Высшее напряжение подстанции - кВ, низшее - 10 кВ. Так как данная подстанция является транзитной, то принимаем количество линий, отходящих в энергосистему, равным 2. РУкВ имеет четыре присоединения две линии и два трансформатора. Согласно [2], для данного РУ выберем схему с одной секционированной и обходной системами шин. В нормальном режиме секционный выключатель QB включён. Обходной выключатель QO и разъединители в его цепях отключены. Разъединители каждого присоединения на обходную систему шин нормально отключены, таким образом обходная система шин в нормальном режиме находится без напряжения. Шина АО и выключатель QO служат для вывода в ремонт любого выключателя, кроме секционного без нарушения работы присоединения. Согласно [2], для РУ - 10кВ с числом линий, равным восьми выберем схему с одной секционированной системой шин. В данной схеме связи между системами шин не предусматривается. В нормальном режиме секционный выключатель QB2 разомкнут с целью ограничения токов короткого замыкания. Все выключатели и разъединители присоединений нормально включены. Согласно [17], при числе трансформаторов связи на подстанции два и более устанавливают два трансформатора собственных нужд ТСН. Учитывая то, что на подстанции нет постоянного дежурства, запишем:. Паспортные данные трансформатора указаны в таблице. Согласно [17] на данной подстанции примем оперативный постоянный ток. На подстанции с постоянным оперативным током ТСН присоединяется к шинам РУ к В. В цепях ТСН до кВА на стороне 10 кВ устанавливаются предохранители. Перейти к загрузке файла. Главная Математика, химия, физика Проектирование электрической сети кВ для пяти подстанций. Составление структурной схемы подстанции Рисунок В зависимости от нагрузки РУ, принимается: Принимаем количество линий равным 8. Количество линий, отходящих в энергосистему: Принимаем количество линий равным 1. Выбор схем распределительных устройств РУкВ имеет четыре присоединения две линии и два трансформатора. Схема собственных нужд подстанции Расчётную нагрузку определяют по формуле: Вычисленные данные сведём в таблицу.
В настоящее время электрическая энергия является наиболее широко используемой формой энергии. Это обусловлено относительной легкостью ее получения, преобразования, передачи на большое расстояние и распределения между приемниками. Огромную роль в системах электроснабжения играют электрические подстанции — электроустановки, предназначенные для преобразования и распределения электрической энергии. Развитие сельскохозяйственного производства, создание аграрнопро-мышленных комплексов приводит к необходимости реконструкции и строи-тельству новых электрических сетей в сельской местности, к постоянному повышению их пропускной способности и более высоких требований к на-дeжности электроснабжения. В существующем электроснабжении сельского хозяйства имеются недостатки. Даже животноводческие комплексы, являющиеся потребителями первой категории по надёжности электроснабжения, не все обеспечены резервированием электроснабжения. Одна из причин имеющихся недостатков существующего электроснабжения сельских потребителей — недостаточное оснащение действующих электрических сетей современным оборудованием. Часть действующих сетей имеет недостаточную пропускную способность, поскольку расчётные нагрузки при их проектировании принимались на перспективу лет, а находятся они в эксплуатации гораздо большее количество лет. Тупиковая ПС — это ПС, получающая электроэнергию от одной электроустановки высшего напряжения к ЭУ потребителей с минимальным количеством ступеней промежуточной трансформации и аппаратов. Схема подстанции тесно увязывается с назначением и способом присоединения подстанции к питающей сети и должна:. Главная схема электрических соединений подстанции является тем основным элементом, который определяет все свойства, особенности и техническую характеристику подстанции в целом. При выборе главной схемы неотъемлемой частью ее построения являются обоснование и выбор параметров оборудования и аппаратуры и рациональная их расстановка в схеме, а также принципиальное решение вопросов защиты, степени автоматизации и эксплуатационного обслуживания подстанции. Нагрузка подстанции определяется мощностью потребляемой всеми присоединенными к ее сети электроприемниками и теряемой в электросети. Режим работы электроприемников, зависящий от их назначения и использования, не