Узловая распределительная трансформаторная подстанция на три напряжения 110/35/10 кВ.
1. ВВЕДЕНИЕ
Энергетика является одной из основных отраслей, обеспечивающих работу экономики страны. Главными задачами проектирования и эксплуатации энергосистем являются правильное определение электрических нагрузок, рациональная передача и распределение электрической энергии.
С начала 90-х годов в энергосистемах наметилась тенденция питания потребителей с шин районных подстанций на напряжениях 110—220 кВ. Это диктуется стремлением гальванически развязать сети генераторов и потребителей для исключения влияния различного рода повреждений в сети потребителя на работу генераторов. На многих строящихся электростанциях вообще не предусматриваются распределительные устройства 6, 10 и 35 кВ, предназначенные для потребителей электроэнергии, вся мощность передается на напряжениях 110 и 220 кВ к ближайшим районным подстанциям. Разработанные новые материалы и технологии производства позволили создать более совершенные электротехнические устройства, которые по своим характеристикам значительно превосходят ранее созданные, значительно повышают надежность и качество электроустановок, позволяют совершенствовать компоновки распределительных устройств и подстанций, сокращать занимаемую ими площадь, обеспечивают удобство эксплуатации, увеличивают продолжительность межремонтного периода.
За последние годы были освоены и внедрены в производство:
• комплектные распределительные устройства с элегазовой изоляцией напряжением 110 кВ и выше;
• комплектные распределительные устройства выкатного исполнения напряжением 35 кВ;
• комплектные распределительные устройства напряжением 6—20 кВ принципиально новых модульных конструкций (КРУ/TEL, КСО «Аврора» и др.);
• моноблоки с элегазовой изоляцией напряжением 6—20 кВ;
• «реклоузеры» напряжением 6—10 кВ;
• комплектные трансформаторные подстанции модульного типа напряжением до 35 кВ включительно;
• комплектные трансформаторные подстанции в бетонной оболочке напряжением 10(6) кВ;
• кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением до 500 кВ;
• воздушные линии электропередачи напряжением до 1 кВ с самонесущими изолированными проводами;
• линии с изолированными проводами напряжением 6—10 кВ.
Сегодня в распределительных устройствах всех напряжений применяются более совершенные вакуумные и элегазовые выключатели, измерительные трансформаторы тока и напряжения новых конструкций на основе литой, полимерной и элегазовой изоляции, современные антиферрорезонансные трансформаторы напряжения, ограничители перенапряжений в фарфоровых и полимерных покрышках.
2. Определение максимальных нагрузок потребителей электроэнергии.
1.1 Промышленные нагрузки: Pmax = Kc * Pу
На напряжении 35 кВ:
Завод нефтехимии : Pmax = 0.85 * 20 = 17 МВт
На напряжении 10 кВ:
Цементный завод Pmax = 0,8 * 8 = 6.4 МВт
1.2 Сельскохозяйственная нагрузка:
Pmax = 0.35 * 5 = 1.75 МВт
1.3 Коммунально-бытовая нагрузка :
Pmax = Pуд * N, где N – количество потребителей равное 30000, Pуд.= 415*10-6 МВт. Откуда Pmax= 415*10-6 30000 = 12.45 МВт
№ п/п | Виды потребителей | Pуст. МВт | N, чел. | Kс | Pуд МВт. | Pmax, МВт | Tmax, час |
1 | Завод нефтехимии | 20 |
| 0,85 |
| 17 | 7000 |
2 | Цементный завод | 8 |
| 0,8 |
| 6,4 | 3600 |
3 | Сельскохозяйственная нагрузка | 5 |
| 0,35 |
| 1,75 | 5000 |
4 | Коммунально-бытовая нагрузка | - | 30000 | - | 443*10-6 | 12,45 | 4500 |
5 | Общая нагрузка на стороне 10кВ всего | - | - | - |
| 37,6 17 20,6 |
|
Время максимальной нагрузки составит:
Tmax= Σ(Pmax1 * Tmax1 + Pmaxi * Tmaxi) / Σ(Pmax1 + Pmaxi), ч
Tmax=(17*7000+6,4*3600+1,75*5000+12,45*4500)/(17+6,4+1,75+12,45)=5505 ч.
3. Определение расчетных нагрузок на шинах подстанции.
2.1 Постоянные потери, принимая K=1% для промышленных нагрузок:
ΔPпост.= * ΣPmax, МВт
На стороне 10кВ ΔPпост. нн= * 8,15 = 0,081 МВт
На стороне 35кВ ΔPпост. сн= *17 = 0,17 МВт
2.2 Переменные потери, принимая K=4%, для 35 кВ и K=5% для 10кВ:
ΔPпер.= * ΣPmax, МВт
На стороне 10кВ ΔPпер. нн= * 8,15 = 0,41 МВт
На стороне 35кВ ΔPпер. сн= *17 = 0,68 МВт
2.3 Приведенные нагрузки на шинах подстанции.
На шинах С.Н. : Pрассч.ш.с.н. = (ΣPmax.с.н. + ΔPпост. сн + ΔPпер. сн)*Kн где Kн=1
Pрасч.ш.с.н. = (17+0,17+0,68)*1 = 17,85 МВт
На шинах Н.Н. Pрассч.ш.н.н. = (ΣPmax.н.н. + ΔPпост. нн + ΔPпер. нн)*Kн где Kн=0,85
Pрасч.ш.н.н = (12,45+8,15+0,081+0,41)*0,85 = 17,93 МВт
На шинах В.Н. Pрассч.ш.в.н = Pрасч.ш.с.н. + Pрасч.ш.н.н.
Pрасч.ш.в.н = 17,85+17,93 = 35,78 МВт