Проектирование электрической части понизительной подстанции 110/10 кВ

Выбираем предварительно трансформаторы типа ТЛМ-10-2У3 1500/5 в классе точности 0,5. Паспортные данные трансформатора приведены в таблице 6.11.Выбираем расчетное сечение соединительного кабеля по формулам (6.22-6.24): Ом ОмВ качестве материала соединительных проводов выбираем алюминий. мм2где м - длина кабеля от трансформаторов тока до ОПУ, согласно генплана;По условиям механической прочности выбираем сечение алюминиевого провода 4 мм2. Окончательно выбираем контрольный кабель КВВГ 4 сечением мм2.Далее проверяем выбранное стандартное сечение по формулам (6.25-6.26): ОмСуммарное сопротивление нагрузки трансформаторов: ОмВыбираем окончательно трансформаторы тока типа ТЛМ-10-2У3 .Аналогично предыдущим расчетам выбираем трансформаторы тока для отходящих кабельных линий.Таблица 6.11 - Данные трансформатора тока ТЛМ-10-2У3 ПараметрЗначениеНоминальное напряжение10 кВНаибольшее рабочее напряжение12 кВКоэффициент трансформации, 1500/5Ток электродинамической стойкости100 кАДопустимый тепловой импульс2028 кА2•секКласс точности0,5Условия выбора трансформаторов сведены в таблицу 6.12.Расчет токов произведен по (6.5)Таблица 6.12 - Условия выбора трансформаторов тока 10 кВУсловиеРасчетные данныеПаспортные данные10 кВ10 кВ1156 А1500 А20,1 кА20 кА11,28 кА2·сек1200 кА2·сек0,447 Ом1 ОмПеречень приборов подключенных к вторичной обмотке данного трансформатора тока сведен в таблицу 6.13.Таблица 6.13 - Нагрузка трансформаторов токаПриборМощностьАмперметр 3А-07022 ВАСчетчик активной энергии ЦЭ-6805В0,2 ВАСчетчик реактивной энергии ЦЭ-68110,3 ВАИтого, 2,5 ВА6.8 Выбор трансформаторов напряженияТрансформаторы напряжений выбираются по номинальному напряжению первичной цепи, классу точности и схеме соединения обмотки. Они устанавливаются на каждой секции сборных шин.Условие выбора трансформатора напряжения:(6.27)где - нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединённых к трансформатору; - номинальная мощность в выбранном классе мощности;(6.28)У трансформатора напряжения на вторичной стороне одна обмотка соединяется в звезду, на которую присоединяются все измерительные приборы, а другая – в разомкнутый треугольник, на который присоединяется реле защиты от замыканий на землю.6.8.1 Выбор трансформаторов напряжения на стороне 110 кВТребуется два трансформатора напряжения, по одному на каждую секцию шин 110 кВ. Приборы, подключенные к вторичным обмоткам трансформатора напряжения перечислены в таблице 6.15Таблица 6.15 - Вторичная нагрузка трансформатора напряженияНаименованиеМощностьЧисло приборовВольтметр Э-3554 Вт1Ваттметр Д-3553 Вт2Ваттметр Д-3553 Вт2Итого, суммарная мощность16 ВтПо формуле (6.28) находим : ВАВыбираем для напряжения 110 кВ трансформатор напряжения типа НКФ-110-83 ХЛ1 в классе точности 0,5. Паспортные данные трансформатора представлены в таблице 6.16.Таблица 6.16 - Данные трансформатора напряжения НКФ-110-83ХЛ1УсловиеРасчетные данныеПаспортные данные110 кВ110 кВ16 ВА400 ВАКласс точности0,50,56.8.2 Выбор трансформаторов напряжения на стороне10 кВДля подстанции выбрано четыре секции шин 10 кВ, на каждую секцию требуется устанавливать отдельный трансформатор напряжения, поэтому всего требуется четыре трансформатора напряжения 10 кВ. Приборы, подключенные к вторичным обмоткам трансформатора перечислены в таблице 6.17Таблица 6.17 - Вторичная нагрузка трансформатора напряженияНаименованиеКол-воМощностьВольтметр показательный Э-3352 ВАВольтметр регистрирующий Н-34410 ВАЧастотомер Э-3723 ВАВаттметр Ц-301/16 ВАВарметр Ц-301/16 ВАСчетчик активной энергии ЦЭ-6805В11 шт.1 ВАСчетчик реактивной энергии ЦЭ-681111 шт.2 ВАИтого, суммарная мощность60 ВАВыбираем для напряжения 10 кВ трансформатор напряжения типа НАМИ-10 ХЛ1 в классе точности 0,5. Паспортные данные трансформатора представлены в таблице 6.16.