Файл: Курсовой проект по дисциплине Электрические станции и подстанции.docx

ИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»

Институт химии и энергетики

(наименование института полностью)

Кафедра «Электроснабжение и электротехника»

(наименование кафедры полностью)

13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»

(код и наименование направления подготовки, специальности)

«Электроснабжение»

(направленность (профиль))

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Электрические станции и подстанции»

на тему «Проектирование электрической части

понизительной подстанции 110/10 кВ (вариант 4.2)»

Студент: А.В. Глухов ____________

(И.О. Фамилия)
Группа: ЭЭТбп-1701д___________

(номер группы)
Преподаватель: Ю.В. Черненко

(И.О. Фамилия)

Тольятти 2021

ЗАДАНИЕ

на выполнение курсового проекта

Студент___ Глухов Антон Владимирович____________________________________

1. Тема Проектирование электрической части понизительной подстанции 110/10 кВ_

2. Исходные данные к курсовому проекту: вариант № ___4.2____

2.1. Потребляемая расчетная максимальная мощность потребителей

Наименование потребителей	Категория потребителей	Максимальная мощность потребителей, Р_m_ах,МВт	Коэффициент мощности, cos φ	Средняя температура окружающей среды	Напряжение потребителей, кВ
Речной порт	2	48	0,98	θ_охл = 0 °C	10
Строительный завод	1				10
Автомобильный завод	1				10

2.2. Источники питания

Наименование источника	Расчетная мощность к. з. на шинах источника, , МВА	Тип линии электропередачи, расстояние	Напряжение источника питания, кВ	Тип подстанции	Мощность, расходуемая на собственные нужды подстанции, , кВА
Система	1000	ВЛ, 18 км	110	Ответвит	74

2.3. Упрощенный суточный график нагрузок потребителей №2.

3. Содержание пояснительной записки курсового проекта (перечень подлежащих разработке вопросов, разделов)

3.1. Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов

3.2. Выбор электрической схемы подстанции. Выбор основных конструктивных решений подстанции

3.3. Расчет токов короткого замыкания

3.4. Выбор электрических аппаратов

3.5. Выбор оперативного тока, системы измерений, выбор трансформаторов собственных нужд

4. Ориентировочный перечень графического и иллюстративного материала

1. Электрическая схема понизительной подстанции – чертеж формата А1

5. Дата выдачи задания «__»___20___ г.

Задание принял к исполнению

_{(подпись)}

Глухов А.В..

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1 ВЫБОР ТИПА, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ 5

1.1 Выбор типа силовых трансформаторов 5

1.2 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов 6

2 ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПОДСТАНЦИИ. ВЫБОР ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ПОДСТАНЦИИ 8

2.1 Выбор схемы электрических соединений 8

2.2 Выбор основных конструктивных решений по подстанции 9

3 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 10

4 ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 14

4.1 Выбор высоковольтных выключателей 15

4.2 Выбор разъединителей 17

4.3 Выбор трансформаторов тока 19

4.4 Выбор трансформаторов напряжения 20

4.5 Проверка оборудования на стороне 6–10 кВ 22

5 ВЫБОР ОПЕРАТИВНОГО ТОКА, СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЙ, ТРАНСФОРМАТОРОВ СОБСТВЕННЫХ НУЖД 26

5.1 Выбор оперативного тока 26

5.2 Выбор трансформаторов собственных нужд подстанции 27

5.3 Системы измерений 27

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 29

ВВЕДЕНИЕ

Электростанция подключается к потребителю через сеть, которая является важной частью энергосистемы, в значительной степени определяющей надежность и эффективность работы системы, а также стабильность работы различных параллельно работающих компонентов.

Передача электроэнергии от электростанции потребителю осуществляется через напряжение, значительно превышающее напряжение генератора линии электропередачи. Подстанция сконфигурирована для преобразования электроэнергии от одного напряжения в электроэнергию от другого. Подстанция подключается к отдельной части источника питания или системы. Объединяя электростанции в одну общую сеть, может обеспечивать электроэнергией потребителей от разных электростанций и обмениваться потоками энергии между частями системы.

Проектирование электрической части главной понизительной подстанции является одним из наиболее ответственных этапов при разработке проекта электроснабжения промышленных предприятий и представляет собой сложный процесс выработки и принятия решений по схеме электрических соединений, составу электрооборудования и его размещению.

Задачи выполнения курсового проекта – получение навыков расчета и проектирования электрической части трансформаторной подстанции с выбором необходимой электрической аппаратуры. В процессе работы над проектом также формируются умения и навыки самостоятельной организации учебно-исследовательской работы; формируются умения работать с нормативными документами, а

также с учебной и научной литературой; студенты овладевают современными методами поиска, обработки и использования информации; формируются умения применять теоретические знания при решении практических задач; студенты готовятся к практической профессиональной деятельности; формируется культура написания выпускной квалификационной работы.

Проектирование электрической части главной понижающей подстанции является одним из важнейших этапов разработки проекта в электроэнергетике, разрабатываются и решаются электрические схемы, состав электрооборудования и их размещение в сложном технологическом процессе.

Целью курсового проекта является приобретение навыков расчета, и проектирования электрической части подстанции и подбора необходимого электрооборудования. В ходе работы над проектом также формируются навыки самоорганизации учебного исследования; навыки взаимодействия с нормативными документами и учебной и научной литературой; овладение современными методами поиска, обработки и использования писем; овладение студентами навыками самоорганизации учебного исследования; навыками взаимодействия с нормативными документами и учебной и научной литературой.

1 ВЫБОР ТИПА, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

1.1 Выбор типа силовых трансформаторов

«Количество трансформаторов (автотрансформаторов), устанавливаемых на подстанциях, принимается, обычно два. Согласно технико-экономическим расчета, когда на подстанции требуется два средних напряжения, можно установить более двух трансформаторов.

Подстанции обычно оснащаются трехфазными трансформаторами. На стороне НН 6–35 кВ должна быть предусмотрена раздельная работа трансформаторов с АВР, в том числе отключение секционного выключателя.

Если необходимо ограничить ток короткого замыкания на стороне 6–20 кВ, предусматривается установка трансформатора с расщепленными обмотками» [6].

1.2 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Номинальную мощность трансформатора для подстанции рассчитаем по суточному графику нагрузки, приведенному на рисунке 1.

Рис. 1. Упрощенный суточный график нагрузки

Для суточного графика задана максимальная активная мощность

, равная максимальной ступени графика. По заданному коэффициенту мощности

, получим график полной мощности по формуле:

Определим полную нагрузку для ступеней графика:

Полученные значения представлены на рисунке 2.

Подстанция обеспечивает электроэнергией потребителей I и II категорий надежности. Поэтому необходимо установить, как минимум два трансформатора.

Номинальную мощность трансформатора определяется по приближенной допустимой аварийной перегрузки (40 %), по следующему выражению: