Дипломная Работа Трансформаторные Подстанции

  1. На фидеры тяговой сети слева от подстанции. Дипломная работа. И трансформаторные.
  2. Дипломные и курсовые работы по релейной защите - Курсовые, дипломы, рефераты - Литература.
  3. Тип работы: Дипломная. Режимы работы трансформаторных. Работу подстанции.

. Дипломная работа: Проектирование электроснабжения здания и трансформаторной подстанции: Содержание 1. Характеристика потребителей 3. Расчет электрических нагрузок 4. Выбор питающих напряжений 5. Выбор мощности и числа питающих трансформаторов 6.

Выбор схемы электроснабжения 7. Расчет токов короткого замыкания 8. Релейная защита и автоматика 9. Выбор и расчет токоведущих частей 9.1 Выбор питающих кабельных линий 9.2 Выбор Кабельных линий (от ТП 6/0.4 до ВРУ) 10. Выбор электрооборудования выше 1000 в 10.1 Технические данные камер КСО-299 10.2 Выбор высоковольтной аппаратуры 11.

Выбор электрооборудования и аппаратов ниже 1000 В 11.1 Техническая характеристика щитов 11.2 Выбор автоматического выключателя на низком напряжении 11.3 Выбор предохранителей 12. Электрическое освещение 12.1 Проектирование и расчет искусственного освещения 12.2 Выбор нормируемых параметров 12.3 Выбор системы освещения 12.4 Выбор типов источников света и светильников и мест их размещения 12.5 Расчет осветительной установки 13. Расчет заземления 14. Молниезащита 15. Экономическая часть 15.1 Расчет расхода электроэнергии и стоимости электроэнергии 15.2 Расчет затрат на приобретение и монтаж электрооборудования 16. Охрана труда и экология 16.1 Раздел 1 16.2 Раздел 2 16.3 Экология Заключение Литература 1.

Введение В настоящее время на проектировании подстанций занято огромное количество инженерно-технических работников, накопивших значительный опыт. Однако в бурный прогресс в технике и, в частности, в энергетике выдвигают все новые проблемы и вопросы, которые должны учитываться при проектировании и сооружении современных сетевых объектов. Главная схема электрических соединений подстанции является тем основным элементом, который определяет все свойства, особенности и техническую характеристику подстанции в целом. При выборе главной схемы неотъемлемой частью ее построения являются обоснование и выбор параметров оборудования и аппаратуры и рациональная их расстановка в схеме, а также принципиальное решение вопросов защиты, степени автоматизации и эксплуатационного обслуживания подстанции. Последние вопросы в свою очередь оказывают непосредственное влияние на наличие или отсутствие эксплуатационного и ремонтного персонала на подстанции. При проектировании ТП решены следующие вопросы, являющиеся исходными для выполнения проекта подстанции: 1. Назначение и роль подстанции.

Дипломная работа. Реконструкции подстанции. Блочная трансформаторная.

Подстанции

Схема присоединения к системе. Число отходящих линий, их назначение и режимы работы. Уровни напряжения на шинах подстанции. Мощность и токи короткого замыкания на сторонах ВН и Н Н. Ожидаемые величины кратностей внутренних перенапряжений, требования к координации изоляции, требования к выключателям и характеристикам защитных разрядников.

Режим заземления нейтралей трансформаторов. Требования к схеме подстанции, вытекающие из расчетов электродинамической устойчивости.

Надежность уже выбранной главной схемы электрических соединений определяется надежностью ее составляющих элементов, в число которых входят силовые трансформаторы, отделители, разъединители, короткозамыкатели, сборные шины, выключатели, а также линии электропередачи. Данный дипломный проект отражает процесс проектирования электроснабжения Бизнес Центра, выбор и расчет оборудования расположенного во встроенной трансформаторной подстанции здания Бизнес-центра. В ходе проектирования затрагиваются все аспекты проектирования электроснабжения необходимые для нормального функционирования Центра при номинальных и послеаварийных режимах, спроектировано необходимое заземление. При проектировании того или иного оборудования необходимо рассматривать несколько вариантов, и при обосновании выбора нужно проводить технико-экономические расчеты всех вариантов, чтобы затраты на проект были минимальны.

