1 определение нагрузок в комплексной форме 3 страница

В точке 2 по формуле (42):

В точке 3 от А по формуле (43):

В точке 3 от А¹ по формуле (44):

Проведём проверку:

(67)

108,09 108, 3 – выполняется.

8.2 Расчёт распределения потоков мощности и напряжения в аварийном режиме

8.2.1 Составим эквивалентную схему замещения (рисунок 17), найдём её параметры и определим расчётные нагрузки

Рисунок 17- Эквивалентная схема замещения схемы №4 в аварийном режиме

в точке 1: (68)

в точке 2: (69)

в точке 3: (70)

8.2.2 Составим расчётную схему замещения (рисунок 18) и определим мощности во всех точках сети:

Рисунок 18 - Расчётная схема замещения схемы №4 в аварийном режиме

Расчёт проведём в комплексной форме как для разомкнутой сети:

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

8.2.3 Определим напряжение во всех точках сети.

U_ав=115кВ.

В точке 2: (77)

В точке 3: (78)

В точке 1: (79)

Проведём проверку на допустимую потерю напряжения из условия:

(80)

Из расчёта видно, что неравенство не выполняется: потеря напряжения в аварийном режиме превышает допустимое значение. Поэтому на ПС №2 необходимо установить конденсаторы для компенсации реактивной мощности. Выбор конденсаторов представлен ниже.

9 ВЫБОР ОТВЕТВЛЕНИЙ ОБМОТОК СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ПОДСТАНЦИЯХ

9.1 Выбор способа регулирования

Так как с шин всех подстанций питаются потребители не ниже второй категории надёжности, то на всех ПС выбраны трансформаторы типа ТРДН с регулированием напряжения под нагрузкой(РПН).

9.2 Выбор ответвлений обмоток трансформаторов на ПС №1

Выбранные на данной ПС трансформаторы имеют пределы регулирования .

Определим потери напряжения в трансформаторе:

(81)

(82)

Зададимся желаемыми напряжениями в минимальном и максимальном режимах и определим ответвления обмоток.

Максимальный режим Минимальный режим

Определим желаемые коэффициенты трансформации

(83)

Определим желаемые ответвления

, (84)

где - номинальный коэффициент трансформации

(85)

Выберем ближайшие стандартные ответвления

Проведём проверочный расчёт.

Действительный коэффициент трансформации:

(86)

Действительное напряжение на стороне НН подстанции:

(87)

Полученное напряжение удовлетворяет желаемому.

9.3 Выбор ответвлений обмоток трансформаторов на ПС №2

Выбранные на данной ПС трансформаторы имеют пределы регулирования

Определим потери напряжения в трансформаторе по формулам (81), (82):

Зададимся желаемыми напряжениями в минимальном и максимальном режимах и определим ответвления обмоток.

Максимальный режим Минимальный режим

Определим желаемые коэффициенты трансформации по формуле (83):

Определим желаемые ответвления по формулам (84), (85):

Выберем ближайшие стандартные ответвления

Действительный коэффициент трансформации по формуле (86):

Действительное напряжение на стороне НН подстанции по формуле (87):

Полученное напряжение удовлетворяет желаемому.

9.4 Выбор ответвлений обмоток трансформаторов на ПС №3

Выбранные на данной ПС трансформаторы имеют пределы регулирования

Определим потери напряжения в трансформаторе по формулам (81), (82):

Зададимся желаемыми напряжениями в минимальном и максимальном режимах и определим ответвления обмоток.

Максимальный режим Минимальный режим

Определим желаемые коэффициенты трансформации по формуле (83):

Определим желаемые ответвления по формулам (84), (85):

Выберем ближайшие стандартные ответвления

Действительный коэффициент трансформации по формуле (86):

Действительное напряжение на стороне НН подстанции по формуле (87):

Полученное напряжение удовлетворяет желаемому.

10 ВЫБОР КОНДЕНСАТОРОВ ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Установим конденсаторы на ПС№2

Определим условия выбора конденсаторов:

По :

, (88)

где =33,513МВт – максимальная активная мощность, потребляемая на ПС№2;

- отношение реактивной и активной мощностей, потребляемых на ПС№2;

=0,328 – значение соответствующее cosφ=0,95;

По условию желаемого напряжения:

, (89)

где кВ из п.п.9.3;

=98,85кВ – напряжение на ПС№2 в аварийном режиме;

, (90)

где =7,33Ом – активное сопротивление линии А^!-2;

=62,488Ом – активное сопротивление ветви трансформатора на ПС№2;

Выбор компенсаторов производим по наибольшему значению реактивной мощности . Выбираем компенсаторы типа КЭК-6,3-150-291

[4, с.386] с U_н=6,3кВ и Q=0,15МВар в количестве n=17,8/0,15=120 шт.