Таблица 6.18 - Данные трансформатора напряжения НТМИ-10/66 ХЛ1УсловиеРасчетные данныеПаспортные данные10 кВ10 кВ60 ВА120 ВАКласс точности0,50,57.Разработка щитовой системы измерений на подстанции. На проектируемой ПС решено использовать комплектное распределительное устройство КРУ серии К-104 ( КВ-02-104 )КРУ К-104 предназначены для работы в электрических установках трёхфазного переменного тока частоты 50 Гц напряжением 6 и 10 кВ для систем с изолированной или заземлённой через дугогасящий реактор нейтралью.КРУ К-104 также применяются в закрытых распределительных устройствах и электроустановках с частыми коммутационными операциями при наличии шкафов с вакуумными выключателями. Камеры КРУ К-104 изготавливаются для нужд народного хозяйства.Изделие КРУ К-104 сертифицировано, имеет сертификаты соответствия и безопасности.Таблица 7.1 – Основные параметры шкафов№Наименование параметраЗначение1.Номинальное напряжение КРУ, кВ6; 102.Наибольшее рабочее напряжение КРУ, кВ7,2; 123.Номинальный ток главных цепей шкафов КРУ с вакуумным выключателем, А630; 1000; 1600; 2000; 31504.Номинальный ток сборных шин КРУ, А1000; 1600; 2000; 31505.Номинальные токи отключения выключателей КРУ, кА20; 31,56.Ток термической стойкости КРУ для промежутка времени 1с, кА34,5; 54,57.Ток термической стойкости КРУ для промежутка времени 3с, кА20; 31,58.Номинальный ток электродинамической стойкости главных цепей шкафа КРУ, кА51; 819.Номинальная мощность трансформаторов КРУ СН, кВАДо 4010.Величина тока холостого хода КРУ, отключаемая разъединяющими контактами выдвижных элементов, А0,4 (10кВ); 0,6 (6кВ)8. Компоновка подстанции (эскизное проектирование).Основное распределительное устройство подстанции напряжением 110 кВ располагается на открытом воздухе и называется ОРУ. По территории ОРУ предусматриваются проезды для возможности механизации монтажа и ремонта оборудования. Под силовыми трансформаторами предусматриваются маслоприемники, в которые укладывается слой гравия. Кабели оперативных цепей, цепей управления, релейной защиты и автоматики прокладываются в лотках из железобетонных конструкций без заглубления в почву.Сборка КРУ производится из ячеек заводского изготовления, что позволяет ускорить процесс монтажа.Территория подстанции формируется в основном ОРУ, занимающим до 80% общей площади. Остальные 20% занимают установки трансформаторов, ЗРУ или КРУН, другие здания и сооружения.ОРУ является основным производственным сооружением подстанции, поэтому от его расположения в зависимости от подхода воздушных линий определяется вся компоновка подстанции. В состав ОРУ, кроме оборудования и токоведущих частей входят опоры для гибкой и жесткой ошиновки, опоры под оборудование, молниеотводы и мачты освещения, кабельные лотки и каналы, специальные железнодорожные пути перекатки трансформаторов, огнестойкие преграды между трансформаторами.На подстанции применяются два вида оград: внутренние и внешние. Внешняя ограда служит препятствием для проникновения на подстанцию посторонних лиц, крупных животных, а также для обеспечения сохранности дорогостоящего оборудования. Внутренняя ограда служит для отделения зоны, где может находиться персонал, от зоны с оборудованием, находящимся под напряжением.