Исходный данные для проектирования были получены путем практического подсчета мощности потребителей. Основные показатели проектируемого здания указаны в таблице №1. Основные показатели. № Показатель Значение 1 Напряжение, которое подается Бизнес-центру. 6 кВ 2 Напряжение, на котором осуществляется электроснабжение потребителей. 0,4 кВ 3 Мощность, потребляемая Бизнес-центром. 886,7 кВА 8 Количество трансформаторов 2 шт 9 Мощность трансформаторов 1000 кВА 10 Камеры в распределительном устройстве 6 кВ КСО-299 11 Годовое число часов использования нагрузи 3000 часов 12 Схема электроснабжения Радиальная 2.

Характеристика потребителей Целью дипломного проекта является проектирование электроснабжения 17 эт. Здания Бизнес Центра. Приемники электрической энергии делят на: -приемники трехфазного тока, напряжением выше 1 кВ с частотой 50 Гц; -приемники трехфазного тока, напряжением до 1 кВ с частотой 50 Гц; -приемники однофазного тока, напряжением до 1 кВ с частотой 50 Гц; -приемники, работающие с частотой отличной от 50 Гц.

Электроснабжение Бизнес-центра ведется на переменном токе с частотой 50 Гц. Также приемники могут быть разделены на группы по сходству режимов работы, т.е. По сходству графиков нагрузки. Это позволяет более точно находить среднюю и расчетную нагрузку узла системы электроснабжения, к которому присоединены группы различных по режиму работы приемников.

Различают три характерные группы электроприёмников: 1) приемники, работающие в режиме с продолжительной неизменной или мало меняющейся нагрузкой; 2) приемники, работающие в режиме кратковременной нагрузки; 3) приемники, работающие в режиме с повторно-кратковременной нагрузкой. Кроме того, электроприемники подразделяются по категориям электроснабжения. Существуют следующие категории электроприемников: I категория – перерыв в снабжении которых может привести к опасности для жизни людей, поломку дорогостоящего оборудования. II категория – перерыв в работе которых может привести к массовому недовыпуску продукции, простою механизмов и рабочих. III категория – прочие.

Расчет электрических нагрузок Первым этапом проектирования любой системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. Значения электрических нагрузок определяют выбор всех элементов и технико-экономические показатели проектируемой системы электроснабжения. Потребители обычно работают не одновременно и не все на полную мощность, поэтому фактически нагрузка энергосистемы всегда меньше суммы индивидуальных мощностей потребителей. Для определения электрических нагрузок в зависимости от стадии проектирования и места расположения расчетного узла в схеме электроснабжения применяют методы упрощенные и более точные. Определяют установившиеся мощности:. Вычисляют средние активные и реактивные мощности за наиболее загруженную смену:, где - коэффициент использования электрооборудования (из справочников), - коэффициент реактивной мощности (из справочников). Полная мощность, потребляемая зданием:.

Расчетные величины нагрузок. № Наименование Категория Рр кВт Cosφ/tgφ Q, кВАр 1 Магистраль М1 2 105 0,95/0,33 34,65 2 Магистраль М2 2 105 0,95/0,33 34,65 3 Магистраль М5 2 105 0,95/0,33 34,65 4 Щит распр. ЩР-1 2 71 0,95/0,33 23,5 5 Щит ЩОА 2 12 0,93/0,39 4,7 6 Щит 1Л 1 9 0,93/0,39 2,9 7 Щит 3Л 1 9 0,93/0,39 2,9 8 ИТП-1 2 8 0,93/0,39 3,1 S 446.8 кВА 424 0,94/0,36 141,05 9 Магистраль М2 2 105 0,95/0,33 34,65 10 Магистраль М4 2 105 0,95/0,33 34,65 11 Магистраль М6 2 105 0,95/0,33 34,65 12 Щит распр.ЩР-2 2 73 0,93/0,39 28,47 13 Щит. ЩДУ 2 2 0,91/0,45 1,7 14 Щит 2Л 1 9 0,93/0,39 2,9 15 Щит 4Л 1 9 0,93/0,39 2,9 16 ИТП-2 2 8 0,93/0,39 3,1 S 439.9 кВА 416 0,935/0,375 143,02 Итого 886.7 кВА 840 0,937/0,36 284 =886.7 кВА 4. Выбор питающих напряжений Выбор питающих напряжений и напряжений распределительных сетей зависит от мощности потребляемой зданием, его удаленности от источника питания, напряжения источника питания, количества и единичной мощности электроприемников. Электроснабжение проектируемого Бизнес-центра осуществляется от двух подстанций: ПС-127 и ПС-29 с напряжением на высокой стороне – 110 кВ, на низкой – 6 кВ, от них идут две линии до РУ-6 кВ.

