курсовая по электрооборудованию. Расчет трансформаторной подстанции

• Название: Расчет трансформаторной подстанции
• Анкор: курсовая по электрооборудованию
• Дата: 29.04.2022
• Размер: 330.71 Kb.
• Имя файла: Ermolaev.docx
• Тип: Курсовая; #504366
• страница: 5 из 5

Рисунок 2.3 Лето. Нормальный режим

Трансформаторы работают без перегрузки.

Лето. Аварийный режим

Sтр = 54 МВА;

Sтр % = · 100=59%.

100
90
80
70
6 0
50
40
30
20
10
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24

Рисунок 2.4 Лето. Аварийный режим

B₁=(0,8·54)²·4+(0,9·54)²·1=12914,51 МВА² · ч

B₂=(0,7·54)²·2+(0,8·54)²·3=110104,39 МВА² · ч

k₂= 1,44

k₁= =0,99

k₂S_тр=1,44·32=53,1 МВ·А

k
(2.17)
₂= 0,9 =1,44


(2.18)
=


(2.19)
=

По таблицам ГОСТ 14209-85 для аварийных перегрузок для k₁ = 1;

T_п =5→h=6 ч;

k
(2.20)
_2доп =1


(2.21)
=(k₂-k_2доп)S_тр=(1,7-1,2)·32=20,8 МВ·А

=S_{зимн max}-∆S_откл=54-12,5=38,2 МВ·А

=

B₁=34,5² 5=1181,98 МВА² · ч

B₂=(0,9 34,5) ²+34,5²=2363,96

B₁ B₂

k
(2.22)
₂= =1,51

k
(2.23)
₁= =

0
(2.24)
,9 =0,9

k
(2.25)
₂ =0,9 =22,5

По таблицам ГОСТ 14209-85 для аварийных перегрузок для k₁ = 0,7;

T_п =5→h= 1ч;

k_2доп =1,8

k₂ k_2доп

5. 
   Тепловой расчет трансформатора. 2×40 МВА
   

Зима. Нормальный режим.

Sзимн max = 54 МВА;

S_Σ тр = 2 · 40=80 МВА;

S_Σ тр % = · 100=148%.

Трансформаторы несут мощность без перегрузки.

Зима. Аварийный режим.

Sзимн max = 547 МВА;

S_Σ тр = 40 МВА;

S_Σ тр % = · 100=74%.

100
9 0
80
70
60
50
40
30
20
10
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24

5. 
   Зима. Аварийный режим
   

B₁=(1·47)²·4=22904,98 МВА² · ч

B₂=(0,9·47)²·2+(1·47)²·1=10164,52 МВА² · ч

k₂= 1,33

k₁= =0,84

Лето. Нормальный режим.

Sлетн max = 54МВА;

S_Σ тр = 2 · 40=80 МВА;

S_Σ тр % = · 100=148%.

Трансформаторы работают без перегрузки.

Лето. Аварийный режим.

Sлетн max = 47 МВА;

S_Σ тр = 40 МВА;

S_Σ тр % = · 100=74%;

100
9 0
80
70
60
50
40
30
20
10
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24

Рисунок 2.9 Лето. Аварийный режим

B₁=(0,8·47)²·4+(0,8·47)²·4+(0,9·47)=12914,51 МВА² · ч

B₂=(0,8·47)²·2+(0,9·47)²·2+(1·47)²·1=7344,91МВА² · ч

k₂= 1,475

k₁= =0,79

k₂=1

k_2доп=1,17

k₂ k_2доп

Генераторы:

ТВ-20150

235 МВ·А

U_ном=18кВ

C
(2.26)
OS _ном=0,9

sin=

x
(2.27)
_r=

Ι_{г ном}=12,37кА

E
(2.28)
_r=

Трансформаторы:



U_К=10,5%

U_{Н ном}=6,3кВ

U_{В ном}=121кВ

Х
(2.29)
_т= Ом

Л
(2.30)
инии электропередачи: ( )




(2.31)



(2.32)


Трансформаторы подстанции:

U_К=10,5%

Х
(2.33)
_т= Ом (на полную мощность)

С хема замеще

ния
2.40

2.41
представлена на рисунке 2.10.




2.39


Рисунок 2.10 Схема замещения


(2.34)
кВ;


(2.34)
Ом;


(2.35)
Ом;


(2.36)

(2.37)
Ом;

Ом;

Схема замещения после объединения параллельных ветвей и приведения параметров к одному напряжению представлена на рисунке 2.11:



Рисунок 2.11 Приведенная схема замещения

Эквивалентные преобразования схемы представлены на рисунках 2.12-2.16.



Рисунок 2.12 Приведенная схема замещения


(2.38)
Ом;


(2.39)
Ом;


(2.40)

(2.41)
Ом;

Ом;

П
(2.42)
осле следующего шага схема принимает вид трехлучевой звезды, где


(2.43)
Ом;

Ом;



Рисунок 2.13 Приведенная схема замещения

2.4 Расчет тока короткого замыкания в точке K₁

Д ля расчета тока короткого замыкания в начальный момент времени схема преобразуется к виду:


E_экв

K₁

K₂


Рисунок 2.14 Приведенная схема замещения


22

(2.43)
Ом;


(2.44)

(2.45)
кВ;

Ом;


(2.46)
кА

Р
(2.47)
асчет затухания (определение тока к.з. в заданный момент времени τ)

с,

где t_с.в - время срабатывания выключателя (на отключение);

t_р.з – время срабатывания релейной защиты (дифференциальная защита).

