«Проектирование главной понизительной подстанции промышленного предприятия» - Курсовая работа

Содержание

Перечень условных обозначений 5

Введение 6

1 Расчет электрических нагрузок 7

2 Выбор рационального напряжения 8

3 Компенсация реактивной мощности 9

4 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов 10

5 Выбор сечения питающих линий и их конструкции 12

6 Расчет токов коротких замыканий 16

7 Выбор схемы и конструкции ГПП 22

8 Выбор и проверка электрических аппаратов 26

8.1 Выбор и проверка выключателей 26

8.2 Выбор и проверка разъединителей 33

8.3 Выбор и проверка трансформаторов тока 34

8.4 Выбор и проверка трансформаторов напряжения 39

8.5 Выбор ограничителей перенапряжения 41

8.6 Выбор и проверка токоограничивающих реакторов 41

8.7 Выбор и проверка сборных шин 41

8.8 Выбор и проверка изоляторов 43

9 Выбор системы оперативного тока 46

10 Выбор ТСН 48

11 Выбор аккумуляторной батарии 50

12 Релейная защита и автоматика 53

Заключение 56

Библиографический список 56

Введение

Данный курсовой проект является закрепляющим курса «Электропитающие системы и сети». В нём требуется произвести расчёт мощности трансформаторов и компенсирующих устройств, выбрать тип трансформатора и схемы ГПП. Также требуется выбрать электроаппараты (выключатели, разъединители, трансформаторы тока и напряжения, разрядники) и электрооборудование (изоляторы и шинные конструкции). Далее, необходимо осуществить проверку выбранных приборов по условиям различных режимов работы.

Выдержка из текста работы

8.3 Выбор трансформаторов тока

Трансформаторы тока выбираются: по номинальному напряжению, току первичной цепи, току вторичных обмоток при выбранном классе точности, электродинамической и термической стойкости при КЗ.

Номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току уста-новки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей.

Прежде чем приступить к выбору трансформаторов тока, необходимо определить число и тип измерительных приборов, включенных во вторичную цепь и иметь данные о длине соединенных проводов. В качестве соединительных проводов применяют многожильные контрольные кабели с бумажной, резиновой, полихлорвиниловой или специальной теплостойкой оболочке. Согласно ПУЭ, по условию прочности сечение не должно быть меньше 4 мм2 и для алюминиевых жил и 2,5 мм2 для медных жил. Затем определяется сопротивление наиболее нагруженной фазы, в соответствии со схемой соединения приборов контроля и учета, считая что .

Для обеспечения заданного класса точности должно соблюдаться усло-вие [7]:

, (65)

где – сопротивление приборов;

– сопротивление соединительных проводов;

– сопротивление контактов.

Сопротивление контактов принимается 0,05 Ом при 2-3 приборах и 0,1 при большем числе приборов.

На выключателях 110 кВ ПС устанавливаются встроенные трансформаторы тока ТРГ-110. Вторичная нагрузка трансформаторов тока 110 кВ показывается в таблице 6.

Таблица 6 – Вторичная нагрузка трансформаторов тока 110 кВ

Прибор Тип Нагрузка, ВА, фазы

А В С

Амперметр Э-350 М 10

Счетчик АЭ и РЭ СЭТ-4ТМ.03М 2,5

2,5 2,5

2,5

Наиболее загружена фаза В.

Мощность вторичной обмотки ВА.

Общее сопротивление приборов [7]:

(66)

где – мощность, потребляемая приборами;

I2 – вторичный номинальный ток прибора, равный 5 А.

(67)

Допустимое сопротивление проводов [7]:

. (68)

Определим сечение проводов по формуле [7]:

(69)

где l – длина соединительных проводов ( l = 100 м );

 –удельная проводимость материала провода, для алюминия равная 32 м/Ом·мм2.

Выбираю провод марки АКРВГ с сечением = 6 мм2.

Сопротивление проводов будет иметь следующее значение [7]:

(70)

Термическую и динамическую стойкость проверяем по параметрам тока КЗ на шинах 110 кВ ПС [7]:

, (71)

,

,

.

, (72)

где – кратность динамической стойкости, величина справочная.

– номинальный первичный ток трансформатора тока.

.

Сопоставление каталожных и расчетных данных приведено в таблице 7.

