Реферат по предмету "Физика"


Проект подстанции 500/110/10 киловольт в Ростовской области

Введение
Именноприменение электроэнергии сделало возможным развитие самых передовых отраслейпромышленности автоматизацию производства, внедрение и распространениекомпьютерных и информационных технологий. Именно электроэнергия неизмеримоповысила комфортность быта людей, все больше освобождая людей от рутинного домашнеготруда. Темпы экономического роста в двадцатом столетии были очень высокипрактически во всех регионах мира, хотя и в разное время. Рост производства ипотребления электроэнергии был еще выше.
Дальнейшеепроникновение электроэнергии в сферу быта и непроизводственных услугувязывается с механизацией и автоматизацией труда в домашнем хозяйстве, спроникновением в быт людей телекоммуникаций и информационных технологий,повышением качества услуг образования, медицины, отдыха и развлечений.
Кчислу наиболее важных задач энергетической стратегии России относятсяопределение основных количественных и качественных механизмов достижения этихпараметров, а также координация развития электроэнергетики с развитием другихотраслей топливо — энергетического комплекса и потребности экономики страны.
Стратегическимицелями развития отечественной электроэнергетики в перспективе до 2020 г.являются:
— надежное энергоснабжение населения и экономики страны;
— сохранение целостности и развитие Единой энергетической системы России,интеграция ЕЭС с другими энергообъединениями на Евразийском континенте;
— повышение эффективности функционирование и обеспечение устойчивого развитияэлектроэнергетики на базе новых современных технологий;
— уменьшение вредного воздействия отрасли на окружающую среду.
Воптимистическом варианте развитие электроэнергетики России ориентировано насценарий экономического развития страны, предполагающий форсированноепроведение социально-экономических реформ с темпами роста производства валовоговнутреннего продукта. [1. www.ehighenergy.info]
Мноюпроектируемая подстанция 500/110/10 киловольт предназначена для потреблениямощности и питания предприятий цветной металлургии и населения. Связь ссистемой осуществляется на напряжениях 500 и 110 киловольт. Установкасинхронных компенсаторов заданием не предусмотрена. Выдача мощностиосуществляется на напряжениях 110 и 10 киловольт. Подстанция строится вРостовской области.

1. Выбор синхронных компенсаторов
 
Выборсинхронных компенсаторов заданием не предусмотрен
2. Выбор и обоснование двух вариантов схем проектируемойподстанции
/>
Рис.1
В схеме 1 шиныраспределительных устройств 500 киловольт и 10 киловольт соединены двумяавтотрансформаторами АТДЦТН 500/110/10 АТ1 и АТ2. Питание шины 110 киловольтосуществляется с выводов среднего напряжения.
/>
Рис.2

В схеме 2 шиныраспределительных устройств 500 киловольт и 10 киловольт соединены тремяавтотрансформаторами АТДЦТН 500/110/10 АТ3, АТ4 и АТ5. Питание шины 110киловольт осуществляется с выводов среднего напряжения.
3.Выбор силовых трансформаторов
Определяем мощностьавтотрансформаторов:
Qсн=Pснּtgφсн=150ּ0.62=93МВар;; Qнн=Pннּtgφнн=60ּ0.59=35.6МВар;
Smax=/> =/> =
246.25 МВА; />; />
/>;.
По этой мощности выбираюАТДЦТН 250000/500/110/10.
По условию
/>, />, у
Условие выполняется.
Т.к. во втором вариантерасположение и число автотрансформаторов сохраняется, считаю возможным выбрать теже автотрансформаторы
АТДЦТН 250000/500/110/10.
Выбор трансформаторов.
В первом варианте выбортрансформаторов по структурной схеме не предусмотрен.
Т.к. во втором вариантеполная мощность проходит по четырём трансформаторам (АТ1, АТ2, Т1 и Т2), длярасчётов используем следующую формулу:
/>; />
По этой мощности выбираюТДЦ 80000/110/10.
Данные выбранныхтрансформаторов и автотрансформаторов заносим в таблицу 3.1 и таблицу 3.2.
Таблица 3.1
[3.c585]Тип трансформатора Номинальное напряжение, кВ Потери, кВт Напряжение короткого замыкания, % Ток холостого хода, % ВН НН холостого хода Короткого замыкания ТДЦ 80000/110/10 121 10,5 85 310 11 0.6
Таблица 3.2
[3. c172]Тип автотрансформатора Номинальная мощность, МВА Наибольший допустимый ток в обмотки Номинальное напряжение, кВ Потери, кВт Напряжение короткого замыкания,% Ток холостого хода, % автотрансформатора Обмотки НН ВН СН НН Холостого хода Короткого замыкания ВН-СН ВН-НН СН-НН ВН-СН ВН-НН СН-НН
АТДЦТН-250000/500
/110 250 100 983 500 121 10,5;38,61 200 690 280 230 13 33 18.5 0,4