Далее от РУ-6 кВ идут кабели к трансформаторам, где напряжение понижается до 380(220)В. Значение первичного напряжения (6 кВ) существенное не влияет на экономические показатели.

Более важным является вопрос выбора напряжения, на котором производится трансформация. Так как большинство потребителей работают на напряжении 380 В (220 В), то обоснование выбора этих напряжений отпадает само собой. Выбор мощности и числа питающих трансформаторов Мощность трансформаторов в нормальных условиях должна обеспечивать питание всех приемников электроэнергии потребителя. Мощность трансформаторов выбирают с учетом экономически целесообразного режима работы и соответствующего обеспечения резервирования питания потребителей при отключении одного трансформатора и тго, что нагрузка трансформаторов в нормальных условиях не должна (по нагреву) вызывать сокращение естественного срока его службы. Основными требованиями при выборе числа трансформаторов является надежность электроснабжения потребителей (учет категории приемников электроэнергии в отношении требуемой надежности), а также минимум затрат на трансформаторы с учетом динамики роста электрических нагрузок.

Для выбора числа и мощности трансформаторов необходимо определить значение коэффициента загрузки и количество трансформаторов устанавливаемых на каждой подстанции. Так как представлены потребители I и II категории, то, а число трансформаторов не менее двух. Выбор мощности трансформатора производится по формуле:, где n – число трансформаторов на подстанции (n=2), S – мощность данной подстанции, - коэффициент загрузки. Полная мощность:. Предварительно: Производим технико-экономическое сравнение вариантов (таблица №3) I вариант – 2 трансформаторов мощностью 1000 кВА, II вариант –2 трансформаторов мощностью 630 кВА. Технико-экономическое сравнение вариантов. Вариант I Вариант II Капитальные затраты на трансформаторы, которые включают в себя стоимость трансформаторов и затраты на строительно-монтажные работы., где n – количество трансформаторов, С тр– стоимость оборудования (средняя), С ст.мр.–строительно-монтажных работ (ФЕРм-2006).

С тр=130 т.р. И С ст.мр.=5 т.р. К = 2612 т.р. С тр=100 т.р.

И С ст.мр.=5 т.р. К = 2010 т.р. Стоимость амортизационных отчислений при проценте амортизации α=6,3%.

С а= 164 т.р. С а= 126,3 т.р. Потери электроэнергии, где Т т– максимальное годовое число часов использования максимальной нагрузки, Т т= 3000 часов. КВт ч ΔW = 37 кВт ч Стоимость потерь электроэнергии где С 0= 1,24 руб/кВт ч – стоимость потерь электроэнергии. С э/э= 200 т.р.

Распределительная подстанция

С э/э= 168 т.р. Для определения потерь электроэнергии находят потери в трансформаторах (таблица №4): Общие суммарные потери на трансформаторе: Таблица №4. Технические данные трансформаторов. Вариант Тип Iх,% Uк,% ΔРхх кВт ΔРкз кВт ВН НН I ТС 1000 1,5 8,0 2,15 8,4 6 0,4 II ТС 630 2,0 5,5 1,65 5,73 6 0,4 (Данные взяты из «ИнформЭлектро» 03.20.01-98). Как видно из расчетов, капитальные затраты и эксплуатационные расходы имеют различия, оценив варианты и учитывая технические показатели и возможности трансформаторов по перегрузкам выбираем вариант №1.