ЗаключениеВ данном проекте была спроектирована подстанция 110/10 кВ, выполнен выбор оборудования и разработано конструктивное исполнение. В результате разработки электрической части курсового проекта установлено, что для электрообеспечения необходимо установить на ТП два трансформатора типа ТРДН мощностью 40000 кВА каждый. В связи с тем, что нагрузку ТП составляют электроприемники II категории, то, в соответствии с [8], трансформаторные подстанции приняли двухтрансформаторными. Выполнен расчёт токов короткого замыкания согласно задания, выбраны и проверены коммутационные и защитные аппараты для питающих и распределительных сетей.Распределительная сеть низкого напряжения выполняется по двухлучевой схеме (для потребителей I и II категории), которая является наиболее надежной и простой для данной застройки микрорайона и радиальной схеме для потребителей III категории. Таким образом, в данном курсовом проекте были рассмотрены все основные вопросы проектирования и эффективной работы подстанции.ЛитератураПравила устройства электроустановок – М.: Энергоатомиздат, 2011 г.Справочник по проектированию электроснабжения под ред. Ю. Г. Барыбина и др. – М.: «Энергоатомиздат», 1990 г.«Электроснабжение и электрооборудование цеха» / Методические указания – Н. Н., 2002 г. Пособие по дипломному проектированию: комплекс учебно-методических материалов / Г.Я.Вагин, Е.Н.Соснина, А.М.Мамонов, Е.В.Бородина; Нижегород. Гос. техн. ун-т им. P.E.Алексеева. Нижний Новгород, 2009. – 167 с.«Характеристики электрооборудования напряжением 0.4 кв.» / Справочное пособие – Н.Н., 2002 г. Козулин В.С., Рожкова Л.Д. Электроснабжение -М.: Энергоатомиздат, 1987 Шидловский А.К., Вагин Г.Я., Куренный Э.Г. Расчёты электрических нагрузок систем электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат. 1992. 224 с.Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Учебное пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1989.-608 с.Головкин Н.Н., Карпова Э.Л., Федоров О.В. Технико-экономические расчеты в дипломном проектировании. Учебное пособие. Н.Новгород, НГТУ, 1991.-104 с.Защита электроустановок от прямых ударов молнии: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / НГТУ; Сост.: Т.М.Щеголькова, Е.И.Татаров и др. Н.Новгород, 2001. – 11с.Защитное заземление электроустановок: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / НГТУ; Сост.: Т.М.Щеголькова, Е.И.Татаров и др. Н.Новгород, 2001. – 19с.Методические указания к выполнению графической части курсовых и дипломных проектов / НГТУ; Сост.: Т.М.Щеголькова, Е.И.Татаров. Н.Новгород, 2002. – 33с.Приложение 1. Сметно-финансовый расчет на сооружение подстанцииП1.1. Составление сметы затратДля определения стоимостных показателей составим спецификацию основного силового электрооборудования табл. П1.1.На основании спецификации составляем смету капитальных затрат табл.П1.2.Доли затрат на сооружение проектируемого объекта составляют: капитальные вложения на оборудование 80 %, монтажные работы и пусконаладочные 14%, строительные работы 4%, прочие расходы 2%. Таблица П1.1 Спецификация основного оборудованияТаблица П1.2 – Калькуляция затрат на оборудование и материалыТаблица П1.3 Смета капитальных затратНаименование оборудованияЕдиница измеренияКоличествоСтоимость единицы, тыс. руб.Общая стоимость, тыс. руб.Оборудование МонтажСтроительные работыПрочие затратыВсегоОборудование МонтажСтроительные работыПрочие затратыВсегоОРУ-110 кВТРДН-40000 110/10шт.211273,84937,6237,0102,39800,717047,71875,2473,9204,619601,4ВГТ-110II-40/2500 У1шт.31205132,633,514,51385,52410,0265,167,028,92771,0РНДЗ.1-110/1000 ХЛ1шт.811913,13,31,4136,8714,078,519,88,6821,0ТФЗМ-110Б1 ХЛ1  400/5шт.1127830,67,73,3319,61668,0183,546,420,01917,9НАМИ-110 шт.2294,4532,48,23,5338,6588,964,816,47,1677,1МОДУЛЬ 10 кВшт.43543,5389,898,542,54074,314174,01559,1394,0170,116297,3ТМ-1000/10/0,4шт267,57,41,90,877,6135,014,93,81,6155,2Модуль аккумуляторнаяшт.11475162,341,017,71696,01475,0162,341,017,71696,0Всего:17829,138212,64203,31062,3458,543936,8