4. Технико-экономическое сравнение вариантов
4.1 Экономическаяцелесообразность схем определяется минимальными приведенными затратами поформуле:
/>[4. c.396 (5.6)]
где К – капиталовложенияна сооружение электроустановки, тыс. руб.; pн – нормативный коэффициент экономической эффективности,равный 0,12; И – годовые эксплуатационные издержки, тыс. руб./год.; У – ущербот недоотпуска электроэнергии, тыс. руб./год.
Капиталовложения “К” привыборе оптимальных схем выдачи электроэнергии и выборе трансформаторовопределяют по укрупненным показателям стоимости элементов схемы.
Вторая составляющаярасчетных затрат – годовые эксплуатационные издержки – определяется по формуле:
/>[4. c.327 (5.7)]
где Pa, P0– отчисления на амортизацию и обслуживание, %; ∆W – потери электроэнергии, кВт ∙ч; β – стоимость 1 кВт ∙ ч потерь электроэнергии, />коп/кВт ∙ ч
Делаемтаблицу капитальных затрат:
Таблица4.1Оборудование Цена, т.р. Первый Второй количество стоимость количество стоимость
АТ1, АТ2, АТ3, АТ4:
АТДЦТН 250000/500/110/10 375.5 2 751 2 751 Т1, Т2: ТДЦ 80000/110/10. 113.7 нет нет 2 227.4 Ячейка 110 250.5 2 501 4 1002 ИТОГО 1252 1980.4 ИТОГО с учётом удорожания ×30 1252×30 1980.4×30
4.2Рассчитываем издержки для первого варианта:
/>; />; />;[1.с
315(т.8.2)]
β=85коп/кВтч;/>; />; [1.с 315(т.8.2)]
/>ч; />=0.85; />; />;
/>=0.5∙/>=0.5 ∙ 690=345кВт;
/>;
/>;
/>;/>
4.3Рассчитываем издержки для второго варианта:
/>; />; />;
/>
Т.к. вовтором варианте дополнительно используются те же автотрансформаторы, что и впервом варианте, то для нахождения полных затрат энергии второго варианта к /> прибавить />:
/>;
/>;
/>
4.4 Сравнениевариантов:
/>,6%=
Используютсяте же автотрансформаторы, что и в первом варианте, то для нахождения полныхзатрат энергии второгоПервый вариант экономичнее второго на 76%, поэтому дальнейшие расчёты ведём дляпервого варианта.
 
5. Расчёттоков короткого замыкания
5.1Построение схемы замещения для всех точек:
/>

/>
/>
/>

Расчет токов короткогозамыкания производим в относительных единицах. Базисную мощность принимаю Sб=1000 МВА.
5.2 Расчётсопротивлений
/>
/>
/>
/>
/>
/> принимаем за нуль
/>
/>
/>
/>
/>
/>

5.3 Расчётдля первой точки короткого замыкания:
/>
/>
/>
/>
/>

5.4 Расчётдля второй точки замыкания:
/>
/>
/>
/>
/>
/>.

5.5 Расчёттретьей точки короткого замыкания:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>.
Токи трехфазногокороткого замыкания:
Таблица 5.1Точки К.З. К-1 К-2 К-3
Среднее напряжение,Ucр кВ 515 115 10,5 Источники
С1,2
С1,2
С1,2
Результирующие сопротивления, хрез
2,01;
2,285
2,01;
0,905
2,71;
3,9
Базовый ток
/>
/>
/>
/>
/> 1,0 1,0 1,0
/> 2,27 8,05 34,4
/>
/>
/>
/>
/> 6,08 19,5 94
/> 0,035 0,038 0,07
/> 0,56 0,28 0,03
/> 1,8 3,18 1,46
Примечание: />   
[2.c.163§3.3(рис.3-26)]
[2.c.161§3.3(Т.3-8)]
[2.c.140§3.3(Т.3-4)]
6. Выбор электрическихаппаратов и токоведущих частей
Веду выбор оборудованияна РУНН-10 кВ. Выбор выключателей и разъединителей.
Определяю расчетные токипродолжительного режима;
/>
/>
Расчетные и каталожныеданные свожу в таблицу.
Таблица 6.1Расчетные данные Каталожные данные Выключатель МГГ-10-45 Разъединитель РОН-10-4000-У1
Uуст=10 кВ
Uном=10 кВ
Uном=10 кВ
Imax=3464 А
Iном=4000 А
Iном=4000 А
/>
/> -
/>
/> -
/>
/> -
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/> -
Выбор выключателей поусловию отключения апериодической составляющей тока КЗ не проходит, в этомслучае допустимо проверить выключатель по полному току КЗ.
Выбор шин.
Произвожу выбор шин настороне низшего напряжения. Выбор производим по экономической плотности тока:
/>
Принимаю 2 несущихпровода АС-30/39, тогда
/>
Число А-300:
/>.
Принимаю токопровод2×АС-300/39 + 4×А-300; d=230мм, D =3м.
/>