11 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДСТАНЦИИ №1

11.1 Выбор главной схемы и схемы собственных нужд ПС№1

Выбор схем в РУ разных напряжений производится согласно НТП СТО 56947007-29.240.10.028-2009 и «Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750кВ. Типовые решения. СТО 56947007-29.240.30.010-2008».

На РУ 110кВ выбираем схему с одной рабочей системой шин, секционированной выключателем с обходной системой шин. Схемы с обходной системой шин – с одной рабочей и обходной системами шин применяются в РУ 110-220кВ в следующих случаях:

-когда в РУ имеются присоединения, отключение которых при выводе выключателя из работы (отключении его оперативным персоналом) недопустимо даже кратковременно, а подключение этих присоединений через два выключателя экономически нецелесообразно или технически невозможно;

-когда обходная система шин необходима для организации схемы устройства плавки гололеда, для районов с загрязненной атмосферой и необходимости периодической очистки изоляции, при других обоснованиях.

Данная схема обладает высокой надёжностью, позволяет выводить выключатель любого из присоединений в ремонт без отключения этого присоединения, позволяет легко проводить реконструкцию ПС. В то же время эта схема предъявляет высокие требования к квалификации оперативного персонала, поскольку при оперативных переключениях производится большое количество операций с разъединителями под рабочим напряжением и нагрузкой и в цепях РЗиА. Ещё одним недостатком схемы является ситуация, возникающая при повреждении на ШСВ (включен в нормальном режиме). В результате этой аварии полностью обесточивается обе системы шин, что приводит к большому недоотпуску электроэнергии и отключению потребителей. Хотя вероятность этой аварии относительно невелика.

На РУ 10кВ выбираем две секционированные выключателями системы шин. Данная схема применяется при двух трансформаторах с расщепленными обмотками, присоединенных каждый к двум секциям. Секционные выключатели в нормальном режиме отключены.

К плюсам этой схемы можно отнести:

- вывод любого из трансформаторов в ремонт без отключения потребителей;

- легко подвергается расширению и модернизации путём установки новых КРУ;

- при КЗ на отходящих линиях отключается только повреждённое присоединение;

- при КЗ на шинах секции отключаются только присоединения этой секции.

Минусы схемы:

- вывод в ремонт любой из секций в ремонт связан с отключением всех присоединений этой секции;

Для питания собственных нужд подстанции применяется постоянный оперативный ток. На всех ПС необходимо устанавливать не менее двух трансформаторов собственных нужд. От сети собственных нужд ПС питание сторонних потребителей не допускается. Схемы собственных нужд ПС должны предусматривать присоединение трансформаторов собственных нужд к разным источникам питания (вводам разных трансформаторов, различным секциям РУ и др.) На стороне НН трансформаторы собственных нужд должны работать раздельно с АВР. Мощность трансформаторов собственных нужд, питающих шины 0,4 кВ, должна выбираться в соответствии с нагрузками в разных режимах работы ПС с учетом коэффициентов одновременности их

загрузки, а также перегрузочной способности. Мощность каждого трансформатора собственных нужд с НН 0,4кВ, должна быть не более 630кВА для ПС 110-22кВ. На ПС с постоянным оперативным током трансформаторы собственных нужд должны присоединяться через предохранители или выключатели к шинам РУ 6-35кВ, а при отсутствии этих РУ к обмотке НН основных трансформаторов.

Определим мощность трансформаторов собственных нужд на подстанции. Для упрощения расчётов составим таблицу 6.

