Материалы для студентов→ Курсовая работа /

Основы составления главных схем электрических подстанций

Скачать файл
Добавил: fafnir
Размер: 88.32 KB
Добавлен: 29.04.2015
Просмотров: 1662
Закачек: 1
Формат: docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Нефтеюганский филиал

Курсовая работа по дисциплине «Общая энергетика» на тему:

«Основы составления главных схем электрических подстанций»

Выполнил:

Студент гр. ЭЭ-211

Шаймухаметов А.Р.

Проверил:

преподаватель

Кириченко А.Н.

Нефтеюганск 2012

По исходным данным варианта 14, произвести выбор следующего оборудования для системы электроснабжения  предприятий (Схема 1.12):

Трансформаторы Т1; Т2, T3, T4, T5, T6;

Высоковольтные выключатели Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6;

Кабельная линия W1,W2,W3,W4,W5,W6;;

Автоматический выключатель QF1,QF2,QF3,QF4;

Разъединитель QS1;

Предохранитель FS2;

Отделитель QR1.

Исходные данные

Материал жилы кабеля - МЕДЬ.

Место прокладки кабеля – В ЗЕМЛЕ.

СХЕМА 1,12

Для выбора силового трансформатора Т1 необходимо учесть всю мощность, протекающую через него, поэтому необходимо произвести расчет и выбор двигателя М1

1.

      1) Выбор электродвигателя

Выбор электродвигателя производится по номинальной мощности электродвигателя и номинальному напряжению: Рм и U2.

Данные для выбора:

Рм1 = 200 кВт ;

Uн = 6 кВ

Условия выбора :

Uн.м ≥ U2 ;

Рн.м ≥ Рм,

Где Uн.м – номинальное напряжение двигателя по паспорту;

Рн.м – номинальная мощность на валу двигателя по паспорту.

       2)

Выбор кабеля производится по экономической плотности тока (электродвигатель М1)

Кабельная линия W4.

Ток рабочего нормального режима:  Iр.н =315/(( *6)*0,81)= 37,6 А

Условие прокладки кабеля:

Материал жилы кабеля – МЕДЬ.

Место прокладки кабеля – В ЗЕМЛЕ.

Тип изоляции –  бумажная

Из  для кабеля с медными жилами, бумажной изоляцией и Тmax = 3000 часов находим экономическую плотность тока для района центральной Сибири:

Jэк = 3 А/(мм2)

По экономической плотности тока Jэк находим площадь сечения:

Sэ = Iраб.мах/ Jэк = 37,6/3 = 12,5 мм2

Выбранное стандартное сечение кабеля: S=16 мм2.

Произведем проверку выбранного кабеля на выполнение условия:

Iраб.мах < Iдоп,

где Iраб.мах – максимальное значение  тока при эксплуатации кабеля;

Iдоп =К1∙К2∙ Iдоп.н – длительно допустимый ток с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей К1 и температуру окружающей среды К2;

Iдоп.н – длительно допустимый ток на один кабель при номинальной разности температур между кабелем и окружающей средой.

Поправочные коэффициенты К1 и К2 могут быть определены по ПУЭ [10].

К1 для учета количества рядом проложенных кабелей: К1=1

К2 для учета температуры окружающей среды: К2=1.04

С учетом поправок получаем:

Iдоп = 1∙1.04∙105 =109,2 А

Iмах < Iдоп – условие выполняется.

Для прокладки применяем кабель марки СПУ

С - свинцовая оболочка;

П - оболочка из полиэтилена;

У - усовершенствованный.

          3) Выбор выключателя Q4(на выкатной тележке) (электродвигателя M1)

производится по ранее найденному току рабочего максимального режима Iраб.мах  и напряжению установки.

Iраб.мах =315/( *6)*0,81= 37,6 А

Условие выбора:

U.н ≥ Uуст;

Iн ≥ Iраб.мах

Заданным параметрам удовлетворяет выключатель типа ВММ-10А-400-10У2

2.

