Построение графиков нагрузки подстанции

ВВЕДЕНИЕ

Основные цели проектирования электрических станций, подстанций, сетей и энергосистем следующие: производство, передача и распределение заданного количества электроэнергии в соответствии с заданным графиком потребления; надёжная работа установок и энергосистем в целом; заданное качество электроэнергии; сокращение капитальных затрат на сооружение установок; снижение ежегодных издержек и ущерба при эксплуатации установок энергосистемы.

Первая цель определяется техническим заданием на электроснабжение потребителей определенного народнохозяйственного комплекса или административно-экономического района. Вторая и третья – существующими техническими нормативами. Четвёртая и пятая выступают в качестве экономического критерия оптимальности. Оптимальность решения при проектировании означает, что заданный производственный эффект (располагаемая мощность, отпускаемая энергия уровень надёжности и качества) получается при минимально возможных затратах материальных и трудовых ресурсов.

В данном курсовом проекте проектируется понизительная подстанция, так как данный проект является учебным, то принимается ряд допущений, позволяющих избежать чрезмерного увеличения объёма проекта и сосредоточить внимание на более существенных вопросах.

В данном курсовом проекте будут разрабатываться следующие вопросы: выбор основного оборудования проектируемой подстанции; выбор и обоснование главной схемы электрических соединений; расчёт токов короткого замыкания;выбор коммутационных аппаратов; выбор токоведущих частей и кабелей; выбор контрольно-измерительных приборов для основных цепей схемы; выбор ограничителей перенапряжения.

 

Построение графиков нагрузки подстанции

ТИПОВЫЕ ГРАФИКИ НАГРУЗКИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ, %

обогатительная фабрика		предприятие цветной металлургии		предприятие химической промышленности		предприятие бумажной промышленности		предприятие по добыче угля
Час	%	Час	%	Час	%	Час	%	Час	%
ЗИМА
01	50	01	80	01	80	01	70	01	15
02	50	02	80	02	80	02	70	02	15
03	50	03	80	03	80	03	70	03	10
04	50	04	80	04	80	04	70	04	10
05	50	05	80	05	80	05	25	05	10
06	50	06	80	06	80	06	25	06	20
07	100	07	100	07	100	07	100	07	10
08	100	08	100	08	100	08	100	08	90
09	100	09	100	09	100	09	100	09	90
10	100	10	100	10	100	10	100	10	90
11	100	11	100	11	100	11	60	11	90
12	100	12	100	12	100	12	100	12	95
13	100	13	100	13	100	13	100	13	95
14	100	14	100	14	100	14	100	14	10
15	100	15	100	15	100	15	90	15	10
16	100	16	100	16	100	16	90	16	95
17	100	17	100	17	100	17	90	17	90
18	100	18	100	18	100	18	90	18	95
19	60	19	80	19	85	19	50	19	100
20	60	20	80	20	85	20	90	20	100
21	60	21	80	21	85	21	90	21	100
22	60	22	80	22	85	22	90	22	20
23	60	23	80	23	85	23	80	23	10
24	60	24	80	24	85	24	80	24	15

 

обогатительная фабрика		предприятие цветной металлургии		предприятие химической промышленности		предприятие бумажной промышленности		предприятие по добыче угля
Час	%	Час	%	Час	%	Час	%	Час	%
ЛЕТО
01	45	01	65	01	75	01	55	01	10
02	45	02	65	02	75	02	55	02	10
03	45	03	65	03	65	03	45	03	5
04	40	04	65	04	65	04	45	04	5
05	40	05	65	05	65	05	15	05	5
06	40	06	65	06	65	06	15	06	5
07	40	07	65	07	60	07	15	07	10
08	40	08	90	08	60	08	90	08	10
09	70	09	90	09	90	09	90	09	10
10	70	10	90	10	90	10	90	10	85
11	80	11	90	11	90	11	45	11	85
12	80	12	90	12	90	12	45	12	85
13	90	13	90	13	90	13	90	13	90
14	90	14	90	14	90	14	90	14	10
15	90	15	90	15	85	15	85	15	10
16	90	16	90	16	85	16	85	16	10
17	45	17	90	17	80	17	85	17	85
18	45	18	75	18	80	18	85	18	85
19	45	19	75	19	80	19	35	19	95
20	45	20	75	20	80	20	35	20	95
21	45	21	65	21	65	21	80	21	10
22	45	22	65	22	65	22	80	22	10
23	45	23	65	23	65	23	65	23	10
24	45	24	65	24	65	24	65	24	10

 

 

Выбор главной схемы подстанции

Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части подстанции, так как он определяет полный состав элементов и связей между ними. Схема электрических соединений проектируемой подстанции должна удовлетворять следующим требованиям:

- иметь достаточную надежность;

- быть простой, наглядной;

- быть экономичной;

- иметь возможность расширения.

В данном курсовом проектировании выбор схемы открытого распределительного устройства высокого напряжения (ОРУ ВН) производим, ориентируясь на характер связи подстанции с энергосистемой, типом подстанции, количеством трансформаторов на подстанции, надежностью электроснабжения потребителей.

По условию электроснабжение электрической подстанции осуществляется от двух центров питания по одноцепным линиям (U = 35 кВ, L₁ = 25 км; L₂ = 100 км). Учитываем, что подстанция имеет 3 дополнительных присоединения.

Используя типовые схемы РУ высокого напряжения и указания области их применения, приведенные в стандарте организации ОАО «ФСК ЕЭС» [5], выбираем схему: Одна рабочая секционированная система шин с обходной. Данная схема применяется для ПС с наличием парных ВЛ и ВЛ, резервируемых от других ПС, нерезервируемых ВЛ, но не более одной на секцию, при отсутствии требований сохранения в работе всех присоединений при выводе в ревизию секции шин. Количество присоединений допускается три и более. Схема представлена в графической части.

 

ЭТОТ РАСЧЕТ ДЛЯ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА С РАСЩЕПЛЕННОЙ ОБМОТКОЙ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ОТЧАСТИ ВЕРНЫЙ, ПОЭТОМУ СМОТРИТЕ ПРИМЕР РАСЧЕТА В ОТДЕЛЬНОМ ФАЙЛЕ «РАСЧЕТ ТОКОВ К.З. ДЛЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ С РАСЩЕПЛЕННОЙ ОБМОТКОЙ».

 

 

Выбор и проверка шин

Выбор и проверка электрических аппаратов

Выбор и проверка электрических аппаратов высокого            напряжения

Выбор разъединителей.

Выбор разъединителей осуществляется по назначению и роду установки, конструктивному исполнению, номинальному напряжению и длительному току. Их проверяют по электродинамической и термической стойкости.

Результаты выбора разъединителя будем заносить в расчетную таблицу 6.5 (где  напряжение сети в месте установки (кВ);  номинальное напряжение аппарата (кВ);  расчетный ток на данном участке схемы (А);  номинальный ток аппарата (А);  расчетный ударный ток трехфазного короткого замыкания на данном участке схемы (кА); i _прс — номинальный ток электродинамической стойкости аппарата (кА), В _k — расчетный тепловой импульс тока короткого замыкания на данном участке схемы (кА²· с), I _пр.τ — предельный ток термической стойкости аппарата (кА), t_τ — длитель­ность протекания тока термической стойкости (с) (4 с при U _ном < 35 кВ; 3 с при U _ном > 35 кВ)).

 

Таблица 6.5 – Расчетная таблица выбора разъединителей ВН [8]

Условие выбора	Тип разъединителя	Расчетные данные	Каталожные данные
	РНД(З)- 35/1000 ХЛ1

 

Выбор выключателей.

Выбор выключателей осуществляется по назначе­нию и роду установки, конструктивному исполнению, номинальному напряжению, длительному току и отключающей способности. Выключатели проверяют по элек­тродинамической и термической стойкости.

Результаты выбора выключателей заносятся в расчетную таблицу 6.5 (где I _п0 — начальное значение периодической составляющей ток трехфазного короткого замыкания на данном участке схемы (кА), I _прс — предельный сквозной ток аппарата (кА)).

 

Таблица 6.6 – Расчетная таблица выбора выключателей ВН [9]

Условие выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Каталожные данные
	ВВК-35Б-1000-20У1	=35 кВ	=35 кВ
		=866,034 А	=1000 А
		=2,292 кА	=20 кА
		=5,833 кА	=52 кА
			= 1600

 

Таблица 6.6.1 – Расчетная таблица выбора выключателей ВН [9] для ячейки с ТН

Условие выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Каталожные данные
	ВВК-35Б-630-20У1	=35 кВ	=35 кВ
		=42 А	=630 А
		=2,292 кА	=20 кА
		=5,833 кА	=52 кА
			= 1600

Выбор разъединителей.

Результаты выбора разъединителей будем заносить в расчетную таблицу 6.8.

Таблица 6.8 – Расчетная таблица выбора разъединителей НН [11]

Условие выбора	Тип разъединителя	Расчетные данные	Каталожные данные
	РКВЗ-2-10/1600 У3

 

Выбор выключателей

Результаты выбора вводных выключателей заносятся в расчетную таблицу 6.9.1 [12].

 

Таблица 6.9.1 – Расчетная таблица выбора вводных выключателей НН

Условие выбора	Тип	Расчетные данные	Каталожные данные
	ВВ/TEL-10-31,5/1600УЗ	=10 кВ	=10 кВ
		=  А	=1600 А
		=4,179 кА	=31,5 кА
		=  кА	=80 кА
		=	= 3969

 

Таблица 6.9.2 – Расчетная таблица выбора секционных выключателей НН

Условие выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Каталожные данные
	ВВ/TEL-10-31,5/1600УЗ	=10 кВ	=10 кВ
		=  А	=1000 А
		=4,179 кА	=31,5 кА
		=  кА	=80 кА
		=	= 3969

Выбор выключателей для отходящих присоединений, к которым подключены потребители, представлен в таблице 6.9.3 [12]. Из таблицы видно, что для всех этих отходящих присоединений подходит выключатель на ток 630 А, т.к. несмотря на величину токов потребителей данные выключатели BB/TEL на меньший ток не выпускают.

 

 

Таблица 6.9.3 – Расчетная таблица выбора выключателей НН для отходящих присоединений, к которым подключены потребители  [12]

Условие выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Наименование потребителя	Каталожные данные
	ВВ/TEL-10-31,5/630УЗ	=10 кВ		=10 кВ
		= 235,75 А	Обогатительная фабрика	= 630 А
		= 336,3 А	Предприятие цветной металлургии	= 630 А
		= 228,63 А	Предприятие химической промышленности	= 630 А
		= 209 А	Предприятие бумажной промышленности	= 630 А
		= 164,55 А	Предприятие по добыче угля	= 630 А
		=4,179 кА		=31,5 кА
		=  кА		=80 кА
		=		=  =3969

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При проектировании данной подстанции с двумя одноцепными связями с энергосистемой было определено, что при выборе электрической схемы нужно исходить из соображений надежности, экономичности, безопасности и возможности расширение, т.е. установки дополнительного оборудования. Выбор схемы зависит от категории потребителей электрической энергии. Вследствие этого, а так же в следствии двухцепной связью с энергосистемой, было установлено два силовых трансформатора и два трансформатора собственных нужд. Исходя из этих условий был выбран наиболее рациональный вариант схемы, подходящий по всем вышеизложенным критериям оптимального расходования всех типов ресурсов.

Также в данном проекте было рассмотрено, как и по каким критериям выбирать электрооборудование. Оборудование выбрано современное, так как в настоящее время на новых энергообъектах России происходит постепенное обновление и совершенствование технической части подстанций, которое по всем параметрам превосходит старые образцы оборудования не только в плане технических возможностей, но и в плане большей ремонтопригодности и удобству монтажа. Новое оборудование позволяет увеличить срок службы подстанции, избежать критических аварийных ситуации в связи с износом старого оборудования.

По произведенному в полной мере расчету параметров всего оборудования подстанции, т.е. шин высокой, низкой и стороны потребителей, измерительного оборудования, трансформаторов и т.д., было установлено соответствие требуемых и полученных значений характеристик электроприборов. В результате проектирования подстанции были получены важнейшие навыки, позволяющие без особого труда, сохраняя время, т.е. основной ресурс, проводить разработку подстанций, а также проводить качественную проверку используемого оборудования.

 

ВВЕДЕНИЕ

Основные цели проектирования электрических станций, подстанций, сетей и энергосистем следующие: производство, передача и распределение заданного количества электроэнергии в соответствии с заданным графиком потребления; надёжная работа установок и энергосистем в целом; заданное качество электроэнергии; сокращение капитальных затрат на сооружение установок; снижение ежегодных издержек и ущерба при эксплуатации установок энергосистемы.