остается постоянным и изменяется в различные часы суток и месяцы года. Изменяется и потребляемая ими электрическая мощность. Электрические нагрузки определяют для выбора и проверки токоведущих элементов шин, кабелей, проводов силовых трансформаторов и преобразователей пропускной способности нагреву , а также для расчета потерь, отклонений и колебаний напряжения, выбора защиты и компенсирующих устройств. Все потребители электроэнергии города делятся на следующие группы: Наибольшее относительное потребление реактивной мощности в коммунально—бытовом секторе наблюдается в ночное время, когда работают газоразрядные лампы наружного освещения и дежурного освещения общественных зданий. Потребление электрической энергии во времени отражается суточными, сезонными и годовыми графиками нагрузки. Расчётную активную нагрузку квартир, приведённую к вводу жилого дома, линии или к шинам напряжением 0,38 кВ трансформаторной подстанции, следует определять по формуле:. Для любого климатического района p кв. Расчётную активную нагрузку силовых электроприёмников, приведённую к вводу жилого дома, линии или к шинам напряжением 0,38кВ трансформаторной подстанции, следует определять с учётом коэффициентов спроса, то есть отношения расчётной активной нагрузки Р макс к номинальной мощности электроприёмника Р н по формуле:. Мощность резервных электродвигателей, а также электроприёмников противопожарных устройств при расчёте электрических нагрузок не учитывается. При определение полных нагрузок квартир и силовых электро приёмников следует пользоваться расчётными коэффициентами мощности. Так, полная расчётная мощность жилого дома составит:. При ориентировочных расчётах расчётную активную нагрузку жилых домов микрорайона или квартала можно определять по удельным расчётным нагрузкам жилых домов Р уд. Значения удельных нагрузок жилых домов приведены в таблице 2, c Они включают в себя нагрузки систем отопления, горячего водоснабжения и подкачки водопровода, установленных в центральных тепловых пунктах или индивидуального в каждом доме, а также нагрузки лифтов и наружного освещения территории микрорайонов и не учитывают нагрузки электроотопления, электронагрева и бытовых кондиционеров воздуха. Удельные нагрузки определены, исходя из средней полезной площади квартир, равной 50м 2 , и относится как к первой очереди строительства, так и к расчётному сроку. При определении полной расчетной нагрузки жилых домов учитывается коэффициент мощности, приведенный в таблице 2, c Потребители размещаются на территории города произвольно, поэтому отдельные элементы электрических сетей могут использоваться для совместного питания. Расчётная нагрузка таких элементов находится путём совмещения графиков нагрузок соответствующих потребителей. Допускается расчётную нагрузку элементов определять суммированием максимальных нагрузок присоединенных потребителей учётом разновремённости наступления максимумов их нагрузки, путём введения соответствующих коэффициентов участия в общем максимуме нагрузки. Произведем расчет мощности трансформаторных пунктов питающих потребителей на напряжение 0,4 кВ. На территории поселка предусмотрена установка 4 трансформаторных пунктов ТП. ТП-1 питает 9 жилых одноэтажных домов на два хозяина, поэтому при расчете условно принимаем 18 жилых домов. Также от ТП запитан магазин, активная мощность рассчитывается по таблице 2. Рассмотрим две различные конфигурации распределительной сети петлевую и двухлучевую. Распределительная сеть, сооружаемая на территории города, представляет собой совокупность распределительной сети 6 кВ, трансформаторных подстанций и распределительной сети 0,38 кВ. Рассмотрим петлевую схему распределительных сетей представленную на рисунке 1. По мере роста требований к надежности электроснабжения потребителей в сетях стали предусматриваться резервные элементы. Наиболее естественным явился переход к двухстороннему питанию ТП и потребителей. В результате была разработана так называемая петлевая схема построения распределительных сетей. Отмечаются две разновидности петлевых сетей. Первая представляет собой сеть напряжением 0,38 кВ с распределительными линиями одностороннего питания в сочетании с петлевыми линиями 6 кВ. Петлевой называется линия, в которой возможно двойное питание. Эта схема может работать по разомкнутой схеме. При выполнении сети кВ воздушными линиями допускается одностороннее питание