Реферати українською » Физика » Проектування головної знижувальних підстанцій промислового підприємства


Реферат Проектування головної знижувальних підстанцій промислового підприємства

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Анотація

Мета курсового проекту закріплення отриманих теоретичних знань у курсі «>електропитающие системи та електричні мережі».

У виконання курсового проекту було спроектовано головнапонизительная промислового підприємства. Запропоновано два варіанта розвитку.Произведен вибір, і перевірка основного електроустаткування.

За результатами порівняння двох розглянутих проекті схем харчування споживачів із технічною відсталістю та економічної погляду був обраний варіант, із найкращими показниками.


Зміст

Запровадження

1. Завдання до курсовому проектування

2.Расчет центру електричних навантажень і вибір місця установки ДПП

3. Вибір схеми електропостачання ДПП ітерриториально-распределенних споживачів

3.1 Схема радіального харчування

3.2 Схема змішаного харчування

4. Визначеннярасчетних навантажень на шини підстанції і довжини що живлять дротів

4.1Расчет навантажень на шини підстанції

4.2Расчет довжин що живлять ліній

5. Визначення потужності і слабким місця установки компенсуючих пристроїв

5.1Расчет реактивної потужності компенсуючих пристроїв

5.2 Вибір що компенсує установки

5.3 Місце установки компенсуючих пристроїв

6. Вибір трансформаторів і що живлять ліній

6.1 Вибір числа і силових трансформаторів ДПП

6.2 Вибір трансформаторів відведенихЭН

7. Вибір дротів повітряних ліній і кабельних ліній

7.1 Вибір перерізу провідника по нагріванню

7.2 Вибір перерізу провідника із втрат напруги

8.Расчет струмів короткого замикання

8.1Расчет струмівКЗ в точках

8.2Расчет вибраних провідників на термічну іелектродинамическую стійкість

9. Вибір електроустаткування

9.1 Вибір роз'єднувачів

9.2 Вибір вимикачів

9.3 Вибір трансформаторів струму

9.4 КомплектаціяРЗиА

>10.Расчет втрат потужності й електроенергії у схемі електропостачання

10.1 Втрати потужності й електроенергії в трансформаторах

10.2 Втрати потужності й електроенергії в лініях

>11.Расчетнадежности системи електропостачання

>12.Технико-економическое порівняння варіантів схем електропостачання

Укладання

>Библиографический список

 


Запровадження

>Курсовой проект залежить від проектування головноюпонизительной підстанції 35/6 кВ промислового підприємства, із єдиною метою електропостачання територіально розподілених споживачів 6 кВ.

У виконання курсового проекту вирішувалися такі:

- розробка схеми понижуючої підстанції промислового підприємства 35/6 кВ;

- вибір варіантів розвитку;

- розрахунок параметрів основних нормальних і післяаварійних режимів проектованої електричної мережі;

- розрахунок необхідної потужності компенсуючих пристроїв за умовою балансу потужності енергосистеми;

- вибір номінальних параметрів основного електроустаткування;

- перевірка обраного устаткування в умовах тривалої й аварійного режиму;

- розрахунок надійності запропонованого варіанта;

- порівняння двох варіантів з техніко-економічній думки і вибір найефективнішого.

Запропоновані варіанти і схеми підстанції задовольняють вимогам надійності споживачів і умові тривалого режиму роботи.


1. Завдання до курсовому проектування

У межах курсового проекту поставлено завдання спроектувати головнупонизительную підстанцію (ДПП) промислового підприємства. Аби вирішити завдання проектування необхідно:

1) розрахувати центр електричних навантажень (>ЭН), і побачити місце установки ДПП біля підприємства;

2) вибрати схему електропостачання ДПП, і як мінімум дві схеми харчуваннятерриториально-распределенних споживачів;

3) вибрати основне устаткування ДПП і відведених що живлять ліній, зокрема елементи (трансформатори струму, напруги) для релейного захисту та протиаварійної автоматики (>РЗиА). Вказати, якими типамиРЗиА необхідно укомплектувати ДПП і що відходять наЭН фідери. Можливе також використання запобіжників і автоматичних вимикачів;

4) визначити міць і місце установки компенсуючих пристроїв;

5) розрахувати струмиКЗ і перевірку обраного устаткування;

6) визначити величину втрат електричної енергії в ЛЕП ітрансформаторе(ах).