Выбор схемы электроснабжения Электроснабжение Бизнес-центра осуществляется от двух- трансформаторной подстанции 6/0,4кВ с мощностью трансформаторов 1000 кВА. При выборе схемы электроснабжения главной задачей является выбор между радиальной и магистральной схемами, также есть вариант применения смешанных схем. Схема радиального питания трансформаторов широко применяется в базовых отраслях промышленности (с глухим присоединением). Радиальная схема надежнее, чем магистральная, и поэтому чаще применяется для электроснабжения потребителей I и II категории.

В Бизнес-центре установлены потребители I и II категории, следовательно, при любой аварии все они должны быть резервно запитаны по другим линиям, трансформаторам. Магистральная схема отличается меньшей надежностью электроснабжения и большим числом отключенных потребителей (что в некоторых случаях недопустимо), но она экономичнее за счет меньшего количества используемых ячеек и меньшей длины кабельных линий. Также не рекомендуется присоединять к одной магистрали более трех трансформаторов (по 1000 кВА).

Магистральные схемы в основном применяются для трансформаторов небольшой мощности. Электроснабжение ТП 6/0.4 осуществляется по двум кабельным линиям (КЛ) от ПС-127 и ПС-29, длина КЛ менее 3 км, значит необходимости устанавливать вводной выключатель, нет.

С другой стороны ПС-127 и ПС-29 находятся в ведении другой эксплуатирующей организации, что требует установку коммутационной аппаратуры. Следующий фактор необходимости установки аппаратуры – создание видимого разрыва (при осмотрах и ремонтных работах).Схема электроснабжения представлена на рисунке №1. Схема электроснабжения Бизнес-центра. Расчет токов короткого замыкания Для электроустановок характерны четыре режима: нормальный, аварийный, послеаварийный и ремонтный, причем аварийный режим является кратковременным, а остальные – продолжительными режимами.

Электрооборудование выбирается по параметрам продолжительных режимов, и проверяются по параметрам кратковременных режимов, определяющим из которых является режим короткого замыкания. Коротким замыканием называется всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановок системы электроснабжения между собой или с землей. Причинами КЗ являются: обрыв, схлестывание проводов; механические повреждения изоляции (перенапряжение, старение изоляции); пробой изоляции; удар молнии в ЛЭП (ВЛ, КЛ). Вследствие КЗ в цепях возникают опасные для элементов сети токи, приводящие к их повреждению. Поэтому для обеспечения надежной работы электрической сети, электрооборудования, устройств релейной защиты производится расчет токов КЗ. Расчетные условия для короткого замыкания выбираются наиболее тяжелые, но достаточно вероятные.

Различают следующие виды КЗ: - однофазное, - двухфазное, - трехфазное, - двухфазное на землю, - двухфазное с одновременным замыканием, обрывом Вид и точка КЗ определяются необходимостью расчета. Расчетная точка КЗ находится в непосредственной близости от рассматриваемого элемента с учетом наиболее тяжелых условий в данном режиме КЗ. Расчетным видом КЗ для выбора или проверки параметров электрооборудования принято трехфазное КЗ. Для расчетов токов КЗ необходимо составить расчетную схему замещения, в которой все элементы заменены сопротивлениями, а магнитные связи – электрическими (рисунок №2).

Расчет токов КЗ выполняем в именованных единицах. В данных указаны токи КЗ на подстанциях №№ 27, 129: - точка К1: I no=10 кА, - точка К1,1: I no=8 кА. Данные токи приведены, для того чтобы можно было определить сопротивление системы: - до точки К1:, - до точки К1,1:. Электроснабжение Бизнес-центра производится от двух независимых подстанций, поэтому для нахождения токов КЗ вначале предполагается, что предприятие подключено только к ПС-127, затем - только к ПС-29.

Схема замещения Сопротивления элементов схемы замещения. Сопротивление КЛ до ТП:, где l- длина КЛ, км. от ПС-127: l=1.3 км, - от ПС-29: l=0.04 км, Сопротивление КЛ:, где l=0,4- длина КЛ, км. Сопротивление трансформатора:, Полное сопротивление всех элементов (до точки КЗ):. Начальное значение периодической составляющей тока КЗ:. Ударный ток КЗ:, где К у– ударный коэффициент., где T a– постоянная затухания времени в цепи КЗ. Ударный ток КЗ (действующее значение):, где q – коэффициент действующего значения ударного тока.