ТП. Резерв трансформаторной мощности в ТП не предусматривается, то есть устанавливается один трансформатор. Рассмотрим построение петлевой сети её достоинства и недостатки. В нормальном режиме все элементы сети находятся в исправном состоянии. Из рисунка также видно, что распределительные линии 0,38 кВ, питающие приемники II категории линии а и б , выполняются петлевыми. Для приемников III категории линии в предусматриваются концевые вводы. Осуществление двухстороннего питания возможно разными способами. Например, для питания потребителя а 1 предусматриваются два ввода от ТП1. Петлевые линии 0,38 кВ содержат специальное распределительное устройство, так называемый соединительный пункт С 1 и С 2. В нормальном режиме распределительная сеть 0,38 кВ работает с расключением в соединительных пунктах, в результате чего каждый трансформатор питает определённый район сети 0,38 кВ. В аварийном режиме при выходе из строя одной ТП или линии питающей ТП, нагрузка двух районов может прийти на одну ТП. Исходя из этого мощность каждого трансформатора на ТП, следует выбирать с учетом резервирования на случай питания потребителей, присоединенных к линиям. Наиболее распространенной является схема двухлучевая схема сети с устройством АВР при напряжении кВ или 0,38 кВ. При этом в ТП устанавливается два трансформатора питаемых от двух различных линий и АВР на напряжение 0,38 кВ. Каждая ТП питает свой участок сети, резерв производится за счет установки двух трансформаторов и АВР. Обе схемы обладают достаточной надежностью. Первая схема является более экономичной за счет установки в ТП одного трансформатора, поэтому выбираем первую схему распределительных сетей. Окончательный вывод будет сделан после технико-экономического сравнения вариантов схем распределительных сетей. По мощности потребителей произведем выбор мощности трансформаторов устанавливаемых на ТП по условию аварийной перегрузки, с учетом резервирования соседнего участка сети по формуле:. Главная схема электрических соединений подстанции — это совокупность основного электрооборудования трансформаторы, линии , сборных шин, коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными между ними соединениями. Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части подстанции, так как он определяет полный состав элементов и связей между ними. Выбранная главная схема является исходной при составлении принципиальной схемы электрических соединений, схем собственных нужд, схем вторичных соединений, монтажных схем и так далее. При выборе схемы электроустановок должны учитываться различные факторы: Из всего комплекса условий, влияющих на выбор главной схемы подстанции, можно выделить основные требования:. На подстанции применена широко используемая сегодня для тупиковых подстанций упрощенная схема с отделителями и короткозамыкателями со стороны высшего напряжения. Отказ от установки выключателя маслянного или воздушного дает экономию капитальных и эксплуатационных затрат, сокращает сроки сооружения, сокращается численность персонала по ремонту и эксплуатации. Вместо выключателя на стороне высшего напряжения установлен короткозамыкактели и отделители, и отключение питающей лини происходит посредством срабатывания головного выключателя. Подстанция имеет две секции шин по 6 кВ. Из ЗРУ по кабельным линиям 6 кВ электрическая энергия передается потребителям. Для распределения энергии по кабельным линиям 6 используется радиальная схема. Радиальная схема выбрана по ряду причин: Каждый из двух трансформаторов питает свои секции шины 6 с одним выключателем на цепь. Шины соединены секционным выключателем. Эта схема выбрана из-за того, что к шинам присоединено большое количество приемников, а также учитывается необходимость сто процентного резервирования. Обе системы шин находятся в работе при соответствующем фиксированном распределении всех присоединений. В нормальном режиме работы секционный выключатель отключен, каждый трансформатор питает свою секцию шин. При выходе из строя одного из трансформаторов, он отключается, срабатывает секционный выключатель, питание всех потребителей производится через второй трансформатор. Такое распределение присоединений увеличивает надежность схемы. Однако эта схема имеет свои недостатки. Так повреждение шиносоединительного выключателя равноценно короткому замыканию на обеих системах шин, то есть приводит к отключению всех присоединений. Трансформаторы относятся к основному оборудованию подстанции и правильный технически и экономически обоснованный выбор их типа, числа и мощности необходим для рационального электроснабжения потребителей электрической энергией. Выбор трансформаторов заключается в определении их числа, типа и номинальной мощности. К основным параметрам трансформатора относятся номинальные мощность, напряжение, ток; напряжение короткого замыкания; ток холостого хода; потери холостого хода и короткого замыкания. На подстанции принято решение об установке двух трансформаторов одинаковой мощности по простой, надежной и экономичной схеме с отделителями и короткозамыкателями на стороне высшего напряжения без выключателей на это напряжение. Перед началом расчета требуется определить категорию электроприемников, получающих питание от подстанции. Подстанция осуществляет электроснабжение приемников первой и второй категории, перебои в электроснабжении которых недопустимо. В связи с этим при выборе типа и числа трансформаторов необходимо учитывать надежность электроснабжения и возможность резервирования. Надежность электроснабжения обеспечивается за счет установки на подстанции двух трансформаторов. Такое решение отвечает требованиям по надежности электроснабжения. Для проверки правильности принятого решения в главе 3 проведем расчет, основанный на технико-экономическом сравнении двух вариантов. При возникновении повреждений или выводе одного трансформатора в ремонт, оставшийся должен обеспечивать потребляемую потребителями мощность. Покрытие может осуществляться не только за счет использования номинальной мощности трансформаторов, но и за счет их перегрузочной способности в целях уменьшения установочной мощности трансформаторов. При проектировании определение типа и мощности трансформаторов проводится на основе технико-экономических расчетов, для оценки правильности принятого решения по установке двух трансформаторов. Сравним два варианта установки двух трансформаторов. Паспортные данные представлены в табл. Мощность трансформаторов необходимо определять с учетом его перегрузочной способности. Систематическая перегрузочная способность можно характеризовать коэффициентом заполнения графика нагрузки. Суммарный коэффициент кратности допустимой перегрузки равен. Допустимая перегрузка на трансформаторы с учетом допустимой систематической перегрузки в номинальном режиме равна:. Сравнивая полученные данные можно сделать вывод, что оба варианта обеспечивают требуемой мощностью потребителей, оба варианта обеспечивают требуемую надежность в соответствии с категорией потребителей электрической энергии. Установка трансформаторов по второму варианту обеспечит большую мощность. Но в нашем случае это не является необходимым, так как подстанции работает с недогрузкой. Мы по инженерным соображениям примем к установке более мощный трансформатор, с учетом развития сети и увеличения нагрузки в дальнейшем. Окончательный вывод по выбору типа трансформатора следует сделать после проведения экономического расчета, который представлен в главе3. Коротким замыканием КЗ называется нарушение нормальной работы электрической установки, вызванное замыканием фаз между собой, а в системах с изолированной нейтралью также замыкание фаз на землю. Такой режим является самым тяжелым для элементов системы. И именно по нему производят выбор и проверку электрооборудования подстанции. При коротких замыканиях токи в фазах увеличиваются, а напряжение снижается. Как правило, в месте К. Пренебрежение переходным сопротивлением значительно упрощает расчет и дает максимально возможное при одних и тех же исходных условиях значения тока К. При расчете токов К. Расчетная схема подстанции приведена на рисунке 1. На расчетной схеме в однолинейном изображении указаны источники питания в данном случае энергосистема и элементы сети линии электропередач, трансформаторы , связывающие источники питания с точками К. Схему замещения подстанции для расчета тока короткого замыкания рисунке 1. Для этого все элементы схемы заменяются соответствующими сопротивлениями В целях упрощения расчета для каждой электрической ступени в расчетной схеме вместо ее действительного напряжения на шинах указано низкое напряжение U НН , кВ. Рассмотрим этот режим, определим токи К. Для расчета токов короткого замыкания в точках К-1, К-2, К-3 необходимо определить индуктивные сопротивления всех элементов