Таблица 6 – Мощность собственных нужд подстанции

Вид потребителя	Установленная мощность	сosj	tgj	Нагрузка
Единицы, кВт*кол-во	Всего, кВт	Pуст, кВт	Qуст, кВт
Охлаждение ТРДН-40000/110	3*2		0,85	0,62		2,3
Подогрев ВГТ-110	1*7					-
Подогрев КРУН	1*23					-
Отопление и освещение ОПУ	-					-
Освещение ОРУ-110	-					-
Освещение и вентиляция ЗРУ 10кВ	-
ИТОГО:						2,3

Определим полную мощность собственных нужд подстанции

(91)

где Кс=0,8 – коэффициент спроса, учитывающий коэффициенты одновременности и загрузки;

К установке принимаем два трансформатора типа ТМН –160/10/0,4 [7, стр. 376]

Схема электрических соединений и собственных нужд ПС№1 представлена на рисунке 22.

Рисунок 22 - Схема электрических соединений и собственных нужд ПС №1

Приведём общую схему вывода трансформатора в ремонт.

1. Получить разрешение диспетчера РЭС (ОДС) на производство переключений.

2. РПН Т-1 установить в одинаковое положение с РПН Т-2.

3. Отключить АВР 10кВ 1с.ш. и включить QB1.

4. Отключить АВР 10 кВ 2 с.ш. и включить QB2.

5. Отключить Q6, выкатить тележку в ремонтное положение

6. Отключить Q7. выкатить тележку в ремонтное положение

7. Включить ЗОН Т-1

8. Отключить Q3 и разъединители присоединения

9. С проверкой отсутствия напряжения установить ПЗ на стороне 10кВ Т-1.

10. С проверкой отсутствия напряжения установить ПЗ на стороне 110кВ Т-1.

Выше приведена лишь общая схема вывода трансформатора в ремонт. На самом деле вывод трансформатора в ремонт требует гораздо больших операций и подготовительных мероприятий:

-оформление заявки на вывод трансформатора в ремонт;

-подготовка режимов работы со стороны потребителей 10 кВ;

-написание бланка переключений в котором указываются все операции с коммутационными аппаратами, в цепях РЗиА, проверочные операции;

-вывод трансформатора в ремонт бригадой ОВБ;

12 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

12.1 Расчётная схема сети

Для расчётов токов короткого замыкания составим расчётную схему сети, представленную на рисунке 23.

Рисунок 23 - Расчётная схема сети

12.2 Схема замещения и её параметры

Составим полную схему замещения сети (рисунок 24).

Трансформаторы Т3, Т4, Т5, Т6 в данном случае являются пассивными сопротивлениями, поэтому их в схеме не учитываем.

Рисунок 23 - Полная схема замещения сети

Параметры схемы замещения.

Сопротивление системы:

, (92)

где =0,95 - сопротивление систем до шин источника питания электроэнергией;

=1000 – базисная мощность, принимается условно;

=4800МВА – мощность электроэнергетических систем, от которых питается проектируемая электрическая сеть;

Сопротивление обмоток трансформаторов Т1,Т2:

, (93)

где -напряжения короткого замыкания трансформаторов на системной ПС в соответствии с таблицей 5;

- номинальная мощность трансформатора.

(94)

Сопротивления - пассивные, в расчётах не учитываются.

Т3,Т4: (95)

Сопротивление линий:

, (96)

где =0,4Ом/км – удельное сопротивление для линий 6-110кВ с одним проводом в фазе;

- длина линии;

=115кВ;

По формуле (92) найдём сопротивление каждой линии:

;

;

;

;

12.3 Расчёт токов КЗ для точки К1

Преобразуем схему замещения, используя правила преобразования, к точке К1. В данном случае сопротивления Х_14, Х₁₅ пассивные, поэтому в расчётах не учитываются. Сопротивления Х_3, Х₆ равны нулю – ими пренебрегаем.

Сопротивления Х₂ и Х₅ складываем параллельно, затем последовательно с Х₁:

(97)

.

Сопротивления Х₁₀ и Х₁₁ складываем параллельно, затем последовательно с Х₁₂ и Х₁₃:

(98)

.

Сопротивления Х₈ и Х₉ складываем параллельно:

(99)

.

В результате преобразования получим схему (рисунок 24):

Рисунок 24 – Схема замещения преобразованная

Сложив сопротивления Х₁₈ и Х₁₇ параллельно, а затем последовательно с Х₁₆ получим окончательный вариант схемы замещения, преобразованной к точке К1 (рисунок 25).

(100)

.

Рисунок 25 – Схема замещения сети преобразованная к точке К1

Определим базисный ток:

(101)

.

Определим ток КЗ от системы.

Дата добавления: 2015-08-29