ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет»

Кафедра электроснабжения горных и промышленных предприятий

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПОДСТАНЦИЙ

СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Выполнил студент 4 курса

группы ЭП-092 института энергетики

Ковалев Владимир Сергеевич

«15» ноября 2012 г.

Руководитель

_____________________________

Проект защищен с оценкой _____

«___»____________ 2012 г.

Члены комиссии:

_____________________________

_____________________________

Кемерово 2012

1. Задание на курсовое проектирование

Исходные данные для проектирования варианта № 31

Общие сведения:

U_С= 110 кВ – напряжение на стороне высшего напряжения (ВН) подстанции;

S_С= 500 МВА – мощность;

Х_С= 0,8 – реактивное сопротивление в относительных единицах;

n_С= 4 – число линий связи;

l= 220 км – длина линий связи.

Сведения на стороне среднего напряжения (СН) подстанции:

U_СН= 35 кВ – уровень среднего напряжения подстанции;

n_СН= 3, Р’_СН= 20 МВт– число и мощность линий;

К_мпСН= 0,7 – коэффициент несовпадения максимумов нагрузки потребителей;

Cos_СН= 0,8 – коэффициент мощности;

Тмакс_СН= 6000 ч – продолжительность использования максимальной нагрузки.

Сведения на стороне низшего напряжений (НН) подстанции:

U_НН= 6 кВ – уровень низшего напряжения подстанции;

n_НН= 6,P’_НН= 4 МВт – число и мощность линий;

К_мпНН= 0,7 – коэффициент несовпадения максимумов нагрузки потребителей;

Cos_НН= 0,7 – коэффициент мощности;

Тмакс_НН= 6000 ч – продолжительность использования максимальной нагрузки.

2. Содержание

1. Задание на курсовое проектирование 2

2. Содержание 2

3. Расчет электрической части подстанции 4

3.1. Определение суммарной мощности потребителей подстанции 4

3.2. Выбор силовых трансформаторов 5

3.3. Выбор схемы главных электрических соединений подстанции 7

3.4. Расчет рабочих токов 9

3.5. Расчет токов короткого замыкания 12

Расчет тока КЗ в точке К1 14

Расчет тока КЗ в точке К2 16

Расчет тока КЗ в точке К3 18

3.6. Выбор электрических аппаратов. 20

3.6.1. Выбор выключателей. 20

3.6.2. Выбор разъеденителей, отделителей и короткозамыкателей. 26

3.6.3. Выбор измерительных трансформаторов 28

3.6.5. Выбор шин 37

3.6.6. Выбор изоляторов 42

Список использованной литературы 53

3. Расчет электрической части подстанции

3.1. Определение суммарной мощности потребителей подстанции

Потребную мощность определим с использованием коэффициента несовпадения максимумов нагрузки потребителей.

Суммарная активная мощность на стороне СН:

МВт

=4*7*0,7=19,6

Полная мощность на стороне CН:

МВА

=19,6/0,8=24,5

Реактивная мощность на стороне СН:

МВАр

24,5*0,6=14,7

Суммарная активная мощность на стороне НН:

МВт

5*3*0,7=10,5

Полная мощность на стороне НН:

МВА

10,5/0,7=15

Реактивная мощность на стороне НН:

МВАр

=15*0,436=6,54

Суммарная мощность на стороне ВН:

МВт

=19,6+10,5=30,1

МВАр

=14,7+6,54=21,24

МВА

Корень(30,1кв+21,24кв)=36,839

3.2. Выбор силовых трансформаторов

Наиболее часто на подстанциях устанавливаются два трансформатора. В этом случае при правильном выборе мощности трансформаторов обеспечивается надежное питание даже при аварийном отключении одного из трансформаторов.

Номинальная мощность каждого трансформатора двухтрансформаторной подстанции определяется аварийным режимом работы подстанции; при установке двух трансформаторов мощность каждого из них должна быть такой, чтобы при выходе из строя одного из них оставшийся в работе трансформатор с допустимой аварийной нагрузкой мог обеспечить нормальное электроснабжение потребителей первой и второй категорий.

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) разрешают перегрузку трансформаторов сверх номинальной на 40% на время общей продолжительностью не более 6 часов в сутки в течение 5 суток подряд при коэффициенте заполнения графика нагрузки не выше 0,75. При этих параметрах номинальная мощность каждого трансформатора определяется из условия

где S_нт– номинальная мощность трансформатора, МВА;

S_р– расчетная мощность

Трансформатор, выбранный по этому условию, обеспечивает питание всех потребителей в нормальном режиме при загрузке трансформатора (0,650,7)S_нт, а в аварийном режиме один трансформатор, оставшийся в работе, обеспечивает питание потребителей первой и второй категорий с учетом допустимой аварийной перегрузки на 40%. Потребители 3-ей категории во время максимума энергопотребления должны быть отключены.

МВА

=0,65*36,839-0,7*36,839=23,94-25,78

МВА

Выбираем трансформатор ТДТН-63000/220 [3].

Т – трехфазный;

Д – принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла.

Т –трехобмоточный;

Н – наличие системы регулирования напряжения.

Технические характеристики трансформатора тдтн-25000/110 приведены в таблице 3.2.1.

табл.3.2.1

Номин. мощность кВА	Напряжение обмотки, кВ				Потери, кВт					Напряжение Uк, %				Ток Ix, %		Габариты, м
	вн	сн	нн	Рх		Рк			вн-сн		вн-нн	сн-нн			Дл.		Шир.	Выс.
						вн-сн	вн-нн	сн-нн
25000	115	11	6,6	21		130	500	500	11		12,5	9,5	0,31		6,9		3,76	5,88