7) виконати розрахунок надійності системи електропостачання підприємства;

8) провести техніко-економічне обгрунтування порівнюваних варіантів схеми харчування споживачів.


Таблиця 1. Дані про електричних навантаженнях, їх координатах і характері споживання

Номер варіанта НомерЭН ПотужністьЭН, МВА Характер споживання Напруга харчуванняЭН, кВ КоординатиЭН, км Категорія харчування споживачів
x y
12 1 >5,1+j3,7 Р 6 4,5 7,4 II і III
2 >2,1+j0,3 Р 6 6,9 2,1
3 >3,1+j1,2 З 6 5,1 5,2
4 >3,8+j2,7 Р 6 1,8 0,6
5 >2,2+j0,9 З 6 0,7 3,9
6 >1,9+j0,8 Р 6 0,9 0,8

Таблиця 2. Відомості про координатах і величиною високої напруги, подаваного на введення підприємства

Номер варіанта Розмір вступного напруги, кВ

Координати введення, км
x y
12 35 2,6 1,2 3,7

2.Расчет центру електричних навантажень і вибір місця установки ДПП

Визначення умовного центру електричних навантажень.

Центр електричних навантажень (>ЦЭН) – це точка з координатами (>0;0), щодо якої показники розкиду навантажень найменші.

                                        (1)

>ОпределимЦЭН ДПП (1):

км

км

У точці з координатами (3,48; 3,882) показники розкиду електричних навантажень мінімальні.

Отже, точка місцеположення джерела харчування з координатами (3,48; 3,882), цим ми досягаємо зменшення економічних витрат, а розкид електричних навантажень, щодо джерела харчування, найменший.

Максимальне наближення ДПП до центра електричних навантажень дозволить побудувати надійніший і економічну систему електропостачання, оскільки скорочується протяжність мереж вторинного напруги, у результаті зменшуються падіння напруги, і втрати електроенергії.

Ще однією перевагою наближення ДПП до центра електричних навантажень є зменшення зони можливих аварій, що дасть можливість оперативно ремонтувати.

На мал.1показанноасположение електричних навантажень , введення і місцезнаходження ДПП.

>Рис. 1 Розташування споживачів біля підприємства.


3. Вибір схеми електропостачання ДПП ітерриториально-распределенних споживачів

Головна схема електричних сполук визначає основні якості електричної частини станцій та підстанцій: надійність, економічність, ремонтопридатність, безпеку обслуговування, зручність експлуатації, зручність розміщення електроустаткування, можливість подальшого розширення й т. буд. [5].

Відповідно до чинним Правилам устрою електроустановок (>ПУЭ) всеелектроприемники по необхідної ступеня надійності діляться втричі категорії. У цьому курсовому проекті представлена друга, і третя категорія споживачів.Электроприемники другої категорії мають забезпечувати електроенергією від двох незалежні джерела харчування, при відключенні однієї з них переключення на резервний має здійснюватися автоматично або у ручну.

Схема мережі зі своєї конфігурації і параметрами мають забезпечуватинормируемое якість електроенергії в споживачів, як у нормальних, і у післяаварійних режимах. Воно характеризується якістю частоти і якістю напруги.

Схеми і параметри мережі мають забезпечувати оптимальний рівень струмів короткого замикання, можливість виконання релейного захисту та автоматики.

Вибір схеми харчування ДПП було зроблено на користь схеми з цими двома блоками зотделителями інеавтоматической перемичкою із боку лінії схема4Н (мал.2),т.к дана схема дозволяє забезпечувати необхідну надійність харчування споживачів другої категорії й уникнути необгрунтованих економічно витрат за додаткове устаткування у разі вибору складнішою схеми.


>Рис. 2. Два блоку зотделителями інеавтоматической перемичкою із боку лінії.

3.1 Схема радіального харчування

>Радиальними є такі схеми, у яких електрична енергія від центру харчуванняпредается безпосередньо до цехової підстанції, без відгалужень по дорозі для харчування інших споживачів приведено в графічної частини лист №1.

 

3.2 Схема змішаного харчування

Схема змішаного харчування дозволяє, деяких випадках, створити схему електропостачання з найкращими технічно-економічними показниками. Такий варіант електропостачання споживачівприведен в графічної частини лист №2.

Був зроблено вибір схеми харчуваннятерриториально-распределенних споживачів на користь радіальної і змішаної.

>Радиальная схема має великий гнучкістю і зручностями в експлуатації, оскільки ушкодження чи ремонт однієї лінії віддзеркалюється в роботи лише одного споживача.

Змішана схема харчування, поєднує у собі принципи радіальних і магістральних систем розподілу електроенергії, має найбільшого поширення на великих об'єктах.

Магістральна схема не розглядається, бо такі схеми застосовуються, коли лінії від центру харчування до пунктів прийому може бути прокладено без значних зворотних напрямів. Також магістральні схеми менш надійні ніж радіальні і змішані, бо як категорія споживачів друга, то однією з основних показників схем мусить бути висока надійність.

Надалі, буде зроблено з порівняльного аналізу вибраних схем і вибір найоптимальнішої.


4. Визначеннярасчетних навантажень на шини підстанції і довжини що живлять дротів

 

4.1Расчет навантажень на шини підстанції

Розрахункові навантаження на шинах головноюпонизительной підстанції складатися з навантажень споживачів підприємства.

Активна потужність системи:

>P=5,1+2,1+3,1+3,8+2,2,+1,9=18,2

>Реактивная потужність системи:

>Q=j(3,7+0,3+1,2+2,7+0,9+0,8)=j9,6

Повна потужність системи дорівнює

>S=18,2+j9,6

4.2Расчет довжин що живлять ліній

>Длини ліній для радіальної схеми:

Для змішаної схеми харчування:

5. Визначення потужності і слабким місця установки компенсуючих пристроїв

Однією з способів компенсації реактивної потужності є застосування силових конденсаторів. Силові конденсатори можна застосовувати у силових мережах високої професійності і низького напруги. Вони можна застосовувати як окремими одиницями, то й як комплектних батарей статичних конденсаторів (ХСК).

Поставлене мета: збільшення коефіцієнта потужності, системи, тому необхідніконденсаторние установки підвищення коефіцієнта потужності.

 

5.1Расчет реактивної потужності компенсуючих пристроїв

>Реактивная потужність компенсуючих пристроїв перебуває з висловлювання:

>QК.У.=Q -QВ=P(tg -tgВ) (2)

де,Q –расчетная потужність навантаження у пункті його приєднання до має енергосистемі;QВ – те, але відповідає встановленим підприємству умовам отримання енергії;tg – тангенс кута, відповідний коефіцієнта потужності навантаження;tgВ – те, але відповідальний встановленим підприємству умовам отримання енергії (>tgВ=0,31);P –расчетная потужність активної навантаження у пункті його приєднання до має енергосистемі.

>Тангенс кута потужності навантаження:

Коефіцієнт потужності енергосистеми:

Визначаємо реактивну потужність компенсуючих пристроїв (2):

>QК.У.=18,2(0,527 – 0,31) = 3,958Мвар

5.2 Вибір що компенсує установки

КУ є осередки, у яких розміщена апаратура управління, виміру, сигналізації і конденсатори,соединенние за схемою «трикутник».

Автоматичне відключення конденсаторів при навантаженні по току рахунок збільшення напруження і зовнішніх гармонік забезпечуєелектротоковое реле. Захист від струмівКЗ здійснюєтьсяплавкими запобіжниками для груповий чи індивідуальної захисту. Для відключення і включення щаблів в установках застосовуються магнітні пускачі.

Вибираємо КУ типуУКРМ-6,3/10,5-2250, з номінальною реактивної потужністюQ=2250квар, з кількістю щаблів, рівної 5, заввишки – 1800 мм, шириною – 5192 мм, масою – 1340 кг.

КУ приєднується до шині 6 кВ у кількості 1 із загальною потужністю 4500квар.

Після компенсації реактивної потужності тангенс кута потужності навантаження дорівнює:

>Реактивная потужністьскомпенсирована на 47%, тоді висловлювання для повної потужності і для шин ДПП матимуть вид:

>S=18,2+j9,6(1-0,469) =18,2+j9,60,531 =18,2+j 5,1

>S=18,901

 

5.3 Місце установки компенсуючих пристроїв

При підключенні дошинопроводу конденсаторної батареї, необхідним є дотримання умови:

>QmQК.У.Qm+1, (3)

деQК.У. – реактивна потужність конденсатора далекого;Qm,Qm+1 – реактивна потужність попереднього і наступного після КУфидера нашинопроводе.

Розподіл реактивної потужності нашинопроводе показано наРис. 3.

Малюнок 3. Розподіл реактивної потужності нашинопроводе

Перевірка виконання умови для1-ой секції шин:

Для прольоти 1-2: 1,9662,253,131 – умова не виконується.

