Введение 11
1. Выбор силовых трансформаторов, схем соединения распределительных устройств на высокой и низкой сторонах проектируемой подстанции 12
1.1 Главная схема 12
1.2 Режим заземления нейтралей трансформаторов 15
1.3 Выбор сечения КЛ 15
2. Выбор вида и источника оперативного тока на проектируемой подстанции
и РУ 19
2.1 Выбор вида оперативного тока 19
2.2 Выбор источников оперативного тока 19
2.3 Определение мощности ТСН 19
2.4 Выбор предохранителей на ТСН 21
3. Расчет токов короткого замыкания 23
3.1 Выбор силовых трансформаторов 23
3.2 Положение секционных выключателей в нормальном режиме работы .. 24
3.3 Расчет токов короткого замыкания 24
3.3.1 Ручной расчет ТКЗ 24
3.3.2 Сравнение ручного расчета с расчетом в программе ТоКо 27
3.3.3 Расчет ТКЗ в программе ТоКо 28
4. Выбор и проверка силовых автоматических выключателей на высокой и
низкой сторонах проектируемой подстанции и РУ 31
4.1 Выбор и проверка силовых выключателей и разъединителей на стороне
ВН ПС 31
4.2 Выбор и проверка силовых выключателей и КРУ на стороне НН ПС .... 34
4.2.1 Выбор и проверка вводного выключателя 35
4.2.2 Выбор и проверка секционного выключателя 36
4.2.3 Выбор и проверка выключателя к отходящему присоединению
трансформатора 10/0,4 кВ 38
4.2.4 Выбор и проверка выключателя к отходящему присоединению
электродвигателя 10 кВ
Введение 11
1. Выбор силовых трансформаторов, схем соединения распределительных устройств на высокой и низкой сторонах проектируемой подстанции 12
1.1 Главная схема 12
1.2 Режим заземления нейтралей трансформаторов 15
1.3 Выбор сечения КЛ 15
2. Выбор вида и источника оперативного тока на проектируемой подстанции
и РУ 19
2.1 Выбор вида оперативного тока 19
2.2 Выбор источников оперативного тока 19
2.3 Определение мощности ТСН 19
2.4 Выбор предохранителей на ТСН 21
3. Расчет токов короткого замыкания 23
3.1 Выбор силовых трансформаторов 23
3.2 Положение секционных выключателей в нормальном режиме работы .. 24
3.3 Расчет токов короткого замыкания 24
3.3.1 Ручной расчет ТКЗ 24
3.3.2 Сравнение ручного расчета с расчетом в программе ТоКо 27
3.3.3 Расчет ТКЗ в программе ТоКо 28
4. Выбор и проверка силовых автоматических выключателей на высокой и
низкой сторонах проектируемой подстанции и РУ 31
4.1 Выбор и проверка силовых выключателей и разъединителей на стороне
ВН ПС 31
4.2 Выбор и проверка силовых выключателей и КРУ на стороне НН ПС .... 34
4.2.1 Выбор и проверка вводного выключателя 35
4.2.2 Выбор и проверка секционного выключателя 36
4.2.3 Выбор и проверка выключателя к отходящему присоединению
трансформатора 10/0,4 кВ 38
4.2.4 Выбор и проверка выключателя к отходящему присоединению
электродвигателя 10 кВ 39
4.2.5 Выбор и проверка выключателя КЛ к РУ (цеха) 40
4.2.6 Выбор и проверка рабочего (резервного) выключателя РУ (цеха) ... 42
4.3 Проверка КЛ по термической стойкости при КЗ 43
5. Выбор видов релейной защиты и автоматики всех объектов проектируемой
подстанции, РУ и ячеек питающих линий на существующей подстанции 44
5.1 Выбор элементной базы РЗА 44
5.2 Выбор фирмы-производителя устройств РЗА 47
5.3 Выбор видов РЗА 48
5.3.1 Кабельная линия 10 кВ 48
5.3.2 Электродвигатель 10 кВ 50
5.3.3 Трансформатор 10/0,4 кВ 51
5.3.4 Вводной выключатель 10 кВ 53
5.3.5 Секционный выключатель 10 кВ 53
5.3.6 Шины 10 кВ 53
5.3.7 Трансформатор 110/10 кВ 54
5.3.8 ВЛ 110 кВ 57
6. Выбор типоисполнения устройств релейной защиты и автоматики всех
объектов проектируемой подстанции, РУ и ячеек питающих линий на существующей подстанции по каталогам 59
6.1 Кабельная линия 10 кВ 59
6.2 Электродвигатель 10 кВ 59
6.3 Трансформатор 10/0,4 кВ 59
6.4 Вводной выключатель 10 кВ 60
6.5 Секционный выключатель 10 кВ 60
6.6 Выбор исполнения ЗДЗ 60
6.7 Выбор исполнения УРЗА в ячейках ТН 61
6.8 Трансформатор 110/10 кВ 61
7. Расчет уставок устройств релейной защиты и автоматики всех объектов проектируемой подстанции, РУ и ячеек питающих линий на существующей
подстанции 63
7.1 Электродвигатель 10 кВ
7.1.1 Токовая отсечка ЭД 63
7.1.2 Защита от перегрузок 64
7.1.3 Защита от затянутого пуска 66
7.1.4 Защита от блокировки ротора 67
7.1.5 Защита минимального напряжения 67
7.1.6 УРОВ 68
7.2 Трансформатор 10/0,4 кВ 69
7.2.1 Токовая отсечка 70
7.2.2 Максимальная токовая защита 71
7.2.3 Защита от перегрузки 74
7.2.4 Расчет тока однофазного КЗ на стороне 0,4 кВ 75
7.2.5 УРОВ 75
7.3 КЛ 10 кВ 76
7.3.1 Токовая отсечка 77
7.3.2 Токовая отсечка с выдержкой времени 78
7.3.3 МТЗ 80
7.3.4 Защита от ОЗЗ 83
7.3.5 УРОВ 84
