Дипломная (вкр): Электроснабжение части Няндомского района Архангельской области
. ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ РПП И ТСН
6.1 Выбор силовых трансформаторов
Выбор силовых трансформаторов заключается в определении их числа, типа и мощности. От РПП питаются потребители всех категорий, поэтому требуется установка не менее двух силовых трансформаторов.
Мощность трансформаторов РПП должна соответствовать условию: [7]
где:
- полная расчетная мощность РПП, 
;
- количество трансформаторов, шт.
Исходя из расчетов выбираем два трансформатора типа ТДТН
-10000/110/35/10. Краткая характеристика трансформаторов представлена в таблице
7. [8]
Таблица 7 - Техническая характеристика трансформаторов
|
Характеристика параметра |
1Т |
2Т |
|
1 |
2 |
3 |
|
Номинальная мощность, |
10000 |
10000 |
|
Номинальное напряжение, |
115 |
115 |
|
|
38,5 |
38,5 |
|
|
11 |
11 |
|
Номинальный ток, |
50,2 |
50,2 |
|
|
150 |
150 |
|
|
525 |
525 |
|
Напряжение КЗ, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потери КЗ, |
|
|
|
Ток ХХ, |
2,1 |
2,1 |
|
Потери ХХ, |
19 |
19 |
|
Полный вес, т |
52,3 |
52,3 |
|
Вес масла, т |
16,8 |
16,8 |
Определим коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме:
где: 
- мощность трансформаторов, .
Определим коэффициент загрузки трансформаторов в аварийном
режиме:
В аварийном режиме, оставшийся в работе один трансформатор, обеспечивает
бесперебойное питание всех потребителей РПП.
6.2 Выбор трансформаторов собственных нужд
Мощность трансформаторов собственных нужд (ТСН) выбирается по общей
электрической нагрузке потребителей собственных нужд подстанции с учетом
коэффициента спроса 
.
Для определения общей мощности потребителей собственных нужд подстанции
составляется таблица электрических нагрузок собственных нужд подстанции
(таблица 8). Нагрузку определяют по данным в [9].
Таблица 8 - Электрические нагрузки собственных нужд РПП
|
№ |
Наименование потребителя |
Количество потребителей, шт. |
|
Установленная мощность потребителей, кВт |
Потребляемая мощность |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
единицы |
всего |
|
|
|
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
||
|
1 |
Управление РПН |
2 |
380 |
1,1 |
2,2 |
0,22 |
0,22 |
|
||
|
2 |
Охлаждение тр-ов |
2 |
380 |
1 |
2 |
1,6 |
1,2 |
|
||
|
3 |
Подогрев полюсов выключателей 110 кВ |
3 |
380 |
3,6 |
10,8 |
8,64 |
6,48 |
|||
|
4 |
Подогрев приводов выключателей 110 кВ |
3 |
380 |
0,8 |
2,4 |
1,92 |
1,44 |
|||
|
5 |
Завод пружин привода выключателей 110 кВ |
3 |
380 |
1,1 |
3,3 |
2,64 |
1,98 |
|||
|
6 |
Подогрев выключателей 35 кВ |
5 |
380 |
2,4 |
12 |
9,6 |
7,2 |
|||
|
7 |
Подогрев приводов выключателей 35 кВ |
5 |
380 |
0,8 |
4 |
3,2 |
2,4 |
|||
|
8 |
Освещение ОРУ 110-35 кВ |
6 |
220 |
0,045 |
0,27 |
0,216 |
0,162 |
|||
|
9 |
Освещение КРУН-10 кВ |
19 |
220 |
0,008 |
0,152 |
0,122 |
0,091 |
|||
|
10 |
Вентиляция КРУН-10 кВ |
1 |
220 |
0,088 |
0,088 |
0,07 |
0,053 |
|||
|
11 |
Обогрев КРУН-10 кВ |
9 |
1,5 |
13,5 |
10,8 |
8,1 |
||||
|
12 |
Подогрев счетчиков КРУН-10 кВ |
18 |
220 |
0,1 |
1,8 |
1,44 |
1,08 |
|||
|
13 |
РЗА и УЗП |
2 |
220 |
1 |
2 |
1,6 |
0 |
|||
|
14 |
Отопление и освещение ОПУ |
20 (от.); 20 (осв.) |
220 |
1 (от.); 0,036 (осв.) |
20,72 |
16,6 |
12,85 |
|||
|
15 |
Отопление и освещение дежурного помещения |
22 (от.); 23 (осв.) |
220 |
1 (от.); 0,036 (осв.) |
22,83 |
18,3 |
13,7 |
|||
|
16 |
Связь и телемеханика |
1 |
220 |
0,5 |
0,5 |
0,4 |
0 |
|||
|
17 |
Охранно-пожарная сигнализация |
1 |
220 |
0,66 |
0,66 |
0,53 |
0,4 |
|||
|
|
ИТОГО: |
|
|
|
|
76,1 |
55,9 |
|||
Определим полную мощность собственных нужд РПП:
где: - коэффициент спроса (
).
