1. Выбор количества, типа и мощности силовых трансформаторов
 Скачать 1.17 Mb.
|
      1. Выбор количества, типа и мощности силовых трансформаторов. При проектировании ПС выбор мощности силовых трансформаторов выполняют на основании расчета систематических нагрузок и аварийных перегрузок по ГОСТ 1420997. Наиболее часто проектируются двухтрансформаторные ПС, другое количество силовых трансформаторов применяется редко и должно быть экономически обосновано. Рассчитаем приближенную мощность силового трансформатора по следующей формуле:  где Pmax – максимальная нагрузка (зимняя), МВт; КΙ ,ΙΙ,ΙΙΙ – коэффициент участия в максимальной нагрузке потребителей Ι,ΙΙ,ΙΙΙ – категории; Кп – коэффициент перегрузки, равный 1,4; n – количество трансформаторов, равное 2; cos φ – коэффициент мощности.  (1.1) Округлим полученное значение до номинальной стандартной мощности (6,3; 10; 16; 25; 40) Выбираем трансформатор мощностью 16 МВА, так как 10МВА не проходит по аварийной перегрузке. Определим максимальную нагрузку подстанции:  (1.2) при 38%  при 35%  при 32%  при 30%  при 25%  при 40%  при 60%  при 90%  при 100%  при 70%  при 65%  при 80%  при 75%  S, %/МВА 100/23,75 80/19 60/14,25 40/9,5 0 4 8 12 16 20 24 ч Рис.1. суточный график нагрузок Корректировка заданного графика нагрузки для послеаварийного режима. Послеаварийный режим может возникнуть в результате повреждения оборудования электрических установок или ошибочных действий обслуживающего персонала. При этом часть малоответственных потребителей III категории могут быть переведены в режим работы в ночное время “провала” заданного ГН без ущерба для технологического процесса промышленного предприятия. В результате этого ГН в именованных единицах должен быть скорректирован с учетом заданного процента резерва. Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. Примем 3% резерва для потребителей Ι-ой категории надежности. Мощность резерва:  (1.3)
Эквивалентная нагрузка в зоне максимальных перегрузок послеаварийного режима.  (1.4)  hА=9ч Эквивалентная нагрузка в зоне начальной перегрузки послеаварийного режима  (1.5)  где  – нагрузки в МВА на различных ступенях ГН продолжительностью  соответственно в зоне максимальных систематических нагрузок послеаварийного режима.В этом случае при вычислении  учитываются все участки максимальной нагрузки послеаварийного режима, а продолжительность аварийной перегрузки ha определяется как сумма интервалов времени  на отдельных участках ГН   Коэффициент перегрузки: K2A=  2ПАВ/SНОМ=19,91/16=1,24 (1.6)Коэффициент начальной нагрузки послеаварийного режима: K1A=  1ПАВ/SНОМ=11,55/16=0,72 (1.7)Так как К1А<1, то трансформатор подходит для следующей проверки. Определим возможности аварийных перегрузок Возможность аварийных перегрузок определить по ГОСТ 14209-97. Для этого: а) скорректируем заданную эквивалентную зимнюю температуру  в зависимости от системы охлаждения силового трансформатора по графику (рис. 3.3), если она отрицательная, т.к. условия охлаждения силового трансформатора зависят от вида системы охлаждения.  Qсэк, ºС OFAF (ДЦ) -15 -10 ONAN (М) -5 ONAF (Д) 0 -5 -10 -15 -20 Qэк, ºС Рис. 3.3 График корректировки эквивалентной температуры т.к.  , то  б) определим допустимый коэффициент аварийных перегрузок  , используя значения эквивалентной или эквивалентной скорректированной зимней температуры  =-5  С, продолжительность аварийной перегрузки ha=9 ч, коэффициент начальной нагрузки послеаварийного режима  =0,72. Используя таблицу из Методических указаний [3] с помощью линейной интерполяции найдем  1,42в) сопоставим расчетный коэффициент  с допустимым коэффициентом , возможность аварийных перегрузок определяется условием:1<  . (1.8) Так как условие выполняется, следовательно аварийные перегрузки допустимы и данные трансформаторы могут быть применены на подстанции. ПС двухтрансформаторная. Тит выбранного трансформатора и его номинальные параметры [6] Таблица 1
его основные параметры приведем в приложении (Приложение A). 2. Расчет токов короткого замыкания и их ограничение 2.1. Расчет токов короткого замыкания. С целью выбора и проверки электрических аппаратов и кабелей производится расчет токов КЗ в относительных единицах для симметричного трехфазного КЗ. Активные сопротивления не учитываются, базисная мощность  =1000 МВА.Рассмотрим 2 варианта схемы ЭС ПЭС:
 Составим схему замещения  Определим сопротивление всех элементов схемы в относительных единицах [11,3.1]: Uс=1 ; Х0=0,4 Ом/км  ; (2.1.) ; (2.2.) (2.3.)где  – мощность КЗ системы С1, МВА;Х0 – индуктивное сопротивление 1 км длины ВЛ, Ом/км; l – длина ВЛ, км;  – высшее напряжение, кВ; – напряжение КЗ трансформатора, %; – номинальная мощность трансформатора, МВА[6]. Для ВН  (2.4.) (2.5.) (2.6.)
Для НН   
Для НН   Дальнейшие расчеты берем при отключенном секционном выключателе. Предварительно выбираем выключатели [7,9]: Выключатель ВН: ВГТ-110 II – 40/2500 УХЛ1 -  ,  Выключатель НН: ВВУ-СЭЩ-Э-6– 20/1600 У3 -  ,  Рассчитаем составляющее тока КЗ для дальнейшей проверки электрооборудования ПС.[1,3,10]
 (2.7.)гдеtз – время действия релейной защиты, с;  – собственное время отключения выключателя, с Для ВН:  Для НН: 
 (2.8.)Где tз – время действия релейной защиты, с;  – время отключения выключателя, с Для ВН:  Для НН: 
 (2.9.)где Куд – ударный коэффициент  (2.10.)где Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей (Та = 0,02 – для ВН; Та = 0,01 – для НН, выбираем по табл. [10,11] )   для ВН :  для НН: 
 (2.11.)Для ВН:  Для НН: 
 (2.12.)Для ВН:  Для НН:  2.2. Определение необходимости ограничения тока КЗ Необходимость ограничения тока к.з. на шинах НН должна быть определена на основании проверки двух условий:
 , (2.13.) где  – номинальный ток отключения выключателя НН , кА; [7,11,12]17,26 <20
Минимальную площадь сечения кабеля, отвечающую требованию его термической стойкости при КЗ, можно приближенно определить по импульсу квадратичного односекундного тока КЗ кабеля.  (2.14.)где  =1с, согласно данным завода изготовителя. -квадрат односекундного тока КЗ кабеля СПЭ,кА [13] Выбираем сечение кабеля  мм2 НН с алюминиевыми многопроволочными жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена.Так как все вышеперечисленных условий выполняется, то нет необходимости для применения дополнительных мер ограничения токов КЗ. 3. Разработка схем подстанции 3.1. Определение структурной схемы и основных характеристик подстанции. В связи с высокой степенью загрязнения- IV применяем ЗРУ-110кВ и КРУН-6кВ. Согласно нормам технологического проектирования для тупиковой ПС, питающейся от одной ВЛ, выбираем блок линия-трансформатор с выключателем. (Схема 110 – 3H [5]) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||