схемы. Определим сопротивления всех элементов схемы рисунков 1. Произведем расчет токов короткого замыкания в точке К1 по формулам: Расчеты устойчивого, ударного токов короткого замыкания и мощности короткого замыкания в точках К1, К2 приведены в таблице 1. Произведем выбор токоведущих частей. Подстанция получает питание по воздушной двухцепной линии электропередач кВ. При выборе сечения проводов необходимо учитывать ряд технических и экономических факторов:. Расчет проводов для линий электропередач кВ проведем по экономии-ческой плотности тока j эк 3. При расчете по экономической плотности тока сечение проводов выбирается по выражению. По полученным значениям выбираем марку провода. Для двухцепной линии напряжением кВ выбираем номинальное сечение провода и марку:. АС —95 Для окончательного обоснования выбора данной марки провода необходимо проверить по допустимой потере напряжения. Определим допустимую потерю напряжения в линии. Как видно из расчета рассчитанное значение потерь напряжения в линии намного меньше допустимых потерь напряжения, это объясняется малой длиной линии, следовательно, данный провод подходит. Комплектные распределительные устройства КРУ предназначены для приёма и распределения электроэнергии трёхфазного переменного тока промышленной частоты, состоят из набора типовых шкафов в металлической оболочке. В шкафы комплектного распределительного устройства встраивают выключатели, трансформаторы напряжения, разрядники. Выбор выключателей производится по следующим условиям: Формулы для расчетов приведены ниже:. Параметры выбора разъединителей, отделителей и короткозамыкателей на напряжение кВ сведены в таблицу 1. Автоматизация теплового пункта гражданского здания. Расчет электрической подстанции Введение В настоящее время электрическая энергия является наиболее широко используемой формой энергии. Подстанции ПС предназначены для приёма, преобразования и распределения электроэнергии. Схема подстанции тесно увязывается с назначением и способом присоединения подстанции к питающей сети и должна: Расчётную активную нагрузку квартир, приведённую к вводу жилого дома, линии или к шинам напряжением 0,38 кВ трансформаторной подстанции, следует определять по формуле: Расчётную активную нагрузку силовых электроприёмников, приведённую к вводу жилого дома, линии или к шинам напряжением 0,38кВ трансформаторной подстанции, следует определять с учётом коэффициентов спроса, то есть отношения расчётной активной нагрузки Р макс к номинальной мощности электроприёмника Р н по формуле: В целом расчётная нагрузка жилого дома равна: Так, полная расчётная мощность жилого дома составит: При определении полной расчетной нагрузки жилых домов учитывается коэффициент мощности, приведенный в таблице 2, c 36 1. Исходя из этого мощность каждого трансформатора на ТП, следует выбирать с учетом резервирования на случай питания потребителей, присоединенных к линиям Рассмотрим многолучевую схему распределительных сетей представленную на рисунке 1. Тогда номинальная мощность одного трансформатора будет равна: По расчетной номинальной мощности трансформатора, выбираем номинальную мощность трансформатора: Из всего комплекса условий, влияющих на выбор главной схемы подстанции, можно выделить основные требования: Подстанция получает питание по линии кВ, присоединяется к На подстанции применена широко используемая сегодня для тупиковых подстанций упрощенная схема с отделителями и короткозамыкателями со стороны высшего напряжения. Но в нашем случае это не является необходимым, так как подстанции работает с недогрузкой Мы по инженерным соображениям примем к установке более мощный трансформатор, с учетом развития сети и увеличения нагрузки в дальнейшем. Расчет сопротивлений элементов схемы произведем по формулам: При выборе сечения проводов необходимо учитывать ряд технических и экономических факторов: Для двухцепной линии напряжением кВ выбираем номинальное сечение провода и марку: В Определим допустимую потерю напряжения в линии. Формулы для расчетов приведены ниже: Расчет силового трансформатора Разработка ветроэнергетической установки Методы и средства измерений Автоматизация теплового пункта гражданского здания Горячее водоснабжение района города.
https://gist.github.com/b62c7a27b17fb82e2b747f049613a4d0
https://gist.github.com/b58ef963f96de3d05b0bc0dd8fa2029c
https://gist.github.com/945e741ff1384f54c2efb450b1235255