ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электропривода

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по электрическим аппаратам выше 1000 В

«Расчет токов короткого замыкания и выбор оборудования подстанции»

Студент	_______________	Лыткин Б.С.
Группа ЭП-12-1
Руководитель ст. преподаватель	_______________	Зотов В. А.

Липецк 2015

Аннотация

С. 32. Ил. 4. Табл. 8. Библиогр.: 7 назв.

В работе произведен расчет токов короткого замыкания ГПП-7 и ПС-54 ОАО «НЛМК».

Выбраны кабели отходящих линий, шинопроводы, трансформаторы собственных нужд, измерительные трансформаторы напряжения, разъединители, ограничители перенапряжений, вакуумные выключатели(вводные, секционные и отходящих линий).

Графическая часть:

Однолинейная схема ГПП-7 – А3

Однолинейная схема ПС-54 – А3

Всего в формате А1 – 0,5

Оглавление

Аннотация 2

ВВЕДЕНИЕ 4

1 Расчёт токов короткого замыкания 5

1.1 составление Схемы замещения 5

1.2 Расчёт для точек К-1.1, К-1.2, К-1.3 6

1.3 Расчёт для точек К-2.1,К-2.2, К-2.3 10

2 РАСЧЕТ НАГРУЗКИ ПОДСТАНЦИИ 10КВ 19

3 Выбор трансформаторов собственных нужд 10 кВ 21

4 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 24

5 Выбор кабелей отходящих линий 10 кВ 26

6 Выбор и проверка шин 10 кВ 27

7 Выбор разъединителей 10 кВ 30

8 Выбор вакуумных выключателей 32

8.1 Выключатели линий ГПП-7 33

8.2 Вводные и секционные выключатели ПС-54 35

8.3 Выключатели отходящих линий ПС-54 37

9 Выбор ограничителей перенапряжения (ОПН) 10 кВ 39

Заключение 40

Библиографический список 41

Введение

Электрическая энергия широко применяется во всех областях народного хозяйства и в быту. Этому способствует универсальность и простота ее использования, возможность производства в больших количествах промышленным способом и передачи на большие расстояния. Энергетика занимает ведущее место среди отраслей народного хозяйства. Уровень развития энергетики и электрификации в наиболее обобщенном виде отражает достигнутый технико-экономический потенциал страны.

Несмотря на спад производства и прочие неблагоприятные факторы, энергетика по-прежнему развивается и в настоящее время необходимы правильно спроектированные подстанции для распределения и передачи электроэнергии.

В качестве исходных данных используем однолинейные схемы ГПП-7 и ПС-54 ОАО «НЛМК».

ГПП-7 построена и введена в эксплуатацию для снабжения электроэнергией потребителей первой категории ОАО НЛМК на уровне 10 кВ и 35 кВ.

В курсовой работе проведён анализ и расчёт секций ПС-54. Взяты секции II и III 10 кВ.

Расчет токов короткого замыкания производится на основании схемы замещения, в которой все элементы схемы (трансформаторы, реакторы, кабельные и воздушные линии, двигатели и т. д.) заменяются соответствующими полными сопротивлениями.

По результатам расчёта токов короткого замыкания происходит подбор нужного электрооборудования.

1 Расчёт токов короткого замыкания

1.1 Составление Схемы замещения

На рисунке 1 приведена принципиальная схема участка с точками короткого замыкания.

Рисунок 1. Участок для расчёта токов КЗ по вводу №1 и вводу №2

Рассчитаем токи короткого замыкания на шинах ГПП-1 и ЦРП-75. Пользуемся однолинейными схемами и заданным током короткого замыкания на вводных шинах 110 кВ ГПП-1. Схема замещения – рисунок 2.

Рисунок 2. Общая схема замещения

1.2 Расчёт для точек к-1.1, к-1.2, к-1.3

Полное сопротивление сети:

Примем Тогда активное сопротивление сети:

Индуктивное сопротивление сети:

Рассчитаем активное и реактивное сопротивления сети, приведенные к базисному напряжению 110 кВ:

Для расчёта сопротивления трансформатора необходимо знать его параметры:.

Из-за низкого реактивного сопротивления считаем, что полное сопротивление трансформатора равно активному сопротивлению:

Сопротивление первичной обмотки трансформатора:

Сопротивление вторичной обмотки низшего напряжения:

Приведенное сопротивление первичной обмотки трансформатора:

Приведенное сопротивление вторичной обмотки низшего напряжения:

Переходное сопротивление для высоких напряжений при электромагнитных переходных процессах стремится к нулю, поэтому в расчёте им можно пренебречь.

Базисный ток для точки К-1.1:

Ток короткого замыкания в точке К-1:

Примем Реактор РБДГ-10-2500-0,35 УЗ.

Активное сопротивление реактора из-за очень маленького значения в расчётах не учитывается.

Приведенное индуктивное сопротивление реактора:

Ток короткого замыкания в точке К-1.2:

Кабельная линия имеет параметры:

Рассчитаем сопротивление кабельной линии:

Рассчитаем активное и реактивное сопротивления кабельной линии, приведенные к базисному напряжению 10 кВ:

Ток короткого замыкания в точке К-1.3: