Курсовая работа (т): Расчет силового трасформатора

- реальная температура почвы;

- номинальная температура почвы

РП №1-2:

 А,

 А.

.

По таблице 7.10 /1/ выбираем возможные сечения кабеля:(3´95) - для данного сечения  А.

Для нахождения коэффициента перегрузки требуется найти предшествующую нагрузку для 3-ёх часового максимума для РП №1-2.

Для сети 6 кВ (НН):

МВт

А

 → кпер=1,25 (таблица 1.30 /1/ )

Возвращаемся к неравенству

А

Выбранный кабель АСБ (3´95)проходит по условию длительного режима.

РП №3-6, 7-10, 11-14:

А,

А.

.

По таблице 7.10 /1/ выбираем возможные сечения кабеля: 2х(3´185) - для данного сечения

Для сети 6 кВ:

МВт;

=  0,8→ кпер=1,25

2х(3´185) мм2: A

Выбранный кабель АСБ 2х(3´185)проходит по условию длительного режима.

РП №15-18:

А,

.

По таблице 7.10 /1/ выбираем возможные сечения кабеля:(3´70) - для данного сечения

Для сети 6 кВ:

МВт;

=  → кпер=1,25

(3´70) мм2: A

Выбранный кабель АСБ (3´70)проходит по условию длительного режима.

3 Ограничение токов короткого замыкания

3.1 Упрощенный расчет токов короткого замыкания

Рис.3.1.1 Расчетная схема.

Рис.3.1.2 Схема замещения

1. Определяем параметры схемы замещения, приведённые к низшему напряжению трансформатора - 6,3 кВ:

·          система:

·          трансформатор:

;

·          синхронный компенсатор:

Предполагаем, что СК работал с перевозбуждением при номинальных условиях

При работе с номинальными условиями ,  Тогда

о.е.

Ом.

·         
воздушная линия:

,

где  - удельное сопротивление воздушной линии.

Преобразуем схему к виду

Для начала преобразуем сопротивление воздушных линий Л1 и Л2:

Сопротивление Т1:

Суммарное сопротивление системы, линии и трансформатора Т1:

Рассчитаем ток короткого замыкания в точке К1 .

;

 кА;

 кА;

кА.

3.2 Проверка выбранных кабелей на нагрев токами КЗ

Проверку проведем упрощенным способом, найдя ток термической стойкости проверяемого кабеля:

,

с- полное время протекания тока КЗ,

 - постоянная времени затухания апериодической составляющей (в общем случае ), принимаем 0,1с.

- сечение проверяемого проводника, мм2.

Проверим кабель сечением 70 мм2 на термическую стойкость :

 кА.

Этот ток меньше тока КЗ в точке К1 (6,5 кА<10,32 кА), следовательно, возникает техническая необходимость в установке реактора, сопротивление которого равно:

Определим требуемое сопротивление реактора:

Ом;

Расчётное сопротивление реактора:

,

Ом;

Приведем схему замещения к виду «система»:

Рассчитаем ток короткого замыкания в точке К2.

Далее рассчитывается ток КЗ на шинах РП, питающихся по кабелю с наибольшим сечением (наименьшим сопротивлением). В нашем случае это кабель 2х(3×185) мм2. При проверке необходимо учесть токоограничивающую способность этих кабелей. По /1/, таблица 7.28 найдем удельные сопротивления 2-ух кабелей с алюминиевыми жилами сечением 185 мм2.

rуд=0,167/2=0,0835 Ом/км; худ=0,073/2=0,0365 Ом/км.

Найдем эквивалентные сопротивления и ЭДС источника питания:

;

Сопротивление кабеля 2х(3´185) мм2:

Ом;

Ом.

Найдем суммарное сопротивление до точки короткого замыкания К2:

Ом.

 кА.

Рассчитаем ток термической стойкости заданного кабеля сечением (3×70):

;

 кА>=8,64 кА

.3 Выбор линейных реакторов

Кроме токоограничивающего действия линейный реактор поддерживает напряжение на сборных шинах при КЗ в сети, что способствует устойчивой работе приемников энергии, присоединенных к соседним линиям.

