Проектирование и сооружение высоковольтной линии электропередач

Тип:
Добавлен:

Введение

ток замыкание пускозащитный заземляющий

Проектирование ВЛ выполняется на основании утвержденных (одобренных) в установленном порядке обоснований инвестиций, содержащих технические решения, финансовую и экономическую оценку эффективности инвестиций и технико-экономические и финансовые показатели предлагаемой к строительству ВЛ (в том числе период окупаемости, чистый дисконтированный доход, внутренняя норма доходности, индекс доходности). Проектирование на основании обоснований инвестиций является обязательным для ВЛ, сооружение которых осуществляется полностью или на долевых началах из государственного бюджета Российской Федерации и ее внебюджетных фондов, собственных финансовых ресурсов государственных предприятий.

По наиболее важным и крупным ВЛ (ВЛ, имеющие межгосударственное, федеральное, межрегиональное значение, межсистемные ВЛ), технически сложным ВЛ, а также ВЛ в сложных природных условиях строительства рекомендуется разработка обоснований инвестиций независимо от источника финансирования.

Основанием для разработки проектной документации ВЛ в качестве обоснования инвестиций могут служить схемы развития соответствующих электрических сетей и другие пред проектные материалы. Решение о проектировании ВЛ на основании этих работ принимается заказчиком (инвестором).

При проектировании технического перевооружения и реконструкции ВЛ предусматривается устранение отступлений от первоначального проекта, дефектов, неисправностей и повреждений элементов ВЛ, нарушений на трассе.

Основные технические требования к элементам ВЛ, допустимые отклонения от нормального положения, состояние элементов ВЛ, допуски и нормы отбраковки принимаются в соответствии со строительными нормами и правилами и методическими документами. Для конкретных объектов допустимые значения дефектов, неисправностей и пр. уточняются на основании расчета с использованием данных обследования.

При необходимости работоспособность конструкций и элементов ВЛ может быть проверена путем проведения испытаний.

При проектировании технического перевооружения и реконструкции возможно оставление без изменений конструкций, технических и других решений, принятых на существующей ВЛ, если, несмотря на их несоответствие нормам, действующим на момент выполнения технического перевооружения (реконструкции), они удовлетворяют требованиям правил техники безопасности при производстве соответствующих работ и в процессе эксплуатации отсутствовали отказы ВЛ по причине этого несоответствия.

Электрические воздушные линии (ВЛИЭП) предназначены для передачи и распределения электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным к различным опорным конструкциям. Воздушные линии электропередачи могут быть с различным напряжением.Воздушные линии состоят из следующих основных конструктивных элементов: опор различного типа для подвески проводов и грозозащитных тросов; проводов различных конструкций и сечений для передачи по ним электрического тока; грозозащитных тросов для защиты линий от грозовых разрядов; изоляторов, собранных в гирлянды, для изоляции проводов от заземленных частей опоры; линейной арматуры для крепления проводов и тросов к изоляторам и опорам, а также для соединения проводов и тросов; заземляющих устройств для отвода токов грозовых разрядов или короткого замыкания в землю.

Проектирование и сооружение ВЛЭП ведется в соответствии с ПУЭ. Проектирование строительных конструкций опор и фундаментов производится на основании СНиП. ПУЭ устанавливают требования к линиям с различным напряженем исходя из их назначения: чем выше передаваемые напряжение и мощность линии, тем больший ущерб приносит ее повреждение, поэтому к линиям с более высоким напряжением предъявляются и более строгие требования.

1. Выбор силовых трансформаторов

1.1 Силовые трансформаторы

Трансформатор осуществляет преобразование переменного напряжения и / или гальваническую развязку в самых различных областях применения - электроэнергетике, электронике и радиотехнике.

Конструктивно трансформатор может состоять из одной или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкого материала.

В некоторых трансформаторах, работающих на высоких или сверхвысоких частотах, магнитопровод может отсутствовать.

На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток намагничивания создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе. В результате электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции, пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой на 90° в обратную сторону по отношению к магнитному потоку.