Мощность трансформаторов собственных нужд определяется по (6.1.1).
Исходя из расчетов выбираем два трансформатора собственных
нужд типа ТСЗ - 160/10/0,4. Краткая характеристика трансформаторов представлена
в таблице 9. [8]
Таблица 9 - Техническая характеристика ТСН
|
Характеристика параметра |
3Т |
4Т |
|
1 |
2 |
3 |
|
Номинальная мощность, |
160 |
160 |
|
Напряжение КЗ, |
5,5 |
5,5 |
|
Потери КЗ, |
2,7 |
2,7 |
|
Ток ХХ, |
4 |
4 |
|
Потери ХХ, |
0,7 |
0,7 |
|
Полный вес, т |
1,4 |
1,4 |
. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Расчет токов короткого замыкания (КЗ) проводится для выбора и проверки уставок релейной защиты и автоматики (РЗА) и проверки параметров оборудования.
Расчет токов КЗ проводим в относительных единицах для двух режимов: максимального и минимального:
за минимальный режим принимаем - питание РПП осуществляется от менее мощного источника;
за максимальный режим принимаем - питание РПП осуществляется от более мощного источника.
Если питание РПП осуществляется только от одного источника, то
максимальный и минимальный режимы совпадают.
7.1 Составление расчетной схемы электрической
сети
Необходимо определить действующие значения токов короткого замыкания во всех местах установки защит (местах контроля тока защитами) в максимальном и минимальном режимах работы электрической сети при повреждении в расчетных точках. За расчетные точки принимаются шины подстанции, места присоединений трансформаторов 1Т, 2Т, 3Т, 4Т к магистральным линиям и зажимы обмоток 0,4 кВ трансформаторов 3Т, 4Т.
Расчетная схема электрической сети представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 - Расчетная схема электрической сети
7.2 Расчет параметров схемы замещения
электрической сети
Зададимся базовыми величинами: 
.
7.2.1 Расчет параметров энергосистемы
Внутреннее сопротивление эквивалентного источника питания (энергосистемы)
приведённое к стороне 110 кВ будет равно:
где: 
- ток КЗ в максимальном режиме (взят из документаций ПО ПЭС
филиала "Архэнерго"), кА:
ПС 110 кВ "Коноша": 
;
ПС 110 кВ "Няндома": 
.
7.2.2 Расчет сопротивления линий электропередач
Параметры всех элементов схемы замещения приводим к стороне высшего
напряжения (ВН). Активное сопротивление линии W1 - 110 кВ (сечение провода АС-120) будет равно:
где: 
- удельное активное сопротивление линии, Ом/км; [8]
- длина линии, км;
- базисное напряжение линии, кВ.
Индуктивное сопротивление линии W1:
где: 
- удельное индуктивное сопротивление линии, Ом/км; [8]
Аналогичным способом определяем сопротивления линии W2.
Активное сопротивление линии W2 - 110 кВ (сечение провода АС-120):
Индуктивное сопротивление линии W2:
7.2.3 Расчет сопротивления трансформаторов
Определим базисный ток ступени КЗ по формуле:
Параметры трансформаторов 1Т, 2Т равны и представлены в
таблице 7.
В качестве примера определим индуктивные сопротивления трехобмоточного
трансформатора 1Т: [10]
где: 
- напряжение КЗ, %;
- номинальная мощность трансформатора, МВ·А.
Определим сопротивления ТСН (3Т, 4Т), приведенные к стороне ВН.
В качестве примера определим сопротивления трансформатора собственных
нужд 3Т: [10]
где: 
- потери КЗ трансформатора, кВт;
- номинальная мощность трансформатора, кВ
А.
где: 
- напряжение КЗ трансформатора, %.
Схема замещения электрической сети представлена на рисунке 4.
Рисунок 4 - Схема замещения электрической сети
7.3 Расчет токов короткого замыкания
Расчет токов КЗ определяют для напряжения той ступени, к которой приводят
сопротивления схемы.
7.3.1 Минимальный режим работы
В качестве примера определим токи КЗ для точек, относящихся к первой энергосистеме (К1-К7).
Преобразуем схему замещения относительно точки К1:
Преобразуем схему замещения относительно точки К3:
Преобразуем схему замещения относительно точки К5:
Преобразуем схему замещения относительно точки К7:
Трехфазный ток КЗ определяется по формуле:
где: 
- полное суммарное эквивалентное сопротивление от источника
питания до расчетной точки КЗ, Ом;
- э.д.с источника в относительных единицах (
).