Первая цель определяется техническим заданием на электроснабжение потребителей определенного народнохозяйственного комплекса или административно-экономического района. Вторая и третья – существующими техническими нормативами. Четвёртая и пятая выступают в качестве экономического критерия оптимальности. Оптимальность решения при проектировании означает, что заданный производственный эффект (располагаемая мощность, отпускаемая энергия уровень надёжности и качества) получается при минимально возможных затратах материальных и трудовых ресурсов.

В данном курсовом проекте проектируется понизительная подстанция, так как данный проект является учебным, то принимается ряд допущений, позволяющих избежать чрезмерного увеличения объёма проекта и сосредоточить внимание на более существенных вопросах.

В данном курсовом проекте будут разрабатываться следующие вопросы: выбор основного оборудования проектируемой подстанции; выбор и обоснование главной схемы электрических соединений; расчёт токов короткого замыкания;выбор коммутационных аппаратов; выбор токоведущих частей и кабелей; выбор контрольно-измерительных приборов для основных цепей схемы; выбор ограничителей перенапряжения.

 

Построение графиков нагрузки подстанции

ТИПОВЫЕ ГРАФИКИ НАГРУЗКИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ, %

обогатительная фабрика		предприятие цветной металлургии		предприятие химической промышленности		предприятие бумажной промышленности		предприятие по добыче угля
Час	%	Час	%	Час	%	Час	%	Час	%
ЗИМА
01	50	01	80	01	80	01	70	01	15
02	50	02	80	02	80	02	70	02	15
03	50	03	80	03	80	03	70	03	10
04	50	04	80	04	80	04	70	04	10
05	50	05	80	05	80	05	25	05	10
06	50	06	80	06	80	06	25	06	20
07	100	07	100	07	100	07	100	07	10
08	100	08	100	08	100	08	100	08	90
09	100	09	100	09	100	09	100	09	90
10	100	10	100	10	100	10	100	10	90
11	100	11	100	11	100	11	60	11	90
12	100	12	100	12	100	12	100	12	95
13	100	13	100	13	100	13	100	13	95
14	100	14	100	14	100	14	100	14	10
15	100	15	100	15	100	15	90	15	10
16	100	16	100	16	100	16	90	16	95
17	100	17	100	17	100	17	90	17	90
18	100	18	100	18	100	18	90	18	95
19	60	19	80	19	85	19	50	19	100
20	60	20	80	20	85	20	90	20	100
21	60	21	80	21	85	21	90	21	100
22	60	22	80	22	85	22	90	22	20
23	60	23	80	23	85	23	80	23	10
24	60	24	80	24	85	24	80	24	15

 

обогатительная фабрика		предприятие цветной металлургии		предприятие химической промышленности		предприятие бумажной промышленности		предприятие по добыче угля
Час	%	Час	%	Час	%	Час	%	Час	%
ЛЕТО
01	45	01	65	01	75	01	55	01	10
02	45	02	65	02	75	02	55	02	10
03	45	03	65	03	65	03	45	03	5
04	40	04	65	04	65	04	45	04	5
05	40	05	65	05	65	05	15	05	5
06	40	06	65	06	65	06	15	06	5
07	40	07	65	07	60	07	15	07	10
08	40	08	90	08	60	08	90	08	10
09	70	09	90	09	90	09	90	09	10
10	70	10	90	10	90	10	90	10	85
11	80	11	90	11	90	11	45	11	85
12	80	12	90	12	90	12	45	12	85
13	90	13	90	13	90	13	90	13	90
14	90	14	90	14	90	14	90	14	10
15	90	15	90	15	85	15	85	15	10
16	90	16	90	16	85	16	85	16	10
17	45	17	90	17	80	17	85	17	85
18	45	18	75	18	80	18	85	18	85
19	45	19	75	19	80	19	35	19	95
20	45	20	75	20	80	20	35	20	95
21	45	21	65	21	65	21	80	21	10
22	45	22	65	22	65	22	80	22	10
23	45	23	65	23	65	23	65	23	10
24	45	24	65	24	65	24	65	24	10