Электроснабжение микрорайона города

Содержание
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 3
ГЛАВА 1 5
1.1 Характеристика жилого района города и исходные данные 5
1.2. Обоснование главной электрической схемы подстанции. 5
ГЛАВА 2. РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 9
2.1 Расчёт электрических нагрузок микрорайона 9
2.2 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов 11
2.3 Компенсация реактивной мощности 13
3 РАСЧЕТ И ВЫБОР СЕЧЕНИЙ КАБЕЛЕЙ 15
5 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 17
6 ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 25
6.1 Выбор выключателей 25
6.2 Выбор выключателей на НН 26
7. ИЗМЕРЕНИЯ, ЗАЩИТА И УПРАВЛЕНИЕ НА ПОДСТАНЦИИ 29
7.1. Выбор трансформаторов тока 29
7.2. Выбор трансформаторов напряжения 31
7.3. Выбор ограничителей перенапряжения 33
7.4. Выбор источников оперативного тока 34
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 38

Характеристики выбранного привода RI на постоянном токе: В; потребление: Вт, Вт, Вт.Электропривод RI включает в себя следующие элементы:пружинный механизм накопления энергии, необходимой для включения и отключения выключателя;рычаг ручного взвода пружинного механизма;устройство автоматического взвода с электродвигателем, осуществляющим взвод привода сразу же после включения аппарата (в течение не более 15 с);механическое устройство включения и отключения с помощью двух кнопок, доступ к которым осуществляется при открытой дверце ячейки (выключатель в положении тестирования).7. Измерения, защита и управление на подстанции7.1. Выбор трансформаторов токаа) В цепях НН понизительного трехобмоточного трансформатора подстанции необходимо установить следующие контрольно-измерительные приборы: амперметр, ваттметр, варметр, счетчики активной и реактивной энергии.б) В цепи секционного выключателя необходимо установить амперметр.в) Нагрузкой вторичной цепи ТТ для линий с двигателем будут служить токовые обмотки следующих приборов: амперметра, счетчиков активной и реактивной энергии, для каждой отходящей линии : амперметр, счетчик активной энергии.В данном дипломном проекте функции контрольно-измерительных приборов будут выполнять микропроцессорные блоки типа «Sepam 2000», которым комплектуются выбранные ячейки КРУ.Выбор трансформаторов тока производим в соответствии с рабочим максимальным током.Выбор ТТ:Из учёта, что , выбираем ТТТОЛ-10 Трансформатор ТОЛ-10 предназначен для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, для изолирования цепей вторичных соединений от высокого напряжения в комплектных устройствах внутренней и наружной установок (КРУ, КРУН и КСО) переменного тока на класс напряжения до 10 кВ частоты 50 или 60 Гц.СерияНапряжение кВНоминальный перичный/вторичный ток АIтер.ст.Односекундный ток термической стойкости, кА,Ток Iм.дин электродинамической стойкости, кА,Номиналь-ноеНаиболь-шееТОЛ-10-31012150/52051Для обеспечения работы ТТ в требуемом КТ=0,5 следует выполнять условие .Расчетная нагрузка определяется по формуле:,где − сумма сопротивлений всех последовательно включенных обмоток приборов; – сопротивление соединительных проводов, Ом; – сопротивление контактов, Ом.Характеристику блока измерений представим в виде таблицы 7.1:Таблица 7.1 – Характеристика блока измерений МодельВыполняемые функцииКТПотребляемая мощность блока, ВАSepam 2000 S26 (S02)Амперметр0,50,025Ваттметр1Варметр1Счетчик активной энергии1Счетчик реактивной энергии1Sepam 2000 S26 (S02) – представляет собой блок защиты, измерения, контроля и управления, компактного исполнения, для подстанций.Сопротивление приборов: Ом.Сопротивление соединительных проводов: ,где − удельное сопротивление (для алюминиевых проводов 0,0283 Ом·мм2/м, для медных 0,0175 Ом·мм2/м) [1]; − расчетная длина провода;S −сечение провода (мм2− сечение алюминиевых проводов); − расчётная длина провода при включении всех приборов в одной фазе;Ом.