В настоящее время для высоковольтных линий электропередачи применяют силовые трансформаторы с масляным охлаждением напряжением 330, 500 и 750 кВ, мощностью до 1200-1600 МВА

В последнее время для возбуждения мощных турбо-и гидрогенераторов, электропривода и других целей все шире начинают применять трансформаторы с естественным воздушным охлаждением напряжением 3-24 кВ и мощностью 133-6300 кВА. Благодаря использованию в этих трансформаторах новой теплостойкой изоляции удается повысить их нагрузочную способность и в 1,3 - 1,5 раза сократить массо-габаритные показатели по сравнению с применявшимися ранее трансформаторами с масляным охлаждением.

1.2 Условия выбора трансформаторов

,(1.1)

где - номинальная мощность трансформатора

- максимальная нагрузка потребителей на текущей ПС.

В данном курсовом проекте мы выбираем силовые трансформаторы с номинальным напряжением 35 кВ

Таблица 1. Технические характеристики силовых трансформаторов

SТип трансформатораSном Мв*АРегулирование напряженияКаталожные данныеРасчетные данныеUном, обмоток, кВUk, %∆Pk, кВт∆Pх, кВтIx, %Rт, ОмХт, ОмQx, кВатВННН1000ТМН(ТМ) - 1000/351±6×1,5%350,4; 0,69; 6,3; 116,516,5; 183,61,47,9; 8,649,822,12000ТМН(ТМ) - 2500/352.5±6×1,5%356,3; 116,523,5; 265,11,14,6; 5,131,927,53000ТМН(ТМ) - 4000/354.0±6×1,5%356,3; 117,533,56,71,02,623404000ТМН(ТМ) - 4000/354.0±6×1,5%356,3; 117,533,56,71,02,623405000ТМН(ТМ) - 6300/356.3±6×1,5%356,3; 117,546,59,20,91,414,656,76000ТМН(ТМ) - 6300/356.3±6×1,5%356,3; 117,546,59,20,91,414,656,77000ТМН(ТМ) - 10000/3510±9×1,3%36,756,3; 10,57,56514,50,80,8810,1808000ТМН(ТМ) - 10000/3510±9×1,3%36,756,3; 10,57,56514,50,80,8810,1809000ТМН(ТМ) - 10000/3510±9×1,3%36,756,3; 10,57,56514,50,80,8810,18010000ТМН(ТМ) - 10000/3510±9×1,3%36,756,3; 10,57,56514,50,80,8810.180

2. Расчет рабочих токов линии

.1 Расчет токов линии

Выбор сечения по нагреву производят по расчетному току. За расчётные токи (I) принимаются значения, определяемые по формуле 2.1:

, (2.1)

где Sн-номинальная мощность ПС;

Uном - номинальное напряжение линии.

Расчет рабочего тока для ТП1; - 1000 кВА, ;

Расчет рабочего тока для ТП2; - 2000 кВА, ;

Расчет рабочего тока для ТП3;- 3000 кВА, ;

Расчет рабочего тока для ТП4; - 4000 кВА, ;

Расчет рабочего тока для ТП5; - 5000 кВА, ;

Расчет рабочего тока для ТП6; - 6000 кВА, ;

Расчет рабочего тока для ТП7; - 7000 кВА, ;

Расчет рабочего тока для ТП8; - 8000 кВА, ;

Расчет рабочего тока для ТП9; - 9000 кВА, ;

Расчет рабочего тока для ТП10; - 10000 кВА, ;

3. Выбор марки и сечение проводов

3.1 Определение сечения провода

Для нашего расчета принимаем значение предельной экономической плотности тока равной 0.9А/мм2.

(3.1)

где j - нормированное значение экономической плотности тока, для заданных условий работы;

I - рабочий ток для текущей подстанции.

Расчетное сечение для ПС1:

= 9,7 .

Расчетное сечение для ПС2:

= 19,4 .

Расчетное сечение для ПС3:

= 29,1

Расчетное сечение для ПС4:

= 38,8 .

Расчетное сечение для ПС5:

= 48,5 .

Расчетное сечение для ПС6:

= 58,2 .

Расчетное сечение для ПС7:

= 67,9 .

Расчетное сечение для ПС8:

= 77,6 .

Расчетное сечение для ПС9:

= 87,3 .

Расчетное сечение для ПС10:

= 97,0 .

Расчетное сечение для ПС1,3:

= 38,8 .

Расчетное сечение для ПС2,5:

= 67,9 .

Расчетное сечение для ПС4,6:

= 97,0

Расчетное сечение для ПС7,9:

= 155,4 .

Расчетное сечение для ПС8,10:

= 174,8 .

С помощью полученных данных, в дальнейшем будет возможно присоединение новых потребителей, а также в соответствии с рекомендациями по проектированию городских электрических сетей для проектируемых ответвлений от ВЛ 35 кВ принимается марки проводов указанные в таблице 2.

Таблица 2. Характеристика проводов

Номинальное сечениеМеханические характеристикиЭлектрические характеристикиНоминальный диаметр токопроводящего провода ммНоминальный диаметр провода с изоляциейМасса провода, кг/кмМинимальное разрушающее усилие, кНЭлектрическое сопротивление при +20С, Ом/км, не болееДлительно допустимый ток, АМаксимально допустимый ток термической стойкости при односекундном КЗ. кА356,7-7,113,721710,30,9561603,2507,9-8,415,027114,20,6791954,6709,5-10,016,634320,60,4722406,59511,1-11,717,943227,90,3613008,812012,2-12,919,551535,20,28634010,915013,9-14,520,961243,40,23038013,9

ПС1ПС2ПС3ПС4ПС5ПС6ПС7ПС8ПС9ПС10СИП-3 35СИП-3 35СИП-3 35СИП-3 50СИП-3 50СИП-3 70СИП-3 70СИП-3 95СИП-3 95СИП-3 120

ПС1,3ПС2,5ПС4,6ПС7,9ПС8,10СИП-3 50СИП-3 70СИП-3 120СИП-3 150СИП-3 150

3.2 Расчет потерь в проводах

Для каждого участка, подходящего к ПС нам необходимо подсчитать потери напряжения в проводах ВЛ. Расчет осуществляется при помощи формулы:

где - номинальное напряжение,

- рабочий ток кА,

l - Длинна линии км, - коэффициент реактивной мощности, - активное сопротивление линии, - индуктивное сопротивление линии.

Потери напряжения до ПС 1:,l =5, = 0,4, сosφ=0,93 = 0,956 Ом, = 0,43 Ом.

Потери напряжения до ПС 2:,l =5 = 0.4, сosφ=0,93, = 0,956 Ом, = 0,43 Ом.

Потери напряжения до ПС 3:,l =15, = 0,4, сosφ=0,93, = 0,956 Ом, = 0,43 Ом.

Потери напряжения до ПС 4:,l =14, = 0,4, сosφ=0,93, = 0,679 Ом, = 0,43 Ом.

Потери напряжения до ПС 5:,l =7, = 0,4, сosφ=0,93, = 0,679 Ом, = 0,43 Ом.

Потери напряжения до ПС 6:,l =5, = 0,4, сosφ=0,93, = 0,472 Ом, = 0,43 Ом.

Потери напряжения до ПС 7:,l =20, = 0,4, сosφ=0,93, = 0,472 Ом, = 0,43 Ом.

Потери напряжения до ПС 8:,l =24, = 0.4, сosφ=0,93, = 0,361 Ом, = 0,43 Ом.

Потери напряжения до ПС 9:,l =19, = 0,4, сosφ=0,93, = 0,361 Ом, = 0,43 Ом.

Потери напряжения до ПС 10:,l =32, = 0,4, сosφ=0,93, = 0,286 Ом, = 0,43 Ом.

Потери напряжения до ПС 1,3:,l =7, = 0,4, сosφ=0,93, = 0,679 Ом, = 0,43 Ом.

Потери напряжения до ПС 2,5:,l =17, = 0,4, сos

Copyright © 2018 WorldReferat.ru All rights reserved.