Для схемы трехлучевой звезды находятся составляющие токов к.з. от генератора и системы в начальный момент времени:


(2.48)
кА;


(2.49)

(2.50)
кА;

кА;

Удаленность точки к.з. от станции:


(2.51)


С
(2.52)
одержание тока от станции в суммарном токе к.з.:



Расчет тока к.з. в точке K₂ выполняется для различных режимов работы трансформаторов:

а
E_экв
) без использования расщепления, параллельная работа трансформаторов


K₂


Рисунок 2.15 Приведенная схема замещения


(2.53)
кА;


(2.54)
кА;

б ) без использования расщепления, раздельная работа


E_экв


Рисунок 2.16 Приведенная схема замещения


(2.55)
кА;


(2.56)
кА;

в) использование расщепления, параллельная работа секций представлена на рисунке 2.17


x

x

н

н


Р
(2.57)
исунок 2.17 Параллельная работа секций


(2.58)
Ом;

Ом;


(2.59)

(2.60)
Ом;

кА;


(2.61)
кА;

г
(2.62)
) использование расщепления, раздельная работа секций


(2.63)
Ом;


(2.64)
кА;

кА;

Вывод: принимается вариант с использованием расщепления, с параллельной

работой секций.


(2.65)
кА.

2.5 Выбор выключателя в РУ 110 кВ

Намечаем к выбору выключатель ВМТ-110Б-20/1000 УХЛ1

а) Проверка по напряжению места установки

;

U_уст = 220 кВ;

U_ном = 220 кВ;

б
(2.66)
) проверка по длительному току.

S_тр = 0,5 ⋅ S_{зимн max}

;

;


(2.67)
.

в) проверка на электродинамическую стойкость

;


(2.68)


Таблица 2.3 Параметры выключателя

Параметр	Паспортное значение	Расчетное значение
Uном, кВ	220	220
Iном, А	2000	464
Iоткл.ном , кА	20	11,2
Iдим , А	52	17,95
Iт , кА	20
tт , с	3, Вк ном 2 = ⋅ 1200 кА с	Вк ном 2 = ⋅ 1618 , кА с

Вывод: выключатель принимается к установке

2.6 Выбор разъединителя 110 кВ

Намечаем разъединитель РНДЗ-1-110/630

Таблица 2.4 параметры разъединителя

Параметр	Паспортное значение	Расчетное значение
Uном, кВ	110	110
Iном, А	1000	464
Iсквозной, кА	80	75,25
tт , с	3, Вк ном 2 =1452 кА·с	Вк ном 2 = ⋅ 16,18 кА2 ·с

Вывод: разъединитель принимается к установке.

2.7 Выбор выключателя 10 кВ

В качестве варианта выбора намечается выключатель ВЭ-10-3600-20-УЗ(ТЗ)


(2.69)

(2.70)
кА = 3240 А;

кА² ⋅ с.

Окончательный выбор ВЭ-10-3600-20-УЗ(ТЗ) представлен таблицей

Таблица 2.5 Параметры выключателя

Условие проверки	Расчетное значение	Паспортное значение
Uуст ≤ Uном	10 кВ	10 Кв
Iраб max ≤ Iном	3,24 кА	3,6 кА
Iк𝜏 ≤ Iоткл ном	51,14 кА	52 Ка
Iк0 ≤ Iвкл ном	51,14кА	52 кА
Iуд ≤ iсквозной	130,9 кА	138 кА
Bк рас ≤ I2Т⋅tт	392,29 кА2 ⋅ с	2000 кА2 ⋅ с

Вывод: указанный выключатель выбирается для вводных и секционных

ячеек.

В
(2.71)
ыключатели для ячеек отходящих линий выбираются на меньший рабочий ток:

кА = 811 А

Вывод: для ячеек отходящих линий выбирается выключатель ВМПЭ-10-2000-20-УЗ(ТЗ).

Заключение

Выполнен расчёт трансформаторной подстанции. Найдены расчётные нагрузки, произведён расчёт и выбор трансформаторов подстанции. Все рассчитанные данные снесены в таблицы, произведён расчёт токов короткого замыкания.

В результате проделанных расчетов выбраны следующее оборудование для трансформаторной подстанции:

Силовой трансформатор ТРДН 40000/110;

Выключатель ВМТ-110Б-20/1000 УХЛ1;

Разъединитель РНДЗ-1-110/630;

Выключатель ВЭ-10-3600-20-УЗ(ТЗ);

3. Приложение



Режим использование расщепления, параллельная работа секций трансформатора

4. Список литературы

https://www.svs-5.ru/biblioteka/elektrotexnika/dlya-chego-nuzhny-transformatornye-podstancii/

https://ru.wikipedia.org/wiki/

https://www.elektro-expo.ru/ru/articles/transformatornaya-podstanciya/

https://otransformatore.ru/silovoj/moshhnost-transformatornoj-podstantsii/

http://electricalschool.info/elstipod/1663-oborudovanie-transformatornykh.html

http://electricalschool.info/main/elsnabg/368-transformatornye-podstancii-v-sistemakh.html

Правила устройства электроустановок. 7-е и 6-е издание. – СПб.: Издательство ДЕАН, 2010.

Электрические станции, подстанции и системы. Издание второе. Издательство «К О Л О С» Москва 1966