7.4 СВ 10 кВ 85
7.4.1 МТЗ 85
7.4.2 Логическая защита шин 87
7.4.3 АВР 88
7.4.4 УРОВ 88
7.5 ВВ 10 кВ 89
7.5.1 1 ступень МТЗ с независимой выдержкой времени 89
7.5.2 2 ступень МТЗ с независимой выдержкой времени 90
7.5.3 ЛЗШ 91
7.5.4 УРОВ 92
7.6 ТН 10 кВ 92
7.6.1 Пуск по напряжению МТЗ 92
7.6.2 Неселективная сигнализация от однофазных замыканий на землю. 93
7.6.3 ЗМН 94
7.7 Расчет защит трансформатора 110/10 кВ 95
7.7.1 Выбор начального значения дифференциального тока срабатывания и
коэффициентов торможения 95
7.7.2 Выбор уставки информационного параметра блокировки 98
7.7.3 Проверка чувствительности 98
7.7.4 Расчет дифференциальной токовой отсечки 99
7.7.5 Расчет максимальной токовой защиты с пуском по напряжению .... 99
7.7.6 Расчет защиты от перегрузки 100
7.7.7 УРОВ 100
8. Проверка на допустимую погрешность трансформатора тока на стороне
низкого напряжения силового трансформатора проектируемой ПС 102
9. Расчет и выбор аккумуляторной батареи на объектах энергетики 104
Заключение 110
Библиографический список
Цель выпускной квалификационной работы - разработка двухтрансформаторной подстанции. Работа состоит из трех этапов.
Первый этап заключается в анализе полноты и достоверности исходных данных и включает в себя выбор силовых трансформаторов, схем соединения распределительных устройств на высокой и низкой сторонах проектируемой подстанции; выбор вида и источника оперативного тока на проектируемой подстанции и РУ; расчет токов короткого замыкания; выбор и проверку силовых автоматических выключателей на высокой и низкой сторонах проектируемой подстанции и РУ.
Второй этап включает в себя выбор видов релейной защиты и автоматики всех объектов проектируемой подстанции, РУ и ячеек питающих линий (W1 и W2) на существующей подстанции, а также выбор типоисполнения устройств релейной защиты и автоматики всех объектов проектируемой подстанции, РУ и ячеек питающих линий (W1 и W2) на существующей подстанции по каталогам.
Третий этап заключается в расчете уставок устройств релейной защиты и автоматики всех объектов проектируемой подстанции, РУ и ячеек питающих линий (W1 и W2) на существующей подстанции.
Разработка релейной защиты и автоматики для данной подстанции была произведена согласно действующим нормативным техническим документам и неоднократно проверенным методикам расчета.
Согласно действующим нормам на стороне ВН ПС была выбрана схема 4Н - два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии. На стороне НН выбрана схема 10-2 - две секционированные выключателями системы шин. Для стороны ВН тип нейтрали - эффективно заземленная, со стороны НН - компенсированная (ICL = 41,116 > 20 А), 0,4 кВ - глухозаземленная. Выбрана КЛ АПвБП 4х185/25-10.
В соответствии с нормами на ПС источником ОПТ выбрана одна аккумуляторная батарея и два зарядных устройства. Выбраны ТСН: на стороне 10 кВ (SCH = 381,33) ТМГ 630/10-У1 и предохранитель ПКТ-103-10-80-20, ТСН РУ (цеха) (SCH = 24) ТМГ 25/10-У1 и предохранитель ПКТ-101-3,2-12,5.
Рассчитаны ТКЗ в ручном режиме (для оценки соответствия программы) и с помощью программы ТоКо в максимально и минимальном режиме (для оценки чувствительности РЗ). Выбран силовой трансформатор ТРДН-80000/110-У1, трансформатор РУ (цеха) ТМГ 1600/10-У1. Секционные выключатели отключены
На стороне ВН выбраны выключатели ВЭБ-УЭТМ-110 и разъединитель РПД- УЭТМ-110. На стороне НН были вобраны следующие выключатели и КРУ: ВВ - ВБ 10-ПЗ ZETO 4000/20, КРУ ZETO-10; СВ - аналогично; выключатель, отходящий к трансформатору 10/0,4 кВ - ВБ 10-ПЗ ZETO 630/20, КРУ ZETO-10; выключатель, отходящий к ЭД - ВБ 10-ПЗ ZETO 630/20, КРТУ ZETO-10; выключатель КЛ - ВБ 10-ПЗ ZETO 1250/20, КРТУ ZETO-10; резервный выключатель - ВБ 10-ПЗ ZETO 1250/20, КРТУ ZETO-10. КЛ проверена на термическую стойкость.
Выбрана элементная база РЗА, фирма-производитель «Механотроника» и виды РЗА для КЛ, ЭД, трансформатора 10/0,4 кВ, ВВ 10 кВ, СВ 10 кВ, шины 10 кВ, трансформатора 110/10 кВ, ВЛ 110 кВ. А также выбраны соответствующие терминалы из перечня фирмы-изготовителя и рассчитаны их уставки.
На допустимую погрешность проверен ТТ на стороне НН силового трансформатора и выбран источник ОПТ - АБ 11GROE275.
На этом основании можно утверждать, что релейная защита и автоматика подстанции будет верно функционировать в течение запланированного срока службы при выполнении требований по монтажу и эксплуатации цепей и оборудования подстанции.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