Пучок голых проводовимеет большую поверхность охлаждения, поэтому проверку на термическую стойкостьне проводим.
Проверка на схлёстывание:
/>
Сила тяжести 1метратокопровода с учётом массы колец 1,6 кг, массы 1метра провода АС-300/39 1,132кг, провода А-300 0,794 кг по табл. 7-29, 7-30 в [2]:
/>
Если />
/>
По диаграмме для />
Допустимое отклонение:
/>
Схлёстывания непроизойдёт, т.к. />
Выбор изоляторов.
Выбираю изолятор ПС6-А; Uном =10 кВ; Fном. =60000 Н.
Выбор трансформаторовтока.
Учитывая, чтотрансформатор тока будет установлен в КРУН, выбираю ТПШЛ 10-5000-0,5/10Р, R2ном =1,2 Ом, Ктер=35, tтер=3.
Сравнение расчетных икаталожные данных приведены в таблице 6.2. При расчете пользуюсь формулами [2.c.373-377].
Таблица 6.2
[2.c.367(т.4.12)]Расчетные данные Каталожные данные
Uуст =10 кВ
Uном =10 кВ
Imax=3464 А
Iном =5000 А
/> Не проверяем
/>
/>
 
Составляю таблицувторичной нагрузки трансформатора тока
Таблица 6.3
[2.c.632(п.4.7)].Приборы Тип Нагрузка А В С Амперметр Э-335 0,1 0,1 0,1 Счетчик реактивной энергии Д-365 0,5 - 0,5 Счетчик активной энергии САЗ-Н361 2,5 - 2,5 Итого 3,1 0,1 3,1
Из таблицы видно, чтоболее загружены трансформаторы тока фаз А и С.
Общее сопротивлениеприборов:
/>
Допустимое сопротивлениепроводов при />

/>
Так как на даннойподстанции высшее напряжение 500кВ, то принимаю соединительные провода смедными жилами (/>), ориентировочная длина 50м. [2.c.375].
/>
/>,
так как ближайшеестандартное сечение кабеля 3.6 мм в диаметре, принимаю кабель М10-3,6
Выбор трансформаторовнапряжения.
В цепи комплектноготокопровода установлен трансформатор напряжения типа ЗНОЛ 06-10У3.
Проверяю его по вторичнойнагрузке. Подсчет нагрузки приведен в таблице 6.4.
Таблица 6.4Приборы Тип
Sодной об-ки Число об-к cos y sin y Число приборов Общая S R Вт Q Вар Вольтметр Э-335 2 1 1 1 1 2
Вольтметр с переключением
для измерения трех
фазных напряжений Э-365 2 1 1 1 2 - Счетчик активной энергии САЗ-Н361 2 2 0,38 0,925 1 4 9,7 Счетчик реактивной энергии СРЧ-И76 3 2 0,28 0,925 1 6 14,5 Итого 14 24,2
[2.c.378(т.4.14)]

Вторичная нагрузка
/>
Выбранный трансформаторЗНОЛ 06-10У3 имеет номинальную мощность />, в классе точности 0.5,необходимом для присоединения счетчиков. Таким образом />, трансформатор будетработать в выбранном классе точности.
Выбор КРУН на РУНН 10 кВ.
Число линий на РУ 10 кВ24 штуки, пропускная способность одной линии 2.5 МВт. Определяю ток нормальногорежима и максимальный ток одной отходящей линии для выбора КРУН.
/>
/>[5.6.96]
Предполагаю, что однимКРУН будет вестись коммутация сразу трех отходящих линий. Нахожу максимальныйток протекающий по одной ячейке КРУН.
/>
Выбираю КРУН К-49, Uном =10 кВ, номинальный ток 1000 А,максимальное число и сечение силовых кабелей, мм2 4(3х240),электродинамическая стойкость 51 кА, тип выключателя и привода ВКЭ-10встроенный электромагнитный, номинальный ток отключения 31,5 кА.
В ячейке применяютрансформатор тока ТПЛК-10, Uном=10 кВ,номинальный ток первичной обмотки 1000 А, ток электродинамической стойкости74,5 кА, может работать в классе точности 0,5. [3.c.294(т.5.9)], [3.c.519(т.9.7)]
 