Ом − сопротивление контактов [1].Проверка на термическую стойкость:;, .Данные проверки сведем в таблицу 7.2.Таблица 7.2 – Данные проверкиНаименование параметраДанныеУсловия выборакаталогарасчетные., кВ1010, А10020,4, кА12529,4, кА (1 сек)25002727.2. Выбор трансформаторов напряженияТрансформаторы напряжения, предназначенные для питания катушек напряжения измерительных приборов, в реле, устанавливают в секции сборных шин в каждой фазе. Класс точности (КТ) трансформаторов напряжения, как и трансформаторов тока, выбирают в зависимости от назначения подключенных измерительных приборов. Для обеспечения работы ТН в выбранном классе точности необходимо, чтобы вторичная нагрузка подключенных приоров и реле не превышала номинальную мощность .На каждую секцию:К трансформатору напряжения присоединяются следующие приборы:Таблица 7.3– Характеристика блока измерений ПриборВыполняемые функцииЧисло приборовПотребляемая мощность, ВАSepam 2000Вольтметр40,025ВаттметрВарметрСчетчик активной энергииСчетчик реактивной энергииРеле напряженияСуммарная мощность приборов: ВА.Выбираем трансформатор напряжения типа НТМИ-10, который имеет следующие характеристики:Uном.ВН=10 кВ; к=0,5; Sном=150 ВА; Smax=1000 ВА; Проверка трансформатора по номинальному напряжению:Uном = 10 кВ = Uсети = 10 кВВыбранный трансформатор удовлетворяет условию выбораУсловие , выполняется, следовательно ТН будет работать в заданном КТ=0,5. Результаты проверки свожу в таблицу 7.4:Таблица 7.4 – Данные проверкиНаименование параметраДанныеУсловия выборакаталогарасчетные, кВ1010, ВА300,1Класс точности0,50,5Sepam 2000 представляет собой комплект цифровых устройств защиты, контроля и управления, возможности которого адаптированы для всех видов применения: для подстанций, сборных шин, трансформаторов и двигателей, а также для генераторов и конденсаторов.Обладая высокими эксплуатационными характеристиками, Sepam 2000выполняет следующие функции:функции измерения: измерение токов и напряжения, измерение мощности, активной и реактивной энергии и т. д.;функции защиты: направленную максимальную токовую в фазах и максимальную токовую на землю, дифференциальную трансформатора или защиту двигателя и т. д.;функции контроля и управления: имея в своем составе программируемый контроллер, Sepam 2000 запрограммирован на заводе для выполнения стандартных функций контроля и управления и может быть также перепрограммирован для выполнения любой специальной функции автоматического управления.7.3. Выбор ограничителей перенапряженияВыбор ограничителей перенапряжения произвожу по напряжению.На 10 кВ выбираю ОПН фирмы «Таврида Электрик» модель ОПН/TEL–10/12,6 УХЛ1, со следующими характеристиками: кВ; кВ; пропускная способность (не менее)А.На каждую секцию ТП 0,4 кВ устанавливаем ОПН «Таврида Электрик» модель ОПН/TEL–0,38/0.4 УХЛ1 со следующими характеристиками: кВ; кВ; пропускная способность (не менее) А.7.4. Выбор источников оперативного токаВ связи с тем, что на ТП установлено оборудование серии MCset1 и MCset3 приводами RI на постоянном токе, то для питания цепей управления защиты и сигнализации отходящих линий выбираем постоянный ток В.В качестве источника оперативного тока, для питания цепей управления, сигнализации, автоматики и защиты на ТП и на РП, выбираю аккумуляторы марки SLA от промышленно-торговой группы FIAMM с подзарядным агрегатом типа ВАЗП. Выбираю 110 аккумуляторных батарей 2SLA-300.Аккумуляторы марки SLA-герметичные, необслуживаемые, срок службы свыше 12 лет; напряжение на зажимах 2В; ёмкость батарей 300 А∙ч; габариты 217×173×202; вес 19 кг; тип свинцово-кислотный. Предприятия FIAMM сертифицированы на соответствие международному стандарту ISO 9001 (качество производства). Благодаря стабильному качеству продукция FIAMM реализуется во всем мире, около 2/3 продукции.Зарядный агрегат типа ВАЗП-380/260-40/80 У3 предназначен для:- зарядки кислотных аккумуляторных батарей; - параллельной работы с аккумуляторными батареями на нагрузку; - формовки отдельных аккумуляторов. Как регулируемый источник постоянного напряжения они незаменимы на атомных станциях, на электростанциях всех категорий, на предприятиях телеграфно-телефонной связи. Без них не обойтись автотранспортным хозяйствам, промышленным и сельскохозяйственным предприятиям, где в большом количестве применяются дорогостоящие кислотные аккумуляторные батареи, которые требуют постоянной подзарядки. Таблица 7.5 Характеристики ВАЗП-380/260-40/80 У3 Наименование параметраВАЗП-380/260-40/80 У3Режим 1Режим 2Режим 3Номинальное напряжение на входе, В380Номинальная частота на входе, Гц50-6050-6050-60Номинальный ток на выходе, А408040Номинальное выходное напряжение, В3802608Номинальная выходная мощность, кВт15,220,80,32Габаритные размеры, мм600×600×1400Устройства зарядные обеспечивают плавное регулирование выходного напряжения в следующих пределах:I режим - от 0 до 380 В, II режим - от 0 до 260 В, III режим - от 0 до 8 В.Зарядные устройства в I и II режимах автоматически поддерживают выходное напряжение с точностью + 2 % при колебании входного напряжения от -5 % до +10 % от номинала - на I режиме при изменении тока нагрузки от 4 А до 40 А при U = 260 - 380 В и на II режиме при изменении тока нагрузки от 4 А до 40 А при U = 220 - 260 В. На III режиме точность стабилизации не нормируется.Коэффициент пульсации выходного напряжения зарядных устройств 2-го исполнения в режиме II при работе на активную нагрузку должен быть не более 5%.Охлаждение зарядного устройства естественное, воздушное.Защиту оперативных цепей при КЗ осуществляем автоматическими выключателями. Питание схем управления выполняем отдельно от схем защиты, сигнализации и оперативной блокировки. В ответственных цепях, где нарушение целостности цепей питания может привести к отказу или ложному срабатыванию защиты и автоматики устанавливаем выключатели с блокировкой на сигнал. Сигнал о неисправности в цепях питания оперативного тока выводим дежурному персоналу.ЗаключениеВ результате проделанной работы были приобретены навыки по курсовому проектированию электрической части подстанций.Выбор современного оборудования позволил повысить надёжность и актуальность объекта проектирования.В процессе работы было использовано множество источников научно-технической литературы.Таким образом был осуществлён проект понизительной подстанции для энергоснабжения микрорайона, удовлетворяющий нормам современного проектирования.Список использованных источников1. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов/ Под ред. В.М. Блок. М.: Высшая школа, 1990. 388 с.Куликов В.Д..Электрические станции и подстанции систем электроснабжения. Методические указания по курсовому проектированию.-Саратов:СГТУ,2004.-35с.Правила устройства электроустановок (ПУЭ) -Спб.: Изд-во ДЕАН, 2002, -928 с.Оценка эффективности инвестиций в энергетике// Методические указания по курсовому и дипломному проектирования для студентов специальности 100400/ Н.В. Гусева, В.Д. Куликов – Саратов, изд-во СГТУ, 2003.Расчёт токов симметричных и несимметричных коротких замыканий.Методические указания к курсовой работе/Сост.Серебряков В.Н., Жучков Г.П.Саратов:СГТУ,1998.-27с.Неклепаев Б.Н., Крючков И.П.. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб.пособие для вузов. -М.: Энергоатомиздат,1989. - 608 с.Рожкова Л.Д., Козулин В.С.. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. -М.:Энергоатомиздат,1987. -648 с.Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения.- М.: Высшая школа, 1991. - 495 с.