           1) Выбор трансформатора

Для выбора силового трансформатора Т1 необходимо найти полную мощность, протекающую через него:

Sсум = Sм1+ (Р1+Р2+Р3+Р4+Рсн)/cosφ ;

Sм1= Рм1/cosφ

Sм1=240,9 кв·А

Sсум.= 2098,7 кВ·А.

По суммарной мощности Sсум.= 2098,7 кВ·А и напряжению установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий выбора:

Выбираем трансформатор типа ТМ-2500-110. Данный трансформатор удовлетворяет предъявленным требованиям.

       2) Выбор выключателя Q1(на выкатной тележке) производится по ранее найденному току рабочего максимального режима Iраб.мах  и напряжению установки.

Iраб.мах =2500\( *6)= 242,7 A

Условие выбора:

U.н ≥ Uуст;

Iн ≥ Iраб.мах

Заданным параметрам удовлетворяет выключатель типа ВММ-10А-400-10У2

         3) Произведем выбор разъединителя QS1

Выбор производится, исходя из следующих положений:

U.н ≥ Uуст,

где Uуст – линейное напряжение участка сети, где предусмотрена установка аппарата.

Iрас≤ Iн,

где Iрас- расчетный максимальный ток продолжительного рабочего режима цепи, для которой предусмотрен электрический аппарат.

Iраб.мах=2500\( *110)=13,12 А

Заданным параметрам соответствует разъединитель следующего типа: РЛНД-110/400У1

     4) Произведем выбор отделителя  QR1

Для выбора отделителя QR необходимо использовать ток рабочего утяжеленного режима Iраб.мах

Iраб.мах=2500\( *110)=13,12 А

Из справочника выбираем электрооборудование, принимая во внимание, что РУ 110 кВ открытого типа(ОРУ).

Выбор производится, исходя из следующих положений:

Uном ≥ Uуст,

где Uуст – линейное напряжение участка сети, где предусмотрена установка аппарата.

Iрас≤ Iном,

где Iрас - расчетный максимальный ток продолжительного рабочего режима цепи, для которой предусмотрен электрический аппарат.

Заданным параметрам соответствует отделитель типа ОД-110Б/1000У1.

3.

     1) Выбор трансформатора собственных нужд Т2 :

Рассчитаем номинальную мощность собственных нужд:

Sсн = Рсн/cosφ = 110/0,83 = 132,5 кВ·А.

Из справочника выбираем трансформатор собственных нужд:

Производим выбор трансформатора типа ТС3-160/6.

     2) Выбор предохранителя FS2 (трансформатор собственных нужд Т2).

Для выбора предохранителя FS2 необходимо найти ток рабочего максимального режима с учетом возможной перегрузки питающего трансформатора в 1,5 раза:

Iраб.мах=160\( *6)= 15,5 A

Условие выбора:

U.н ≥ Uуст;

Iн ≥   Iуст.

Выбираем предохранитель типа ПКТ 101-10-8- 31,5 УЗ .

Выбранный предохранитель соответствует предъявленным требованиям.

4.

1) Выбор силового трансформатора Т3.

Полная мощность, передаваемая через трансформатор потребителю в нормальном режиме:

Sуст.тр = Рнагр/cosφнагр = 110/0,83 = 132,5 кВ·А.

По подключенной мощности Sуст.тр = 132,5 кВ·А  и напряжению установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий выбора:

Заданным параметрам соответствует трансформатор ТСЗ-160/6.

       2) Выбор выключателя : QF1.

Выбор производится по максимальному току на низкой стороне трансформатора:

Iраб.мах(нн) = Sтр/(√3∙U3) = 160/(√3∙0,69) = 134,5  А.

Выбор производится, исходя из следующих положений:

U.н ≥ Uуст,

где  Uуст – линейное напряжение участка сети, где предусмотрена установка аппарата.

