Расчёт районной распределительной подстанции

По данным расчётов строим зависимость приведённых затрат от тока З = f(I) для каждого сечения.

11. Определение напряжения на шинах ГПП в моменты максимальной и минимальной нагрузок

Для определения напряжения на шинах ГПП просчитаем мощность, протекающую по участку с учетом потерь и генерации, в максимальном и минимальном режимах.

Параметры линии, питающей ГПП: r=5.45 Ом, x=19.58 Ом, b=4,68·10-4См.

Для дальнейшего расчета необходимо выбрать трансформаторы ГПП. Условия выбора согласно [1]

 (11.1)

По каталогу выбираем трансформатор типа ТРДН-32000/220. Катложные данные трансформатора сведем в таблицу11.1

Таблица 11.1. Параметры трансформатора ТРДН – 32000/220

Определим сопротивления трансформатора согласно [1]

 (11,2)

 (11.3)

Потери мощности в трансформаторах

 (11,4)

Максимальный режим.

Мощность в конце участка а-ГПП

 (11.5)

 Потери мощности на участке а-ГПП

 (11.6)

Мощность в начале участка а-ГПП

 (11.7)

Мощность, втекающая в этот участок а-ГПП

 (11.8)

Потери напряжения в максимальном режиме на участке а-ГПП

 (11.9)

Напряжение на шинах ВН ГПП

 (11.10)

Потери напряжения в трансформаторе в максимальном режиме

 (11.11)

Минимальный режим.

Sнагр.ГППmin=3.28+j2.5 MBA

Потери в трансформаторе в минимальном режиме

Мощность в конце участка

 (11.12)

Потери мощности на участке

 (11.13)

Мощность в начале участка

 (11.14)

Мощность, втекающая в этот участок

 (11.15)

Потери напряжения в минимальном режиме

 (11.16)

 (11.17)

Потери напряжения в трансформаторе в минимальном режиме

 (11.18)

Ответвления на трансформаторе при максимальной нагрузке согласно:

                                                                 (11.19)

Ответвления на трансформаторе при минимальной нагрузке согласно:

                                                     (11.20)

где  напряжение холостого хода на стороне НН;

∆ потери напряжения в трансформаторе, приведённые к стороне НН;

 напряжение на стороне ВН при максимальной / минимальной нагрузках;

 напряжение на стороне НН при максимальной / минимальной нагрузках.

Потери напряжения в трансформаторе, приведенные к стороне НН

Находим  при максимальной нагрузке.

Напряжение ответвления в минимальном режиме

Для РПН трансформатора ТРДНС – 32000/220 составляем табл. 11.1. регулируемых ответвлений.

Таблица 11.1. Ступени регулирования РПН трансформатора ТРДНС – 32000/220

В максимальном режиме трансформатор нужно переключить на ответвление +5, и минимальном – +5.

Пересчитаем напряжения на стороне НН при выбранных ответвлениях

12. Определение сечения проводов сети, питающей ТП

Выбор сечения проводов производится по экономической плотности тока:

,                                                                                  (12.1)

где  сечение на участке

номинальный ток на участке

jэ – экономическая плотность тока, j = 1.1 А/мм2 при Тmax = 3500 ч.

Результаты расчета сведем в таблицу 13.1. Выбираем кабели марки ААБв

Таблица 13.1. Сечения и параметры кабелей, питающих ТП

13. Определение напряжения на стороне ВН всех ТП. Определить потери напряжения в сети до 1000В

Напряжение на стороне ВН ТП при максимальном режиме.

Радиальная сеть. (ТП №1):

ТП №1: Мощность трансформатора

Выбираем трансформатор типа ТМ-400 с параметрами:

Сопротивления трансформатора

Потери в трансформаторе определим согласно [1]

,                                                                       (14.1)

Мощность в конце участка ГПП-ТП1

                                              (14.2)

где потери холостого хода трансформатора

,                                                                  (14.3)

,                                                                      (14.4)

где ток холостого тока трансформатора,

Потери мощности в линии ГПП-ТП1

Мощность в начале участка ГПП-ТП1

Напряжение на шинах ВН ТП №1:

Потери напряжения в трансформаторе Т1

                                                   (14.5)

Магистральная сеть.

ТП №2: Мощность трансформатора

Выбираем трансформатор типа ТМ-1600 с параметрами:

Сопротивления трансформатора

ТП №3: Мощность трансформатора

Выбираем трансформатор типа ТМ – 250 с параметрами:

Сопротивления трансформатора, приведённые к стороне ВН.

                                                                        (14.6)

                                                                          (14.7)

Потери в трансформаторе определим согласно [1]

,                                                                       (14.8)

Мощность в конце участка ТП2-ТП3

                                             (14.9)

где потери холостого хода трансформатора

,                                                                  (14.10)

,                                                                      (14.11)

где ток холостого тока трансформатора,

Потери мощности в линии ТП2-ТП3

Мощность в начале участка ТП2-ТП3

Потери в трансформаторе Т2

Мощность на шинах ВН Т2:

                                                      (14.12)

Полная мощность в конце линии ГПП-ТП2

Потери мощности в линии ГПП-ТП2

Мощность в начале участкаГПП-ТП2

Напряжение на шинах ВН ТП №2:

Потери напряжения в трансформаторе Т3

                                                  (14.13)

Потери напряжения в трансформаторе Т2

Радиальная сеть.

