- •1. Выбор количества, типа и мощности силовых трансформаторов.
- •2. Расчет токов короткого замыкания и их ограничение
- •3. Разработка схем подстанции
- •3.1. Определение структурной схемы и основных характеристик подстанции.
- •3.2. Разработка главной схемы подстанции
- •3.2.1. Разработка схемы высшего напряжения.
- •Режим нейтрали
- •3.2.2. Разработка схемы низшего напряжения
- •3.3. Выбор вида оперативного тока.
- •3.4. Выбор трансформатора собственных нужд.
- •3.5 Выбор схемы питания трансформаторов собственных нужд.
- •Выбор и проверка электрических аппаратов кабелей и электроизмерительных приборов
- •4.1.3. Выбор опн
- •4.1.4. Выбор трансформаторов тока
- •4.2.1. Выбор выключателей на стороне нн
- •4.2.2. Выбираем тт на стороне нн [11]:
- •4.2.3. Выбор трансформаторов напряжения
- •4.2.4 Выбор кабеля для питания потребителей 10 кВ
- •4.3 Выбор приводов коммутационных аппаратов
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)
№ |
S, МВА |
% |
t, ч |
Sск, МВА |
1 |
9,025 |
38 |
1 |
8,312 |
2 |
8,31 |
35 |
1 |
7,597 |
3 |
7,6 |
32 |
1 |
6,887 |
4 |
7,125 |
30 |
2 |
6,412 |
5 |
5,94 |
25 |
1 |
5,227 |
6 |
9,5 |
40 |
2 |
8,787 |
7 |
14,25 |
60 |
2 |
13,537 |
8 |
21,375 |
90 |
3 |
20,662 |
9 |
23,75 |
100 |
1 |
23,037 |
10 |
16,625 |
70 |
3 |
15,912 |
11 |
15,44 |
65 |
2 |
14,727 |
12 |
19 |
80 |
2 |
18,287 |
13 |
17,81 |
75 |
3 |
17,097 |
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 продолжительностьюсоответственно в зоне максимальных систематических нагрузок послеаварийного режима.
В этом случае при вычислении учитываются все участки максимальной нагрузки послеаварийного режима, а продолжительность аварийной перегрузкиhaопределяется как сумма интервалов временина 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 эквивалентнойили эквивалентной скорректированной зимней температуры=-5С, продолжительность аварийной перегрузкиha=9 ч, коэффициент начальной нагрузки послеаварийного режима =0,72.
Используя таблицу из Методических указаний [3] с помощью линейной интерполяции найдем
1,42
в) 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
Марка |
Номинальная мощность, S МВА |
Напряжение, кВ |
Потери, кВт |
Uкз, % |
Iхх, % | ||||
ВН кВ |
НН кВ |
Рхх |
Ркз | ||||||
ТДН -16000/110 |
16 |
115 |
6,6 |
19 |
85 |
10,5 |
0,7 |
его основные параметры приведем в приложении (Приложение A).