7. Выбор схемысобственных нужд и трансформаторов собственных нужд
Потребителей мощности насобственные нужды свожу в таблицу 7.1.
Таблица 7.1
[3.c.118(т.9)]Наименование приемников Установлен. мощн.
/>
/> Нагрузка Едн.(кВт) х количество Всего кВт Р, кВт Q, кВар Охлаждение АТДЦТН 30х2,8 84 0,85 0,62 84 52,08 Подогрев шкафов КРУН 1х5 5 1 5 - Подогрев приводов разъед. 0,6х5 3 1 3 - Подогрев релейного шкафа 1х1 1 1 1 - Отопление и освещение ОПУ 60х1 60 1 60 - Освещение ОРУ 5х5 25 1 25 - Компрессорная эл. двиг. 2х40 80 0,8 0,75 80 60 Отопление, освещение 20х2 40 1 40 - Итого 294 112,08
Нахожу расчетную нагрузкупри коэффициенте спроса 0,8:
/> [3.c.87]
Принимаю дватрансформатора ТСЗ по 250 МВА. При отключении одного трансформатора, второйбудет загружен на

/>, что допустимо.
8. Выбор родаоперативного тока
Согласно нормтехнологического проектирования на подстанциях с высшим напряжением 500киловольт принимается постоянный оперативный ток.
Для полученияоперативного постоянного тока на подстанции с высшим напряжением 500 киловольтнеобходимо установить две аккумуляторные батареи
9. Выбор и обоснованиесхем распределительных устройств подстанции
На стороне высшегонапряжения мною выбрана схема четырёхугольника, так как при четырёхприсоединениях и номинальном напряжении 500 киловольт рекомендуется именно этасхема.
На стороне среднегонапряжения, учитывая малое количество присоединений (два трансформаторных ичетыре линейных) выбрана схема с одной секционированной и обходной системамишин с совмещёнными обходным и шиносоединительным выключателями.
На стороне 10 кВ всегдаприменяется схема с одной рабочей секционированной системой шин.
подстанциятрансформатор электрический аппарат

Список литературы
1.  Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. ЧирковаЭлектрооборудование электрических станций и подстанции — Энергоатомиздат 2-е, Издательскийцентр «Академия», 2005-448с.
2.  Неклеепаев Б.Н. Крючков И.П.Электрическая часть электростанций и подстанций (справочный материал) 4-е изд.перераб. и доп-н. Энергоатомиздат. 1989-608 с.
3.  Рожкова Л.Д. Козулин В.С.Электрооборудование станций и подстанций Энергоатомиздат. 1987-648 с.
4. «Правила устройстваэлектроустановок» 6-е изд. перераб. и доп-н. Энергоатомиздат. 1989-648 с.
5. Методические указания к выполнениюкурсового проекта по Предмету «Электрооборудование электрических станций иподстанции». 1985-123 с.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Абсурд (о творчестве Владимира Сорокина)
Реферат «Взаимосвязь особенностей детско-родительских отношений с наличием у ребенка психосоматических заболеваний»
Реферат Русская сатира и юмор второй половины XIX – начала XX века
Реферат «Селестина»
Реферат Партійні системи: сутність і типи
Реферат Читая Есенина
Реферат Дикой и Кабаниха — «Самодуры русской жизни»
Реферат Центральный федеральный округ
Реферат Настройка интерфейса операционной системы Windows
Реферат Влияние мировоззренческих установок на творчество Германа Гессе
Реферат Литературный контекст романа М. Ю. Лермонтова «Герой нашего времени»
Реферат Античность в сочинении Роберта Бертона «Анатомия меланхолии»
Реферат Востановление независимости Армении в IX-XI веках
Реферат Bayes Theory Essay Research Paper REVIEW OF
Реферат Методика ознайомлення молодших школярів з правами та обовязками громадянина України на уроках Я і