Введение

Темой курсовой работы является проектирование электрической части понижающей подстанции.

Подстанция ^_ это совокупность электроустановок предназначенных для преобразовании параметров электроэнергии. Понижающие подстанции предназначены для понижения напряжения с ВН на НН.

В зависимости от места и способа присоединения к сетям ВН различают следующие типы подстанции:

1. Тупиковые.

2. Ответвительные.

3. Проходные.

4. Узловые.

Схема присоединения подходящих линий к шинам подстанции и коммутационным аппаратам на ВН называется главной схемой электрического соединения, или схемой РУ.

При выполнении курсовой работы необходимо разработать следующие вопросы:

1. Выбор структурной схемы проектируемой подстанции.

2. Выбор силовых трансформаторов.

3. Выбор и обоснование главной схемы подстанции и схемы распределительных устройств.

4. Выбор сечений проводников воздушных линий и расчет режимов электрической сети проектируемой подстанции.

5. Расчет токов короткого замыкания.

6. Выбор коммутационных аппаратов.

7. Выбор токоведущих частей и кабелей.

8. Выбор контрольно-измерительных приборов и измерительных трансформаторов для основных цепей схемы.

9. Выбор и описание конструкции распределительных устройств.

Выбранное оборудование должно удовлетворять всем заданным условиям. Также при выборе оборудования должно учитываться качество, надежность, стоимость, экологичность и дальнейшие перспективы развития подстанции, потому что появление новых потребителей требует развития, модернизации и реконструкции электростанций, подстанций, ЛЭП, установления новых систем управления.

Потребители должны обеспечиваться качественной электроэнергией. Для характеристики качества электроэнергии применяются специальные показатели, которые установлены государственным стандартом (ГОСТ 13109-97).

1. Выбор структурной схемы проектируемой подстанции

При проектировании электрической подстанции первоначально составляются структурные схемы, в которых определяется состав основного оборудования (силовые трансформаторы) и связи между ними и распределительными устройствами (РУ) разных напряжений. Одновременно с выбором основного оборудования определяются и схемы, по которым оно будет работать.

По способу подключения подстанции делят на тупиковые, ответвительные, проходные и узловые. Узловые подстанции не только осуществляют питание потребителей, но и связывают отдельные части энергосистемы.

При проектировании электроустановки до разработки главной схемы составляется структурная схема выдачи электроэнергии (мощности), на которой показываются основные функциональные части электроустановки (распределительные устройства, трансформаторы, генераторы) и связи между ними.

Структурная схема узловой понижающей подстанции приведена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Структурная схема понижающей подстанции с двухобмоточными трансформаторами

Число трансформаторов на подстанциях выбирается в зависимости от категории потребителей, а также наличия резервных источников питания в се- тях низкого напряжения.

Так как чаще всего от подстанций питаются потребители всех трех категорий, а питание от системы подводится лишь со стороны ВН, то по условию надежности электроснабжения требуется установка не менее двух трансформаторов.

По заданию длина линий:

;

;

Нагрузка потребителей на стороне НН:

Полная мощность источника:

Реактивное сопротивление системы в относительных единицах:

X_с^* = 0,11.

Напряжения высокой и низкой стороны:

.

Суммарная полная расчетная мощность подстанции:

, (1.1)

где - расчетные параметры нагрузки потребителей подстации;

- полная мощность, потребляемая для собственных нужд подстанции.

Мощность потребляется от шин низкого напряжения, обычно она составляет 4…5% от мощности потребителей.

Расчетная активная мощность подстанции:

[МВт]; (1.2)

[МВт].

Примем мощность, потребляемую для собственных нужд подстанции, равной 4% от Р_р.

С учетом собственных нужд подстанции расчетная активная мощность:

[МВт]; (1.3)

[МВт].

Тогда Р_сн:

Р_сн = P^’_p - P_p [МВт]; (1.4)

P_сн= 64,792 – 62,3 = 2,492 [МВт].

Коэффициент мощности собственных нужд принять равным 0,9.

Полная мощность подстанции на стороне НН:

; (1.5)

Активная мощность на стороне НН:

[МВт]; (1.6)

[МВт].

Реактивная мощность на стороне НН:

; (1.7)

где,

а (1.8)

[МВАр].

Суммарная полная мощность подстанции:

[МВА]; (1.9)

[МВА].

Номинальная мощность трансформаторов должна удовлетворять условию:

; (1.10)

где n – количество трансформаторов на подстанции,

k_з – коэффициент загрузки; при n=2 k_з=0,75

[МВА].

Выбираем двухобмоточный трансформаторы типа ТДТНЦН-63000-110/6, напряжением 110/6 кВ. [8].

Необходимо выполнить проверку на перегрузку трансформатора в аварийном режиме, когда в работе остается один трансформатор и его мощность должна быть меньше S_p.

; (1.11)

S_н.тр. – номинальная мощность трансформатора;

К_пав – коэффициент перегрузки в аварийном режиме; такая перегрузка допускается в течение 5 суток при условии, что коэффициент, предшествующий загрузки был не более 0,93 и длительность перегрузки не более 6 часов.

[МВА].

т.к. расчетная полная мощность меньше полученного значения, то перегрузка трансформатора будет меньше допустимой.