Для прольоти 2-3: 2,1252,252,975 – умова не виконується.

Для прольоти 3-4: 2,7632,252,337 – умова не виконується.

Для прольоти 4-5: 4,1972,250,903 – умова виконується.

Встановлюємо КУ між 4 і п'ятифидером.

Перевірка виконання умови для2-ой секції шин:

Для прольоти 1-2: 1,9662,253,131 – умова не виконується.

Для прольоти 2-3: 2,1252,252,975 – умова не виконується.

Для прольоти 3-4: 2,7632,252,337 – умова не виконується.

Для прольоти 4-5: 4,1972,250,903 – умова виконується.

Встановлюємо КУ між 4 і п'ятифидером.


6. Вибір трансформаторів і що живлять ліній

 

6.1 Вибір числа і силових трансформаторів ДПП

Таблиця 3.Расчетная повна потужністьЭН з урахуванням компенсації

>ЭН № 1 2 3 4 5 6
>Sp, МВА 5,466 2,106 3,165 4,062 2,251 1,947

Сумарнарасчетная повна потужністьЭН:

>Sp = 18,901 МВА

ДПП бажано виконувати із кількістю трансформаторів максимум двох.Двухтрансформаторние підстанції економічно більш доцільні, ніж підстанції з однією чи великою кількістю трансформаторів. При спорудженнідвухтрансформаторних підстанцій бажано вибирати просту схему електричних сполук із боку вищих напруг із кількістю вимикачів, меншим числа приєднань.

При харчуванні споживачів другої категорії від донної підстанції задля забезпеченнянадежности харчування необхідно мати за одним трансформатору з кожної секції шин, у своїй потужність трансформатора мусить бути обрано те щоб на виході з ладу однієї з них, другий (з урахуванням припустимою перевантаження) забезпечив харчування всіх споживачів першої категорії.

Отже, ми вибираємодвухтрансформаторную підстанцію. Це забезпечить необхідну надійність електропостачання споживачів другої і третьої категорії.

Силові трансформаторидвухтрансформаторной підстанції повинні відповідати умовіоп перевантаження:

 (4)

Тобто. у разі потужність силових трансформаторів мусить бути

По довіднику [6] вибираємотрнсформатор ТД 16000/35

>UВН = 38,5 кВ

>UНН = 6,3 кВ

>SТР = 16000 кВт

>PХХ = 21 кВт

>PКЗ = 90 кВт

>UКЗ = 8%

>IХХ = 0,6%

 

6.2 Вибір трансформаторів відведенихЭН

По довіднику [6] вибираємо трансформатори для відведенихЭН

№ЭН >SР Тип >SН,кВА >UВН, кВ >UНН, кВ >PХХ, кВт >PКЗ, кВт >UКЗ, % >IХХ, %
1 5,466 >ТСЗУ 4000 6 0,4 5,7 33,5 6,5 1
2 2,106 ТМ 1600 6 0,4 3,3 18 5,5 1,3
3 3,165 ТМ 2500 6 0,4 4,6 26 5,5 1
4 4,062 ТМ 2500 6 0,4 4,6 26 5,5 1
5 2,251 ТМ 1600 6 0,4 3,3 18 5,5 1,3
6 1,947 ТМ 1600 6 0,4 3,3 18 5,5 1,3

7. Вибір дротів повітряних ліній і кабельних ліній

 

7.1 Вибір перерізу провідника по нагріванню

>Сечение провідника вибирається за умовою:

 (5)

Для введення 35 кВ №№1,2:

>Определим номінальний струм лінії:

По довіднику [6] вибираємо перетин провідника, а, по довіднику [6] вибираємо маркусталеалюминевий провід марки АС зIдоп=330 АS=95мм2.

Для інших ліній розрахунок ведеться аналогічно, результати розрахунку зводимо до таблиць №№4,5.

Таблиця 4.Расчет перерізу провідників для радіальної схеми харчування

>Параметр Лінія
Введення 35 кВ №№1,2 >ЭН 1 >ЭН 2 >ЭН 3 >ЭН 4 >ЭН 5 >ЭН 6
>Iн, А 283 501 193 290 372 206 178
Температура середовища З 25 25 25 25 25 25 25
>Iдоп, А 330 300 225 300 390 225 190
F,мм2 95 >2х150 95 150 240 95 70
>kп 1,0 1,0 1,0 1,0
Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація