Электрическая часть электрических станций и подстанций

1. Электрическая часть электрических станций и подстанций

Кафедра электрических станций
ЭЭз-41
Литвинов Илья Игоревич, 2-212
[email protected]

2. Электрическая часть электрических станций и подстанций

Кафедра электрических станций
ЭЭз-42
Купарев Михаил Анатольевич, 2-314, 212
[email protected]

3. Тупиковая (или проходная) ПС с тремя РУ

РУ ВН (110÷220 кВ)
РУ НН (6÷10 кВ)
Нагрузка
Нагрузка
С
РУ СН (35 кВ)
Транзит
мощности

4. Узловая системная подстанция

С1
Транзит
мощности
РУ ВН (220÷330 кВ)
С2
РУ СН (110 кВ)
Нагрузка
РУ НН (6÷35 кВ)
Нагрузка

5.

6. График нагрузки СН

7. Приведение графика нагрузки к двухступенчатому

8. Напряжение системы: 220 кВ Потребители СН: напряжение 110 кВ, количество 4, коэффициент мощности 0,9 мощность одного 45 МВт,

коэффициент одновременности 0,84
доля потребителей 3 категории 0,24

9. Потребители НН: напряжение 10 кВ, количество 14, коэффициент мощности 0,82 мощность одного 3,5 МВт, коэффициент одновременности

0,82
доля потребителей 3 категории 0,3
вариант графика нагрузки № 2

10. Выбор мощности трансформаторов (автотрансформаторов) Нормальный рабочий режим (режим систематических перегрузок, оба

трансформатора в работе)

11. Расчёт максимальной мощности нагрузки по сторонам НН и СН

Рmax ko Pнг nнг

12.

Таблица 1 – Расчёт мощности
стороны НН по суточному графику
в нормальном режиме
t, ч
РНН , QНН , РНН=Р%* QНН=РНН*
SНН ,
Рmax ,
tgφ ,
%
МВт
МВАр
2
2
SHH PHH
QHH
МВА
0–4
40
16,07
8,67
18,26
4 – 12
70
28,13
15,18
31,96
12–16
100
40,18
21,68
45,66
16–24
50
20,09
10,84
22,83

13.

Таблица 2 – Расчёт мощности
стороны СН по суточному графику
в нормальном режиме
t, ч
РСН , QСН ,
SСН ,
%
РСН=Р%
*Рmax ,
QСН=РСН
*tgφ ,
2
2
SСH PСH
QСH
МВт
МВАр
МВА
0–3
65
98,28
47,60
109,20
8 – 18
100
151,20
73,23
168,00
18–24
65
98,28
47,60
109,20

14.

Таблица 3 – Расчёт мощности
стороны ВН по суточному графику
в нормальном режиме
t, ч
РВН=РНН+РСН QВН=QНН+QСН
S ВH
2
2
PВH
QВH
, МВА
2
МВт
МВАр
0–4
114,35
56,27
63,72
4–8
126,41
62,78
70,57
8 – 12
179,33
88,41
99,97
12–16
191,38
94,92
106,81
16–18
171,29
84,07
95,41
18–24
118,37
58,44
66,01

15. Расчёт коэффициентов начальной загрузки и перегрузки (К1 и К2)

K1
K
'
2
1
S HOM
1
S HOM
S t1 S t2 ... S tm
t1 t2 ... tm
2
1
2
2
2
m
S h S h
' 2
1
1
' 2
2
h
... S
h1 h2 ... hP
2
' 2
m
P

16. Суточный график стороны ВН в нормальном режиме

17. Предварительно выбираем автотрансформатор АТДЦТН-125000/220/110, все 24 часа в нормальном режиме будет недогружен, нет смысла

рассчитывать К1 и К2

18. Суточный график стороны ВН в нормальном режиме

19. Расчёт аварийного режима

20. Расчёт максимальной мощности нагрузки по сторонам НН и СН

Рmax
Р3кат
ko Pнг nнг 1
100

21.

Таблица 4 – Расчёт мощности
стороны НН по суточному графику
в аварийном режиме
t, ч
РНН , QНН , РНН=Р%* QНН=РНН*
SНН ,
Рmax ,
tgφ ,
%
МВт
МВАр
2
2
SHH PHH
QHH
МВА
0–4
40
11,25
6,07
12,79
4 – 12
70
19,69
10,63
22,37
12–16
100
28,13
15,18
31,96
16–24
50
14,06
7,59
15,98

22.

Таблица 5 – Расчёт мощности
стороны СН по суточному графику
в аварийном режиме
t, ч
РСН , QСН ,
SСН ,
%
РСН=Р%
*Рmax ,
QСН=РСН
*tgφ ,
2
2
SСH PСH
QСH
МВт
МВАр
МВА
0–3
65
74,69
36,18
82,99
8 – 18
100
114,91
55,65
127,68
18–24
65
74,69
36,18
82,99

23.

Таблица 6 – Расчёт мощности
стороны ВН по суточному графику
в аварийном режиме
t, ч
РВН=РНН+РСН QВН=QНН+QСН
2
2
S ВH PВH
QВH
,
МВт
МВАр
0–4
85,94
42,25
МВА
95,77
4–8
94,38
46,80
105,35
8 – 12
134,60
66,28
150,03
12–16
143,04
70,84
159,62
16–18
128,98
63,25
143,65
18–24
88,76
43,77
98,96

24. Суточный график стороны ВН в аварийном режиме

25. Расчёт коэффициентов К1 и К2 в аварийном режиме

K1
K
'
2
1
S HOM
1
S HOM
S t1 S t2 ... S tm
t1 t2 ... tm
2
1
2
2
2
m
S h S h
' 2
1
1
' 2
2
h
... S
h1 h2 ... hP
2
' 2
m
P

26.

1 95,77 4 105,35 4 98,96 6
K1
125
4 4 6
2
2
2
0,80
1 150,03 4 159,62 4 143,65 2
125
4 4 2
2
!
K2
1,22
2
2

27.

K max
!
K2
Smax 159,62
1,28
Sном
125
1,22 K max * 0.9 1,28 * 0,9 1,15
окончательно K 2 1,22;
h 10 час

28.

если
h
!
K2
K max * 0,9, то
' 2 '
K2 h
0,9 K max
2
K 2 K max * 0,9

29. Определение нормированных К1 и К2 по справочнику [Крючков, Неклепаев] табл. 1.36, стр. 52 по среднегодовой эквивалентной

температуре заданного
региона

30. Для региона Житомир среднегодовая температура составляет 10,8 °С. Для трансформаторов 220 кВ и выше эту температуру следует

увеличить
на 20 °С, получаем 30,8 °С

31. Для трансформаторов с системой охлаждения типа ДЦ допустимой значение коэффициента перегрузки К2 с продолжительностью 10 часов

составляет 1,3.
Это больше расчётного,
следовательно, окончательно
выбираем автотрансформатор
мощностью 125 МВА.

32. Итоговый двухступенчатый график

33. Расчёт токов коротких замыканий

34.

35. Базисная мощность и базисные токи

Sб 1000 МВА
Sб
1000
I б1
2,51кА,
3U ср1
3 230
Iб 2
Sб
1000
5,02кА,
3U ср 2
3 115
Sб
1000
Iб3
55,0кА.
3U ср 3
3 10,5

36.

Sб 1000
XС
0,222,
S КЗ 4500
X Л1 X Л 2
Sб
1000
X уд L 2 0,4 80
0,605,
2
U ср1
230
X нгСН X Н *
X нгНН
Sб
S нгСН max
1000
0,35
2,083,
168
Sб
1000
X Н*
0,35
15,331,
0,5 S нгНН max
0,5 45,66

37. Трансформатор

U KВ 0,5 U KВ С U KВ Н U KС Н
0,5 11 45 28 14%,
U KС 0,5 U KВ С U KС Н U KВ Н
0,5 11 28 45 3% 0,
U KН 0,5 U KВ Н U KС Н U KВ С
0,5 45 28 11 31%,

38.

X ТВ
U КВ Sб
14 1000
1,12,
100 SТном 100 125
X ТС 0,
X ТН
U КН Sб
31 1000
2,48,
100 SТном 100 125

39.

40.

X Л1
0,605
X1 X С
0,222
0,524
2
2
X ТВ 1,12
X2
0,56,
2
2
X НГНН X ТН 15,331 2,48
X3
8,91,
2
2
X НГСН X 3
2,083 8,91
X4
2,248
X НГСН X 3 2,083 8,91

41.

EC
1
I1
I б1
2,51 4,79кА
X1
0,524
EНГ
0,85
I2
I б1
2,51 0,95кА
X4
2,248
(3)
I К 1
I1 I 2 4,79 0,95 5,74кА