор выключателя Q2 (на выкатной тележке) производится по ранее найденному току рабочего максимального режима Iраб. мах и напряжению установки

Условие выбора:

. нUуст;

Iраб. мах

ПараметрыВММ-10А-400-10У2установкиUн=10 кВUуст= 10кВIн=400 АIуст= 21,6 А

заданным параметрам удовлетворяет выключатель типа ВММ-10А-400-10У2.

9. Выбор выключателя Q1 (на выкатной тележке) производится по ранее найденному току рабочего максимального режима Iраб. мах и напряжению установки

Условие выбора:

U. нUуст;

Iраб. Мах

ПараметрыВПМ-10-20/630У2установкиU. н=10 кВUуст= 10 кВIн=630 АIуст= 546,2 А

заданным параметрам удовлетворяет выключатель типа ВПМ-10-20/630У2

10. Произведем выбор разъединителя QS1

Выбор производится, исходя из следующих положений:

. нUуст,

где Uуст — линейное напряжение участка сети, где предусмотрена установка аппарата.

Iрас,

где Iрас — расчетный максимальный ток продолжительного рабочего режима цепи, для которой предусмотрен электрический аппарат.

ПараметрыРНД-110/630 Т1установкиU. н=110 кВUуст= 110 кВIн=630 АIраб. мах= 49.6 А

заданным параметрам соответствует разъединитель следующего типа: РНД-110/630 Т1

11. Произведем выбор отделителя QR1

Для выбора отделителя QR необходимо использовать ток рабочего утяжеленного режима Iраб. мах с учетом возможных перегрузок трансформатора на 50%.

Iраб. мах = 1,5∙ Sн. тр/ (√3∙Uн) = 49,6 А.

Из справочника выбираем электрооборудование, принимая во внимание, что РУ 110 кВ открытого типа (ОРУ).

Выбор производится, исходя из следующих положений:

номUуст,

где Uуст — линейное напряжение участка сети, где предусмотрена установка аппарата.

рас Iном,

где Iрас — расчетный максимальный ток продолжительного рабочего режима цепи, для которой предусмотрен электрический аппарат.

ПараметрыОД-110Б/1000У1установкиU. н=110 кВUуст= 110 кВIн=800 АIраб. мах= 49.6 А

заданным параметрам соответствует отделитель типа ОД-110Б/1000У1.

Учебная работа. Основы составления главных схем электрических подстанций