Все полученные значения по токам КЗ заносятся в таблицу №5. Точка КЗ К1 К2 К3 № ПС 1 2 1 2 1 2 Z, мОм 514 466 960 970 1300 1280 I по, кА 7,2 7,95 23,8 24,3 18,1 18,4 i уд, кА 17,36 15,7 44 45,5 31,67 33,75 К у 1,24 1,4 1,49 1,5 1,25 1,31 I у, кА 10,6 9,2 29,04 29,6 19,2 20,1 q 1,06 1,15 1,22 1,22 1,06 1,09 Из таблицы №5 видно, что наибольшие значения токов КЗ при электроснабжении от ПС-29, поэтому именно эти значения токов будут использоваться в дальнейших расчетах. Защита 1 - трансформаторов ТС-1000-6/0,4 кВ Основными видами повреждений в трансформаторах (автотрансформаторах) являются: замыкания между фазами в обмотках и на их выводах; замыкания в обмотках между витками одной фазы (витковые замыкания); замыкания на землю обмоток или их наружных выводов.

Дипломная Работа На Тему Трансформаторные Подстанции

В соответствии с этим, согласно ПУЭ, на трансформаторах (≥ 6 кВ) должны предусматриваться устройства релейной защиты, действующие при: повреждениях внутри баков маслонаполненных трансформаторов; многофазных КЗ в обмотках и на их выводах; витковых замыканиях в обмотках трансформаторов; внешних КЗ; перегрузках (если они возможны); понижениях уровня масла в маслонаполненных трансформаторах; Для трансформаторов малой и средней мощности (сюда относится и наш защищаемый трансформатор) хорошую защиту можно обеспечить применением мгновенной токовой отсечки в сочетании с максимальной защитой. Для защиты от повреждений на выводах, а также от внутренних повреждений предусматриваем токовую отсечку без выдержки времени, устанавливаемую со стороны питания и охватывающую часть обмотки трансформатора. Произведем расчет токов срабатывания максимальной защиты. Из расчетов токов КЗ следует: I (3) к1 min= 7200 (А) и ток КЗ на стороне 0,4 кВ приведенного к напряжению 6 кВ I (3) к2 min пр.= 238000,4/6,3 = 1511 (А). Рассчитаем коэффициент самозапуска нагрузки: к сзп где I сзп— ток самозапуска нагрузки, А; I р.макс.— максимальный рабочий ток, А, за I р.макс.с учетом «аварийного» отключения второго трансформатора принимаем расчетный суммарный ток двух секций 0,4 кВ. I р.макс.= 86,7 (А) I сзп где Х э— эквивалентное сопротивление, Ом, Х э= Х с+ Х кл+ Х тр+ Х нагр.(сопротивления приведены к 6,3 кВ) (Ом) Х э= 0,463 + 0,095 + 1,93 + 29,36 = 31,848 (Ом) (А) Для работы защиты выбираем схему неполной звезды с двумя трансформаторами тока (первый вариант) и с тремя трансформаторами тока (второй вариант). Следовательно, ток срабатывания защиты на стороне 6 кВ будет равен: (А) где к н=1,1-1,2 — коэффициент надежности срабатывания реле РТ-85; к в= 0,8-0,85 — коэффициент возврата реле РТ-85.

Ток срабатывания реле максимальной защиты: (А) где n т= 400/5 — коэффициент трансформации трансформатора тока; к сх= 1 — коэффициент схемы полной звезды; Принимаем ток срабатывания реле РТ-85 I с.р.= 2 (А), тогда: (А) Проверим чувствительность максимальной защиты трансформатора: 1) при двухфазном КЗ за трансформатором расчетный ток в реле: (А) (I вариант) ≥ 1,5 (т.к. Основная защита) и, следовательно, схема неполной звезды с двумя реле подходит. (А) (II вариант) ≥ 1,5 и, следовательно, схема полной звезды с тремя реле подходит. 2) при однофазном КЗ на стороне 0,4 кВ за трансформатором ток I (1) к≈ I (3) к (А) Токовую отсечку выполняем на том же реле РТ-85.

