Целью работы является приобретение студентами практических навыков расчета распределительных сетей 6-35 кВ и выбора их основных параметров.

Контрольная работа №1

Электрический расчет кольцевой схемы электрической сети 10 кВ

Выбрать число и мощности трансформаторов подстанций железнодорожного узла и рассчитать вариант кольцевой схемы электрической сети 10 кВ.

Исходные данные Вариант 420

1. Продолжительность использования максимума активной нагрузки

ч– 5100ч.

Отклонения напряжения на шинах питающей подстанции

Max=5

Min=0

2. Стоимость электрической энергии на шинах питающей подстанции β, коп/кВт⋅ч – 1,6 (в ценах 2017 года – 160 коп/кВт⋅ч).

3. Мощность (активная) нагрузки на шинах высшего напряжения подстанции, кВт:

− А = 320 кВт,

− Б = 700 кВт,

− В = 1600 кВт.

4. Длина линии напряжением 110 кВ

-110 км

5. Средний коэффициент мощности на шинах 10 кВ ГПП

0.88

6. Средний коэффициент мощности подстанции:

− А – cos ϕBAB = 0,90;

− Б – cos ϕBБB = 0,85;

− В – cos ϕBAB = 0,92.

5. Длины участков: км:

− К – lBкB = 2 км;

− Л – lBлB = 3 км;

− М – lBмB = 2,5 км.

1 Определение мощности подстанций и выбор трансформаторов

1. Число трансформаторов подстанции определяется категорией потребителей, присоединенных к шинам подстанции. При наличии потребителей первой категории, трансформаторов должно быть не менее двух. Поэтому на подстанциях В принимаем к установке два трансформатора , а на подстанциях А и Б устанавливаем по одному трансформатору.

2. Мощность трансформаторов определяется по расчетной нагрузке,кВ*А

(1)

Для подстанции А:

Для подстанции B:

Для подстанции C:

Для подстанции с одним трансформатором условие выбора следующее:

(2)

Исходя из условия (2) из ряда номинальных мощностей выбираем:

Подстанция А:630 кВА

Подстанция В:1000КВА

Номинальная мощность подстанции с двумя трансформаторами определяется исходя из двух режимов: нормального установившегося режима максимальных нагрузок ( работают оба трансформатора) и послеаварийного режима ( работает один трансформатор)

По условиям первого режима:

(3)

Где

- расчетная нагрузка трансформатора кВА

- коэффициент загрузки трансформатора при котором КПД наибольший (-0.70)

Выбираем ближайшее меньшее значение из номинального ряда

Выбранная мощность проверяется по условию работы трансформатора в послеаварийном режиме. В послеаварийном режиме трансформатор может работать с перегрузкой в 140% от номинальной мощности в течение шести суток , но не более пяти часов каждых суток. При этом допускается отключение потребителей третьей категории.

(4)

Мощность в ПАВ режиме при отключении потребителей третьей категории находим по формуле:

(5)

1400 1321

Условия (4-5) выполняются

1.3 Тип трансформатора подстанции определяется классом напряжения сети, потребителей, номинальной мощностью трансформатора режим нейтрали сети. Для подстанций сети 10 кВ выбираем трехфазные двухобмоточные трансформаторы с естественным масляным охлаждением типа ТМ

Паспортные данные трансформаторов занесены в таблицу 1

Таблица 1

Паспортные данные выбранных трансформаторов

Параметр трансформатора	Подстанция
	А	В	С
Тип	ТМ-630	ТМ-1000	ТМ-1000
Номинальная мощность кВА	630	1000	1000
Номинальное напряжение обмотки высокого напряжения кВ	6 10 20	6,10 20	6,10 20
Номинальное напряжение обмотки низкого напряжения кВ	0,4/0,23	0,4/0,23	0,4/0,23
Напряжение короткого замыкания между обмоткой ВН и НН	5,5	6,0	6,0
Потери мощности короткого замыкания кВт	11.9	20.3	20.3
Потери мощности холостого хода кВт	20.2	25	25
Ток холостого хода	1,7	1,3	1,3
Схема и группа соединения обмоток	Y/Yн-0;	Y/Yн-0; 1	Y/Yн-0;