Iрас ≤ Iн,

где Iрас - расчетный максимальный ток продолжительного рабочего режима цепи, для которой предусмотрен электрический аппарат.

    Заданным параметрам соответствует выключатель типа А3710Б.

   3)

Выбор выключателя Q2 (на выкатной тележке) производится по ранее найденному току рабочего максимального режима Iраб.мах и напряжению установки.

Iраб.мах  =160/(√3∙6)= 15,4 А

Условие выбора:

U.н ≥ Uуст;

Iн ≥ Iраб.мах

Заданным параметрам удовлетворяет выключатель типа ВММ-10-320-10ТЗ

   4)

Выбор кабеля производится по экономической плотности тока W2

Ток рабочего нормального режима (без перегрузки трансформатора Т3):

Iр.н = 15,4 А.

Условие прокладки кабеля:

Материал жилы кабеля – МЕДЬ.

Место прокладки кабеля – В ЗЕМЛЕ.

Тип изоляции –  бумажная

Из  для кабеля с медными жилами, бумажной изоляцией и Тmax = 3000 часов находим экономическую плотность тока для района центральной Сибири:

Jэк = 3 А/(мм2)

По экономической плотности тока Jэк находим площадь сечения:

Sэ = Iраб.мах/ Jэк = 23,09 /3 = 7,7 мм2

Выбранное стандартное сечение кабеля: S=16мм2.

Произведем проверку выбранного кабеля на выполнение условия:

Iраб.мах < Iдоп,

где Iраб.мах – максимальное значение  тока при эксплуатации кабеля;

Iдоп =К1∙К2∙ Iдоп.н – длительно допустимый ток с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей К1 и температуру окружающей среды К2;

Iдоп.н – длительно допустимый ток на один кабель при номинальной разности температур между кабелем и окружающей средой.

Поправочные коэффициенты К1 и К2 могут быть определены по ПУЭ [10].

К1 для учета количества рядом проложенных кабелей: К1=1

К2 для учета температуры окружающей среды: К2=1.04

С учетом поправок получаем:

Iдоп = 1∙1.04∙120 = 124.8 А

Iмах < Iдоп – условие выполняется.

Для прокладки применяем кабель марки СПУ

С - свинцовая оболочка;

П - оболочка из полиэтилена;

У - усовершенствованный.

5.

1) Выбор силового трансформатора Т4.

Полная мощность, передаваемая через трансформатор потребителю в нормальном режиме:

Sуст.тр = Рнагр/cosφнагр = 121/0,83 =145.8 кВ·А.

По подключенной мощности Sуст.тр = 145.8 кВ·А  и напряжению установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий выбора:

Заданным параметрам соответствует трансформатор ТСЗ-160/10.

2) Выбор выключателя: QF2.

Выбор производится по максимальному току на низкой стороне трансформатора:

Iраб.мах(нн) =Sтр/(√3∙U3) = 160/(√3∙0,66) = 140,4  А.

Выбор производится, исходя из следующих положений:

U.н ≥ Uуст,

где  Uуст – линейное напряжение участка сети, где предусмотрена установка аппарата.

Iрас ≤ Iн,

где Iрас - расчетный максимальный ток продолжительного рабочего режима цепи, для которой предусмотрен электрический аппарат.

    Заданным параметрам соответствует выключатель типа А3720Б.

3)

Выбор выключателя Q3 (на выкатной тележке) производится по ранее найденному току рабочего максимального режима Iраб.мах и напряжению установки.

Iраб.мах  =250/(√3∙6)= 24,03 А

Условие выбора:

U.н ≥ Uуст;

Iн ≥ Iраб.мах

Заданным параметрам удовлетворяет выключатель типа ВПМ-10-20/630У2

4)

Выбор кабеля производится по экономической плотности тока W3

Ток рабочего нормального режима (трансформатор Т4):

Iр.н = 24,03 А.

Условие прокладки кабеля:

Материал жилы кабеля – МЕДЬ.

Место прокладки кабеля – В ЗЕМЛЕ.

Тип изоляции –  бумажная

Из  для кабеля с медными жилами, бумажной изоляцией и Тmax = 3000 часов находим экономическую плотность тока для района центральной Сибири:

Jэк = 3 А/(мм2)

По экономической плотности тока Jэк находим площадь сечения:

Sэ = Iраб.мах/ Jэк = 36,4 /3 = 12,1 мм2

Выбранное стандартное сечение кабеля: S=16 мм2.

Произведем проверку выбранного кабеля на выполнение условия:

Iраб.мах < Iдоп,

где Iраб.мах – максимальное значение  тока при эксплуатации кабеля;

Iдоп =К1∙К2∙ Iдоп.н – длительно допустимый ток с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей К1 и температуру окружающей среды К2;

Iдоп.н – длительно допустимый ток на один кабель при номинальной разности температур между кабелем и окружающей средой.

Поправочные коэффициенты К1 и К2 могут быть определены по ПУЭ [10].

К1 для учета количества рядом проложенных кабелей: К1=1

К2 для учета температуры окружающей среды: К2=1.04

С учетом поправок получаем:

Iдоп = 1∙1.04∙120 = 124.8 А

Iмах < Iдоп – условие выполняется.

Для прокладки применяем кабель марки СПУ

С - свинцовая оболочка;

П - оболочка из полиэтилена;

У - усовершенствованный.

6.

1) Выбор силового трансформатора Т5.

Полная мощность, передаваемая через трансформатор потребителю в нормальном режиме:

Sуст.тр = Рнагр/cosφнагр = 501/0,83 =603.6 кВ·А.

По подключенной мощности Sуст.тр = 603.6 кВ·А  и напряжению установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий выбора:

Заданным параметрам соответствует трансформатор ТСЗ-1000/6.

2) Выбор выключателя : QF3.

Выбор производится по максимальному току на низкой стороне трансформатора:

Iраб.мах(нн) =Sтр/(√3∙U3) = 1000/(√3∙0,66) =877,2  А..

Выбор производится, исходя из следующих положений:

U.н ≥ Uуст,

где  Uуст – линейное напряжение участка сети, где предусмотрена установка аппарата.

Iрас ≤ Iн,

где Iрас - расчетный максимальный ток продолжительного рабочего режима цепи, для которой предусмотрен электрический аппарат.

    Заданным параметрам соответствует выключатель типа АВМ10Н.

3)

Выбор выключателя Q5 (на выкатной тележке) производится по ранее найденному току рабочего максимального режима Iраб.мах и напряжению установки.

Iраб.мах  =1000/(√3∙6)=97,1 А

Условие выбора:

U.н ≥ Uуст;

Iн ≥ Iраб.мах

Заданным параметрам удовлетворяет выключатель типа ВММ-10А-400-10У2

4)

Выбор кабеля производится по экономической плотности тока W5

Ток рабочего нормального режима (трансформатор Т5):

Iр.н =1000/(∙10)= 57,8 А.

Условие прокладки кабеля:

Материал жилы кабеля – МЕДЬ.

Место прокладки кабеля – В ЗЕМЛЕ.

Тип изоляции –  бумажная

Из  для кабеля с медными жилами, бумажной изоляцией и Тmax = 3000 часов находим экономическую плотность тока для района центральной Сибири:

Jэк = 3 А/(мм2)

По экономической плотности тока Jэк находим площадь сечения:

Sэ = = Iраб.мах/ Jэк = 87.6 /3.0 = 29.2 мм2

Выбранное стандартное сечение кабеля: S=35 мм2.