Намечаем к установке сдвоенные реакторы.

Схема присоединения реакторов и линий представлена на рисунке 3.3.1. Такая схема включения равномерно загрузит секции подстанции и ветви сдвоенных реакторов, которые работают в режиме сквозного токораспределения.

А - кабельная линия, отходящая к РП № 1-2;

В - кабельная линия, отходящая к РП № 3-14;

Г - кабельная линия, отходящая к РП № 15-18.

Рис.3.3.1 Схема присоединения реакторов

Выбираем реактор Р1, а реакторы Р2, Р3 и Р4 аналогичны Р1.

Рассчитаем токи нормального и утяжеленного режимов:

 кА;

 кА.

По таблице 5.15 /1/ выбираем реактор типа РБС-10-2´1000-0,22УЗ с параметрами: , =0,22 Ом , =0,53 , =19,3 кА , =8 с, =49 кА.

Проверяем выбранный реактор по потере напряжения:

·          в нормальном режиме

1,03%<(2÷2,5)%;

·          в утяжеленном режиме

2,06%<(4÷5)%;

Потери напряжения в реакторе не превышают допустимой величины. Найдем ток короткого замыкания за сдвоенным реактором:

 кА<.

Проверим выбранный реактор на термическую и электродинамическую стойкость:

iдин.ст..=49 кА>iуд=кА,

.

Установкой сдвоенных токоограничивающих реакторов обеспечивается приемлемый уровень токов КЗ на шинах в распределительной сети 6 кВ.

После выбора реактора схема примет вид:

4 Выбор электрических схем распределительных устройств

.1 Основные требования к схемам распределительного устройства

При выборе схем электроустановок должны учитываться следующие факторы:

а) Значение и положение подстанции в энергосистеме, с учетом схемы прилегающего участка сети. Потому как подстанции могут предназначаться для питания отдельных потребителей или целого крупного района, для связи частей энергосистемы или различных энергосистем.

б) Надежность электроснабжения потребителей различных категорий.

в) Перспективы расширения подстанции. Схема и компоновка РУ должна выбираться с учетом возможного увеличения присоединений при развитии энергосистемы.

г) Приспособленность электроустановки к проведению ремонтов. Определяется возможностью проведения ремонтов без нарушения или ограничения электроснабжения потребителей.

д) Оперативная гибкость. Определяется быстротой и удобством переключений в схеме электроснабжения.

е) Экономическая целесообразность. Оценивается величиной приведенных затрат, включающих в себя затраты на сооружение установки, ее эксплуатацию и ущерб от нарушения электроснабжения.

Схемы электрических соединений РУ можно объединить в три группы:

. С коммутацией присоединений через один выключатель (схема с одной или двумя системами сборных шин с одним выключателем на присоединение), при необходимости они могут быть дополнены обходной системой сборных шин;

. С коммутацией присоединений через два выключателя (схема с двумя системами сборных шин с 2, 3/2, 4/3 выключателями на каждое присоединение, многоугольники и т.д.);

. Упрощенные с уменьшенным числом выключателей (схема мостиков) или совсем без них (схемы с короткозамыкателями и отделителями, схемы с разъединителями и предохранителями).

.2 Выбор схемы РУ напряжением 6 кВ

На выбор электрической схемы РУ влияние оказывает множество факторов: номинальное напряжение, назначение РУ, число присоединений, их мощность, ответственность, режим работы, схема сети, к которой присоединяется данное РУ, перспектива дальнейшего расширения и т.д.

При выборе электрической схемы РУ 6÷10кВ подстанций учитывают следующие требования:

повреждение сборных шин, повреждение или отказ в действие выключателя на любом присоединении не должна приводить к перерыву в электроснабжении ответственных потребителей и к нарушению баланса мощностей, недопустимому по условию электроснабжения;

должна быть обеспечена возможность дальнейшего расширения, обусловленного ростом местных нагрузок.

Для указанных исходных условий и требований наиболее рациональным решением является схема радиального типа с коммутацией присоединений через один выключатель - с одной или двумя системами сборных шин. Наличие одного выключателя