Тогда ток срабатывания отсечки: I с.о.≥ к н I (3) к.макс.= 1,6 1511 = 2417 ≈ 2480 (А) где к н= 1,6 — коэффициент надежности для реле РТ-85. Но также токовая отсечка предназначена для быстрого отключения всех КЗ:.

Дипломная Работа Трансформаторная Подстанция

Где U с.мин.=6000 — междуфазное напряжение питающей системы в минимальном режиме ее работы, В; z с.мин.— сопротивление системы в минимальном режиме до места установки отсечки, Ом; к н=1,1-1,2 — коэффициент надежности; к 0— коэффициент, учитывающий зависимость остаточного напряжения ( ) в месте установки отсечки от удаленности трехфазного КЗ. (Ом) (А) Условие выполняется.

Коэффициент чувствительности в месте установки равен: Проведем расчетную проверку трансформаторов тока типа ТЛК-10-400/5-У4 с n т=400/5, проверку чувствительности реле защиты и ЭО после дешунтирования, проверку допустимости применения реле РТ-85 по максимальному значению тока КЗ. 1) Проверка на 10% погрешность производится при токе срабатывания отсечки (2480 А):.

Значению соответствует сопротивление Z н.доп.= 3,25 Ом. В режиме дешунтирования сопротивление: Z н.расч.= 2 r пр.+ z р+ r пер., где r пр.— сопротивление соединительных проводов (Cu) при длине 10 м и сечении 4 мм 2, z р— сопротивление реле РТ-85, r пер.— сопротивление переходное контактов, принимаем равным 0,1 Ом. (Ом) (Ом) Z н.расч.= 2 0,05 + 2,5 + 0,1 = 2,7 (Ом) 3,25 (Ом), погрешность трансформатора тока в режиме после дешунтирования ЭО превышает 10%. Определим действительную токовую погрешность при токе надежного срабатывания токовой отсечки. При Z н.расч.= 2,7 (Ом) и значение к 10 доп= 7,5, коэффициент равен: Токовая погрешность трансформатора тока f=50%.

Однако с учетом низкого коэффициента возврата электромагнитного реле РТ-85 (0,8-0,85) чувствительность защиты после дешунтирования ЭО не снижается и возврата реле не произойдет: 3) Произведем проверку чувствительности ЭО: При токе надежного срабатывания ЭО 1,45 =7 (А) предельная кратность к 10= 1,4, чему соответствует Z н.доп.= 7 (Ом), т.е. Значительно больше чем Z н.расч.=3,125 (Ом). Следовательно, ε.

Дипломная работа: Расчет электрической подстанции Дипломная работа: Расчет электрической подстанции Введение В настоящее время электрическая энергия является наиболее широко используемой формой энергии. Это обусловлено относительной легкостью ее получения, преобразования, передачи на большое расстояние и распределения между приемниками. Огромную роль в системах электроснабжения играют электрические подстанции — электроустановки, предназначенные для преобразования и распределения электрической энергии. Развитие сельскохозяйственного производства, создание аграрнопро-мышленных комплексов приводит к необходимости реконструкции и строи-тельству новых электрических сетей в сельской местности, к постоянному повышению их пропускной способности и более высоких требований к на-дeжности электроснабжения.

Распределительная Подстанция

В существующем электроснабжении сельского хозяйства имеются недостатки. Даже животноводческие комплексы, являющиеся потребителями первой категории по надёжности электроснабжения, не все обеспечены резервированием электроснабжения. Одна из причин имеющихся недостатков существующего электроснабжения сельских потребителей – недостаточное оснащение действующих электрических сетей современным оборудованием. Часть действующих сетей имеет недостаточную пропускную способность, поскольку расчётные нагрузки при их проектировании принимались на перспективу 5-10 лет, а находятся они в эксплуатации гораздо большее количество лет. Тупиковая ПС – это ПС, получающая электроэнергию от одной электроустановки высшего напряжения к ЭУ потребителей с минимальным количеством ступеней промежуточной трансформации и аппаратов. Подстанции (ПС) предназначены для приёма, преобразования и распределения электроэнергии.

Comments are closed.