Произведем проверку выбранного кабеля на выполнение условия:

Iраб.мах < Iдоп,

где Iраб.мах – максимальное значение  тока при эксплуатации кабеля;

Iдоп =К1∙К2∙ Iдоп.н – длительно допустимый ток с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей К1 и температуру окружающей среды К2;

Iдоп.н – длительно допустимый ток на один кабель при номинальной разности температур между кабелем и окружающей средой.

Поправочные коэффициенты К1 и К2 могут быть определены по ПУЭ [10].

К1 для учета количества рядом проложенных кабелей: К1=1

К2 для учета температуры окружающей среды: К2=1.04

С учетом поправок получаем:

Iдоп = 1∙1.04∙180 = 187.2 А

Iмах < Iдоп – условие выполняется.

Для прокладки применяем кабель марки СПУ

С - свинцовая оболочка;

П - оболочка из полиэтилена;

У - усовершенствованный.

7.

1)

Выбор силового трансформатора Т6.

Полная мощность, передаваемая через трансформатор потребителю в нормальном режиме:

Sуст.тр = Рнагр/cosφнагр = 497/0,83 = 598.8 кВ·А.

По подключенной мощности Sуст.тр = 1536 кВ·А  и напряжению установки выбираем трансформатор, исходя из следующих условий выбора:

Заданным параметрам соответствует трансформатор ТСЗ-630/10.

2)  Выбор выключателя : QF4

Выбор производится по максимальному току на низкой стороне трансформатора:

Iраб.мах(нн) =Sтр/(√3∙U3) = 630/(√3∙0,66) =552,6 А.

Выбор производится, исходя из следующих положений:

U.н ≥ Uуст,

где  Uуст – линейное напряжение участка сети, где предусмотрена установка аппарата.

Iрас ≤ Iн,

где Iрас - расчетный максимальный ток продолжительного рабочего режима цепи, для которой предусмотрен электрический аппарат.

    Заданным параметрам соответствует выключатель типа ЭО6В.

3) Выбор выключателя Q2 (на выкатной тележке) производится по ранее найденному току рабочего максимального режима Iраб.мах  и напряжению установки.

Iуст = 630/ (√3∙6)= 61,2 А

Условие выбора:

U.н ≥ Uуст;

Iн ≥ Iраб.мах

Заданным параметрам удовлетворяет выключатель типа ВПМ-10-20/630У2.

4) Выбор кабеля производится по экономической плотности тока W6

Ток рабочего нормального режима (трансформатор Т6):

Iр.н =630/(∙6)= 61,2  А.

Условие прокладки кабеля:

Материал жилы кабеля – МЕДЬ.

Место прокладки кабеля – В ЗЕМЛЕ.

Тип изоляции –  бумажная

Из  для кабеля с медными жилами, бумажной изоляцией и Тmax = 3000 часов находим экономическую плотность тока для района центральной Сибири:

Jэк = 3 А/(мм2)

По экономической плотности тока Jэк находим площадь сечения:

Sэ = Iраб.мах/ Jэк = 91,7 /3,0= 30,5 мм2

Выбранное стандартное сечение кабеля: S=35 мм2.

Произведем проверку выбранного кабеля на выполнение условия:

Iраб.мах < Iдоп,

где Iраб.мах – максимальное значение  тока при эксплуатации кабеля;

Iдоп =К1∙К2∙ Iдоп.н – длительно допустимый ток с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей К1 и температуру окружающей среды К2;

Iдоп.н – длительно допустимый ток на один кабель при номинальной разности температур между кабелем и окружающей средой.

Поправочные коэффициенты К1 и К2 могут быть определены по ПУЭ [10].

К1 для учета количества рядом проложенных кабелей: К1=1

К2 для учета температуры окружающей среды: К2=1.04

С учетом поправок получаем:

Iдоп = 1∙1.04∙160 = 166,4 А

Iмах < Iдоп – условие выполняется.

Для прокладки применяем кабель марки СПУ

С - свинцовая оболочка;

П - оболочка из полиэтилена;

У - усовершенствованный.