Расчет, выбор и эксплуатация оборудования трансформаторной подстанции 110/10 кВ с выбором релейной защиты

1. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования
«Петербургский государственный университет путей сообщения
Императора Александра I»
(ФГБОУ ВО ПГУПС)
Дипломный проект:
Тема: «Расчет, выбор и эксплуатация оборудования
трансформаторной подстанции 110/10 кВ с выбором
релейной защиты»
Руководитель проекта: Шумакова Л.С.
Разработал:
Студент группы ЭС-412
Руденко К.Г.
Курск 2025 г.

2. Вопросы, подлежащие рассмотрению

• Расчет мощности потребителей и выбор силовых
трансформаторов;
• Расчет токов короткого замыкания и максимальных
рабочих токов;
• Выбор и проверка основного оборудования;
• Расчет защиты от перегрузок трансформатора;
• Составление однолинейной схемы подстанции.
• Составление схемы автоматики фидера 10 кВ

3. Конструкторский раздел

4. Расчет мощности потребителей и выбор силовых трансформаторов

Для каждого потребителя определяется:
- активная мощность Pmax = Pуст × K с ;
- реактивная мощность Qmax = Pmax × tan φ ;
- максимальная полная мощность;
- расчетная мощность подстанции;
- номинальная мощность трансформатора;
- выбирается тип трансформатора
ТДН-16000/110

5. Выбор токоведущих частей

Для распределительного устройства 110 кВ
Условие выбора:
Iдоп ≥ Iраб.max .
• Проверка:
- на термическую стойкость
qв ≥ qmin .
По результатам выбрала шины АСО-120

6. Выбор токоведущих частей

Для распределительного устройства 10 кВ:
• Условие выбора:
Iдоп ≥ Iраб.max .
• Проверка:
- на термическую стойкость
qв ≥ qmin
По результатам выбрала шины А 40×5

7. Выбор изоляторов

Условие выбора:
- по роду установки и напряжения
Uном ≥ Uраб .
Для распределительного устройства 110 кВ:
- Подвесные изоляторы типа ПС-70.
Для распределительного устройства 10 кВ:
- проходные внутренне-внешней установки типа ПНМ-10/1000-750
- опорные изоляторы ОФ-10-7358

8. Выбор выключателей

Соотношение каталожных и расчетных данных
Место
установки
Тип
аппарата
Вводы
110 кВ
Iном.откл
,
Iк
кА
Iпр.с
,
Iк
кА
iпр.с
,
iу
кА
IТ2 × t Т
,
Вк
кА2 с
2500
588
40
7,1
40
7,1
102
18,11
4800
128,5
110
110
2500
191
40
7,1
40
7,1
102
18,11
4800
128,5
ВГТ-110-УХЛ1
110
110
2500
294
40
7,1
40
7,1
102
18,11
4800
103,3
Вторичная обмотка
трансформатора
10 кВ
ВВЭ-СМ-10-40/4000
10
10
4000
3233
40
27,5
40
27,5
128
70,1
4800
1172
Сборные шины
10 кВ
ВБКЭ-10к
10
10
1600
1155
31,5
27,5
52
27,5
80
70,1
2977
794
Потребители
10 кВ, ТСН
ВБКЭ-10к
10
10
1000
862
31,5
27,5
52
27,5
80
70,1
2977
416
Uном
,
Uраб
кВ
Iном
Iраб max
А
ВГТ-110-УХЛ1
110
110
Сборные шины
110 кВ
ВГТ-110-УХЛ1
Первичная обмотка
трансформатора
,

9. Выбор разъединителей

Наименования
присоединения
Тип аппарата
Соотношение паспортных и расчетных данных
Uн
, кВ
Uр
1
2
3
4
5
6
Вводы
РУ – 110 кВ
РДЗ-110-1000
110
110
1000,00
404,85
63,00
6,70
25 2 ×3
15,54
Перемычки 110 кВ
РДЗ-110-1000
110
110
1000,00
263,15
63,00
6,70
25 2 ×3
13,47
Первичная сторона ГПТ
РУ- 110 кВ
РДЗ-110-1000
110
110
1000,00
112,46
63,00
6,70
25 2 ×3
13,47
Сборные шины
РУ - 10 кВ
РВРЗ-10-1000
10
10
1000,00
839,89
85,00
25,93
31,5 2 ×4
129,42
Iн
Iр.макс
,А
iпр × c
, кА
iу
Iт2 × t т
,
Вк
кА2 ∙ с

10. Выбор трансформаторов напряжения

Для распределительного устройства 110 кВ:
ЗНОГ-110
Для распределительного устройства 10 кВ:
ЗНОЛТ-10

11. Выбор трансформаторов тока

Условия выбора
Наименование
присоединение
Вводы
РУ – 110 кВ
Первичная обмотка
ГПТ 110 кВ
Ввод в РУ - 10 кВ
Сборные шины
РУ - 10 кВ
Потребители 10кВ
Металлургический завод
Потребители 10 кВ
Текстильная фабрика
Потребители 10 кВ
Машиностроительный
завод
Потребители 10 кВ
Пищевая
промышленность
Условия проверки
Uн
Uраб
IIН
Iр.макс
iдин ≥ iу
Iном.д ≥ Вк
кВ
А
кА
кА2 ∙с
110
110
110
110
10
10
10
10
10
10
10
10
500,00
404,85
200,00
112,46
2000,00
1175,35
1000,00
839,89
300,00
528,37
30,00
210,35
2×500× 160
≥6,70
2×200× 160
≥6,70
2×2000× 100
≥25,93
2×1000× 100
≥25,93
2×300× 52
≥25,93
2 × 30 × 52
≥ 25,93
400×63 2 ×4
≥14,16
200×63 2 ×4
≥14,16
2000×50 2 ×2
≥160,30
1000×50 2 ×2
≥108,59
300×50 2 ×2
≥56,88
30 × 50 2 × 2
≥ 56,88
ТОЛ-10УХЛ2
10
10
400,00
242,23
2 × 400 × 52
≥ 25,93
400 × 50 2 × 2
≥ 56,88
ТОЛ-10УХЛ2
10
10
400,00
113,52
2 × 400 × 52
≥ 25,93
400 × 50 2 × 2
≥ 56,88
Тип трансформатора
тока
ТОГФ-110
ТОГФ-110
ТОЛ-10УХЛ2
ТОЛ-10УХЛ2
ТОЛ-10УХЛ2
ТОЛ-10УХЛ2

12. Выбор защиты от перегрузки

Для контроля перегрузки
трансформатора выбрал устройство
защиты вводов, установленное на
выключателях стороны НН

13. Реальная часть: Разработка проекта, модернизация и обустройство аудитории специальных дисциплин для обеспечения учебного

процесса

14. Спасибо за внимание!