1. Исходные данные проектируемой подстанции.

1.3. Параметры собственных нужд

Собственные нужды
Рmax, кВт	Рmax/Руст, %	Uном		cosφном
		кВ	В
200		10	380/220	0,85
Т7	Т8	Т9

1.4. Параметры воздушной сети высшего напряжения (ВН)

Uном, кВ

Параметры систем

Длина воздушных линий, км

С1

С2

Sном, МВ*А

Хс, о.е.

Рав.р, МВт

Sном, МВ*А

Xc, о.е.

Рав.р, МВт

l1

l2

l3

l4

110

2000

1,0

140

3000

1,2

150

60

70

85

70

Т10

Т11

Т12

1.5. Параметры воздушной сети среднего напряжения (СН)

Uном, кВ	Рнг.max, МВт	cosφном	Потребители ,% по категориям				Длина воздушных линий, км
			1	2	3	l1			l2	l3	l4
35	40	0,85	40	40	20	20			30	40	30
Т13	Т14							Т15

1.6. Параметры кабельной сети низшего напряжения (НН)

Uном, кВ	Рнг.max, МВт	cosφном	Потребители, % по категориям				Параметры распредели­тельных пунктов (РП)				Суммарная протяженность кабельной сети, км
			1	2	3	Тип РП		Рнг.max, МВт	Кол-во, шт
6	20	0,85	20	30	50	Б		1,5	8	90
						В		1,5	8
Т16	Т17

Наименьшая длина кабеля отходящего от шин РУ НН до РП l, км	Время действия релейной защиты на шинах tзащ, с			Минимальное сечение кабеля отходящего от РП Sмин, мм2		Тип выключа­теля, установ­ленного на РП
	ЭС (ПС)	РП
1,5	0,9	0,4	70		ВМП-10
Т18

1.7. Суточные графики нагрузки

Число дней в году
зимних	летних	паводка
215	150
Т19

Рис.1 График нагрузки сети НН

Рис. 1.1. График нагрузки сети СН

Рис.1.2. Принципиальная схема проектируемой подстанции и прилегающих сетей

2. Выбор структурной схемы подстанции.

Проведен расчет эквивалентного графика нагрузки проектируемой подстанции по заданным графикам нагрузки сетей НН и СН, пиковым значениям активной мощности и коэффициенту мощности.

Так как коэффициенты мощности для сети среднего и низшего напряжения равны, то для каждого интервала можно рассчитать полную мощность нагрузки, используя формулу:

Результаты расчета для каждого класса напряжения сведены в таблицы, а затем построены графики нагрузок каждой стороны напряжения.

Таблица 2.1. Расчет графика полной нагрузки сети НН

T, ч	0-8	8-16	16-22	22-24
Sзима, МВА	14,12	18,82	23,53	14,12
Sлето, МВА	9,41	14,12	18,82	11,76

Таблица 2.2. Расчет графика полной нагрузки сети СН

T, ч	0-6	6-12	12-16	16-22	22-24
Sзима, МВА	28,24	37,65	32,94	47,06	32,94
Sлето, МВА	18,82	23,53	23,53	37,65	23,53

Таблица 2.3. Расчет графика полной нагрузки сети ВН

T, ч	0-6	6-8	8-12	12-16	16-22 – 16	22-24
Sзима, МВА	42,36	51,77	56,47	51,76	70,59	47,06
Sлето, МВА	28,23 9	32,94	37,65	37,65	56,47	35,29

Выбор структурной схемы проектируемой подстанции предусматривает определение числа, типа и мощности силовых трансформаторов. Выбор между трансформаторами и автотрансформаторами для данной подстанции решается однозначно: автотрансформаторы могут использоваться только тогда, когда нейтрали сетей ВН и СН заземлены, а так как сеть среднего напряжения проектируемой подстанции 110 кВ (сеть «с изолированной нейтралью»), то для дальнейшего рассмотрения примем автотрансформатор. Подстанция питает потребителей I категории, следовательно, количество трансформаторов на подстанции не может быть меньше двух, иначе при аварии или плановом ремонте автотрансформатора потребители останутся без электроснабжения. Установка трех автотрансформаторов хотя и повышает надежность, но приводит к сильному увеличению расходов на постройку подстанции и ее эксплуатацию. Следовательно, принимаем количество трансформаторов на подстанции равным двум.

На подстанциях принято держать все автотрансформаторы включенными, несмотря на то что нагрузка подстанции подвержена значительным изменениям в течение суток и года. В случае повреждения одного автотрансформатора, второй автотрансформатор должен обеспечить с допустимой перегрузкой нормальное электроснабжение потребителей. Мощность каждого трансформатора выбирается равной 0,65–0,7 суммарной максимальной нагрузки подстанции в расчетный период.

Номинальную мощность автотрансформатора выбираем по максимальной нагрузке наиболее нагруженной обмотки ВН трансформатора в зимний период. Суточный график нагрузки обмотки ВН (полной мощности — рис.2) получаем просуммировав ординаты графиков нагрузки на среднем (рис.1) и низшем (рис.1.1.) напряжении.

Выбранные трансформаторы проверяются по перегрузкам в аварийном режиме, при отключении одного трансформатора на короткий срок в зимний период и в режиме систематической перегрузки при плановом ремонте одного автотрансформатора летом. При этом эквивалентная температура воздуха в районе Москвы принимается равной –8,2 °С зимой и 18 °С летом по табл. 1.37 [I].

Т.к. допустимые перегрузки для трансформатора связаны с определением износа изоляции, заданные суточные графики преобразуем в эквивалентные, (в отношении износа) двухступенчатые.

Номинальная мощность автотрансформатора должна удовлетворять условию:

Примем к рассмотрению два трансформатора типа ТДТН-40000/110/35. Из графика видно, что трансформатор зимой будет работать с перегрузкой 24 часа в сутки, что недопустимо, поэтому берем трансформатор на ступень выше ТДТН-63000/110/35 [2. табл. 5.14] с номинальной мощностью S_ном=63 МВА.

Рис. 2. График нагрузки стороны ВН АТ

Примем к рассмотрению два трансформатора типа ТДТН-63000/110/35 [2. табл. 5.18] с номинальной мощностью S_ном=63 МВА.

Мощность предшествующей загрузки:

Коэффициент предшествующей нагрузки

Не скорректированное значение перегрузки:

Не скорректированный коэффициент перегрузки:

,

Значение предельной перегрузки

_{Сравним значение К`2 со значением 0,9 Кmax}

где К^`₂ – скорректированный коэффициент перегрузки

Сравниваем К^`₂:

Если К^`₂ > 0,9K_max , то K₂=0,9K_max

Если К^{`</sup><sub>2</sub> < 0,9K<sub>max</sub> , то K<sub>2</sub>=K<sup>`}₂ (коэффициент остается неизменным)

По результатам сравнения принимаем K₂=1,12

h=h`=6 часов

Зимний период:

Проверка трансформатора на систематические перегрузки. Для К₂=1,12 и h_max=6 ч по ([1] табл.1.36)при систематических перегрузках: К_{2 доп.сист.}=1,44 для = -10 С (для Москвы).

К_{2доп.сист.}=1,44 > К₂=1,12, значит трансформатор может работать в режиме систематических перегрузок в зимний максимум нагрузки.

Проверка послеаварийного режима. Отказ одного трансформатора для = -10 С.

К_2доп.ав = 1,6 > К₂ = 1,12, т.е. трансформатор может работать в послеаварийном режиме.

По результатам расчета выбраны два трансформатора типа ТДТН-63000/110/35 номинальной мощностью 63 МВ·А питающихся от проектируемой подстанции