ТП №4: Мощность трансформатора

Выбираем трансформатор типа ТМ-400 с параметрами:

Сопротивления трансформатора

Потери в трансформаторе определим согласно [1]

,                                                                       (14.14)

Мощность в конце участка ГПП-ТП4

                                            (14.15)

где потери холостого хода трансформатора

,                                                                  (14.16)

,                                                                      (14.17)

где ток холостого тока трансформатора,

Потери мощности в линии ГПП-ТП4

Мощность в начале участка ГПП-ТП1

Напряжение на шинах ВН ТП №4:

Потери напряжения в трансформаторе Т4

                                                  (14.18)

Напряжение на стороне ВН ТП при минимальном режиме рассчитываются аналогично. Результаты расчета сведем в таблицы 14.1.

Таблица 14.1. Мощности и напряжения на ТП

Выбор ответвлений регулирования напряжения трансформаторов.

На всех ТП устанавливаются трансформаторы с ПБВ. Коэффициент трансформации может изменяться в пределах  со ступенью регулирования по 2,5%.

Согласно [1]

                                                                    (14.19)

где  отклонение напряжения на стороне НН, %

 отклонение напряжения на стороне ВН, %

 потери напряжения в трансформаторе, %

Е – добавка напряжения, %

ТП №1:

В максимальном режиме:

В минимальном режиме:

Принимаем ответвление 0%, величина добавки по [1] равна 5%

Так как к ТП1 подключена как двигательная так и осветительная нагрузка, то допустимое отклонение напряжения в большую сторону должно быть не больше 5%.

Условие выполняется.

ТП №2

В максимальном режиме

В минимальном режиме

Принимаем ответвление 0%, величина добавки по [1] равна 5%.

У ТП №2 отклонение напряжения в допустимых пределах Uдоп = 5%. Условие выполняется.

ТП №3

В максимальном режиме

В минимальном режиме

Принимаем ответвление 0%, величина добавки по [1] равна 5%.

У ТП №3 отклонение напряжения в допустимых пределах Uдоп = 5%. Условие выполняется.

ТП №4

В максимальном режиме

В минимальном режиме

Принимаем ответвление 0%, величина добавки по [1] равна 5%.

У ТП №4 отклонение напряжения в допустимых пределах Uдоп = 5%. Условие выполняется.

Действительное напряжение на стороне НН ТП [1]:

                                                             (14.20)

где

ТП №1:

ТП №2:

ТП №3:

ТП №4:

14. Баланс реактивной мощности

Уравнение баланса реактивной мощности [1]:

,                                                  (15.1)

где  генетитуемая реактивная мощность станции за вычетом собственных нужд.

 реактивная мощность потребителей,

 суммарные потери реактивной мощности,

 Суммарное потребление реактивной мощности.

В максимальном режиме:

,

 (15.2)

В этом случае необходимо установить конденсаторные батареи, которые будут обеспечивать компенсацию реактивной мощности.

В минимальном режиме реактивная мощность:

В данном случае наблюдается нарушение баланса реактивной мощности.

,

В этом случае необходимо установить конденсаторные батареи, которые будут обеспечивать компенсацию реактивной мощности.

15. Выбор защитных аппаратов и сечения проводов сети до 1000 В

По заданным мощностям двигателей РНОМ по справочным данным [3] выбираем соответствующие мощности  и КПД. Пусковые и номинальные токи двигателей определяем по формуле:

                                                            (16.1)

                                                                             (16.2)

где коэффициент пуска.

Для двигателя М1 принимаем [3]:

 ;

Результаты расчётов для остальных двигателей сводим в табл. 16.1.

Таблица 16.1. Справочные и расчётные данные двигателей

Для защиты двигателей принимаем автоматические выключатели. Выбор автоматов для каждого двигателя произведем по условиям согласно [1]

                                                                                   (16.3)

                                                                            (16.4)

где  расчётный ток двигателя

 пусковой ток двигателя.

Для двигателя М1:

Принимаем автомат АЕ – 2063М; ;

Выбираем проводник для питания двигателя М1 по условию согласно [1]

Iдоп≥Iу

Iдоп≥136,14 А

Принимаем кабель, АСБ (3×50+1×25), Iдоп=165 А.

Аналогично выполняем выбор для остальных двигателей. Результаты расчётов сводим в таблицу 16.2.

Таблица 16.2. Справочные и расчётные данные двигателей

Выбор автомата для защиты группы электродвигателей М1, М3, М5:

          (16.5)

; (16.6)

где Iр - расчетный ток, Iр=kcΣ·IH;

kc – коэффициент спроса, kc=1

;

Выбираем АВМ4Н, , 5Iу.

Проводник выбираем по условию:

Iдоп≥Iу (16.7)

Iдоп≥400 А

Выбираем кабель 2 АСБ (3×70+1×35), Iдоп=400А;

Для защиты сети освещения выбираем предохранители по условию:

,                  (16.8)

где номинальный ток плавкой вставки.

Номинальный ток одной распределительной сети освещения:

; (16.9)

Принимаем предохранитель ПРС-25, IВ=25А

Предохранитель для группы распределительных сетей освещения:

Iр=n∙;

n-число распределительных сетей освещения, n=9;

Iр=9∙22,727=204.543А;

Принимаем предохранитель ПП31–250, IВ=250А

Группа сетей освещения защищается автоматом. Его выбор произведем также по условию:

Принимаем автомат АВМ4Н,,

Вводной автомат всей сети, питающейся от ТП:

Принимаем автомат АВМ10Н,, 3Iу

Выбираем кабель 3×АСБ (3×120+1×70), Iдоп=810А

Список литературы

1. Идельчик В.И. «Электрические системы и сети»

2. Радченко В.Н.: «Методические указания и задания на курсовой проект по дисциплине < Электрические сети и системы >.

3. Неклепаев Б.Н.:» Электрическая часть электростанций и подстанций.

Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования»

Страницы: 1, 2, 3