Таблица 7 – Сопоставление каталожных и расчетных данных при выборе трансформаторов тока 110 кВ

Справочные данные Расчётные данные Условия выбора и проверки

Uном =110 кВ

Iном = 200 А

iдин = 102 кА

Uуст=110 кВ

Iрmax= 76 А

iуд = 7,3 кА

r2 = 1,02 Ом

Uном ≥ Uуст

110 ≥ 110

Iном ≥ Iрmax

200 ≥ 76

iдин ≥ iуд

80 ≥ 7,3

r2ном ≥ r2

1,2 ≥ 1,02

Аналогично выбираются трансформаторы тока на вводах 10 кВ и секционном выключателе 10 кВ ПС. Вторичная нагрузка трансформаторов тока 10 кВ показывается в таблице 8.

Таблица 8 – Вторичная нагрузка трансформаторов тока 10 кВ

Прибор Тип Нагрузка, ВА, фазы

А В С

Амперметр Э-350 М 10

Счетчик АЭ и РЭ ПСЧ-4ТМ.05 2,5

2,5 2,5

2,5

Ватметр Д 8002 0,5 0,5

Варметр Н 3095 0,5 0,5

Итог 6 10 6

Наиболее загружена фаза В.

На вводах 10 кВ и на секционном выключателе выбираем ТТ марки ТОЛ-10-1.

Мощность вторичной обмотки ВА.

Общее сопротивление приборов :

Допустимое сопротивление проводов:

.

Определим сечение проводов по формуле:

Выбираю провод марки АКРВГ с сечением = 6 мм2.

Сопротивление проводов будет иметь следующее значение:

Термическую и динамическую стойкость проверяем по параметрам тока КЗ на шинах 110 кВ ПС:

,

,

.

.

Сопоставление каталожных и расчетных данных приведено в таблице 9.

Таблица 9 – Сопоставление каталожных и расчетных данных при выборе трансформаторов тока 110 кВ

Справочные данные Расчётные данные Условия выбора и проверки

Uном =10 кВ

Iном = 600 А

iдин = 102 кА

Uуст=10 кВ

Iрmax= 577 А

iуд = 11,63 кА

r2 = 1,02 Ом

Uном ≥ Uуст

10 ≥ 10

Iном ≥ Iрmax

600 ≥ 577

iдин ≥ iуд

102 ≥ 11,63

r2ном ≥ r2

1,2 ≥ 1,02

Заключение

Выполняя курсовое проектирование, студент учится пользоваться справочной литературой, ГОСТами, едиными нормами и расценками, таблицами, приобретает навыки составления технико-экономических записок, подготавливается к дипломному проектированию.

В процессе выполнения курсового проекта был произведен расчёт и выбор мощности и количества трансформаторов ГПП. Решены вопросы компенсации реактивной мощности. Составлена схема электроснабжения ГПП. Рассчитаны токи короткого замыкания на шинах ГПП, с помощью которых выбрано и проверено основное оборудование ГПП (выключатели, отделители, короткозамыкатели, трансформаторы тока и напряжения, разъединители, проходные и опорные изоляторы, сборные шины).

Список литературы

1 Барыбин, Ю.Г. Справочник по проектированию электроснабжения / Ю.Г. Барыбин. – М.: Энергоатомиздат, 2000. – 576 с.

2 Гук Ю.Б. Проектирование электрической части подстанций/ - Ю.Б Гук, В.В Кантан, С.С Петрова/ - Энергоатомиздат, 2000. – 312 с.

3 Киреева, Э.А. Электроснабжение цехов промышленных предприятий / Э.А. Киреева, В.В. Орлов, Л.Е. Старкова.– М.: Энергопрогресс, 2003. – 375 с.

4 Мясоедов, Ю. В. Проектирование электрической части электростанций и подстанций / Ю.В. Мясоедов ,Н.В. Савина, А.Г. Ротачёва. – Благовещенск: АмГУ, 2007. – 139 с.

5 Неклепаев, Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций / Б.Н. Неклепаев, И.П.Крючков. – М.: Энергоатомиздат, 2010. – 609 с.

6 Ополева, Г. Н. Схемы и ПС электроснабжения / Г. Н. Ополева. – М: ИНФРА-М, 2006 г. – 480 с.

7 Рожкова, Л.Д. Электрооборудование станций и подстанций/ Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. – М.: Энергоатомиздат, 2000. – 648 с.

Примечания

Архив работы состоит из пояснительной записки, двух чертежей (однолинейная схема ГПП и ОРУ 110 кВ), а также из приложения расчета в программе Mathcad 14.0