Курсовая с практикой на тему Проектирование подстанции

Содержание:

Задание на разработку проекта................................................................ 4

Введение..................................................................................................... 5

Аннотация.................................................................................................. 6

1 Построение графиков нагрузки подстанции...................................... 7

1.1 Суточные графики нагрузок потребителей.................................... 7

1.2 Суммарный суточный график подстанции................................... 13

1.3 Годовой график нагрузки подстанции по продолжительности нагрузок........................................................................................................................ 15

1.4 Технико-экономические показатели нагрузки подстанции.......... 17

1.5 График полной мощности подстанции......................................... 19

2 Выбор трансформаторов подстанции.............................................. 23

3 Выбор и обоснование схемы электрических соединений
подстанции 26

4 Выбор марки и сечения проводов ВН и НН (проверка
сечения по допустимому току нагрузки)............................................................................ 28

5 Расчет токов аварийных режимов..................................................... 30

5.1 Расчет сопротивления
линии и трансформатора......................... 30

5.2 Расчет токов трехфазного короткого замыкания......................... 33

5.3 Расчет ударного тока трехфазного короткого замыкания.......... 33

6 Выбор и проверка электрического оборудования
подстанции....... 35

6.1 Расчетные условия для проверки аппаратов и проводников по расчетному
режиму....................................................................................... 35

6.2 Выбор и проверка шин................................................................. 36

6.2.1 Выбор и проверка шин высокой стороны................................. 36

6.2.2 Выбор и проверка шин, отходящих от низкой стороны трансформатора............................................................................................ 38

6.3 Выбор и проверка
электрических аппаратов............................... 40

6.3.1 Выбор и проверка электрических аппаратов высокого   напряжения........................................................................................................................ 40

6.3.2 Выбор и проверка электрических аппаратов низкого напряжения.................................................................................................... 42

6.4 Выбор
контрольно-измерительной аппаратуры......................... 43

6.4.1 Выбор
трансформаторов тока................................................... 44

6.4.2 Выбор
трансформаторов напряжения...................................... 46

6.5 Выбор трансформаторов собственных нужд............................... 48

ЗАКЛЮЧЕНИЕ....................................................................................... 50

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ
ИСТОЧНИКОВ............................... 51

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
главная понизительная подстанция (ГПП), 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.

Заключение:

В данной курсовом проекте была спроектирована тупиковая
подстанция 110/10 кВ. На подстанции установлены 2 силовых трансформатора,
каждый мощностью 32 МВ·А. Подстанция обеспечивает электроэнергией 5 потребителей:
машиностроительный завод, предприятие по добыче угля, предприятие химической
промышленности, предприятие бумажной промышленности, обогатительная фабрика.
Каждый потребитель характеризуется своим графиком по продолжительности
нагрузок.

Был выбран провод АС-150 на линии высокого напряжения.
Проводник проверен по условию короны.

Также были рассчитаны токи аварийных режимов. Токи
трехфазного КЗ на высокой и низкой стороне соответственно равны 2388 А и 6721
А.

Выбраны и проверены токоведущие части и электрическое
оборудование подстанции. Были выбраны на высокую и низкую стороны вакуумные
выключатели, из-за их простотой конструкции, высокой степени надежности,
высокой коммутационной износостойкости, малых размерах, малых эксплуатационных
расходах.

Подстанция состоит из 3 основных частей: ОРУ ВН, силовых
трансформаторов и ЗРУ.

ЗРУ состоит из одной системы сборных шин, в которую входит 29
ячеек.

Все токоведущие части были проверены на термическую и
динамическую стойкость.

На подстанцию выбрана контрольно-измерительная аппаратура
классом точности 0,5.

Подстанция соответствует всем современным требованиям.

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 и низкой стороны потребителей,
измерительного оборудования, трансформаторов и т.д., было установлено
соответствие требуемых и полученных значений характеристик электроприборов. В
результате проектирование подстанции были получены важнейшие навыки,
позволяющие без особого труда, сохраняя время, т.е. основной ресурс, проводить
разработку подстанций, а так же проводить качественную проверку используемого
оборудования.

Фрагмент текста работы:

1 Построение
графиков нагрузки подстанции

1.1 Суточные графики нагрузок потребителей

Переводим типовой график в график нагрузки заданного потребителя,
используя соотношение для каждой ступени графика: где ордината
соответствующей ступени типового графика (%); максимальная
мощность согласно задания (МВт).

Для примера покажем расчет в первый час
для машиностроительного завода в зимний период: Дальнейший расчет производится аналогично. Результаты представлены в
таблицах 1.1–1.5 и на рисунках 1.1–1.5. Таблица 1.1 –
Зимний и летний суточный график нагрузки

(машиностроительный
завод) ЗИМА № часа 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Рi, МВт 1,6 1,6 1,6 1,6 0,4 0,4 4 4 4 4 2,8 2,8 № часа 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Рi, МВт 4 4 3,6 3,6 3,6 3,6 2 3,6 3,6 3,6 1,6 1,6 ЛЕТО № часа 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Рi, МВт 1,4 1,4 1,2 1,2 0,2 0,2 0,2 0,2 3,6 3,6 2 2 № часа 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Рi, МВт 3,4 3,4 3,2 3,2 3 3 1,2 1,2 3,2 3,2 1,4 1,4 Рисунок 1.1 – График
суточной нагрузки потребителя

(машиностроительный
завод) Таблица 1.2 –
Зимний и летний суточный график нагрузки

(предприятие по
добыче угля) ЗИМА № часа 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Рi, МВт 1,05 1,05 0,7 0,7 0,7 1,4 0,7 6,3 6,3 6,3 6,3 6,65 № часа 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Рi, МВт 6,65 0,7 0,7 6,65 6,3 6,65 7 7 7 1,4 0,7 1,05 ЛЕТО № часа 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Рi, МВт 0,7 0,7 0,35 0,35 0,35 0,35 0,7 0,7 0,7 5,95 5,95 5,95 № часа 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Рi, МВт 6,3 0,7 0,7 0,7 5,95 5,95 6,65 6,65 0,7 0,7 0,7 0,7 Рисунок 1.2 – График
суточной нагрузки потребителя

(предприятие
по добыче угля) Таблица 1.3 –
Зимний и летний суточный график нагрузки

(предприятие
химической промышленности) ЗИМА № часа 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Рi, МВт 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 6 6 6 6 6 6 № часа 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Рi, МВт 6 6 6 6 6 6 5,1 5,1 5,1 5,1 5,1 5,1 ЛЕТО № часа 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Рi, МВт 4,5 4,5 3,9 3,9 3,9 3,9 3,6 3,6 5,4 5,4 5,4 5,4 № часа 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Рi, МВт 5,4 5,4 5,1 5,1 4,8 4,8 4,8 4,8 3,9 3,9 3,9 3,9