Алмагүл 35/10 кВ-тық қосалқы станциясын қайта құру
Кіріспе
1 Жобаланушы қосалқы станция ауданының сипаттамасы ... ... ... ... ... ... 8
2 Электрлік жүктеменің графигін тұрғызу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..10
2.1 Жалпы тәртібі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...10
2.2 Электрлік жүктеменің тәуліктік графигін тұрғызу ... ... ... ... ... ... ... ... .10
2.3 Жүктеменің ұзақтығы бойынша жылдық графигін тұрғызу ... ... ... ... ..11
3 Қосалқы станция орналасатын жерді таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...13
3.1 Жалпы тәртібі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..13
3.2 Электрлік жүктеменің орталығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13
4 35/10 кВ қосалқы станцияға күштік трансформатор таңдау ... ... ... ...14
5 35/10 кВ Қ/С.ның электрлік жалғану схемасын таңдау және қысқа
тұйықталу тоғын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20
5.1 35/10 кВ Қ/С.ның электрлік жалғану схемасын таңдау ... ... ... ... ... ... ...20
5.2 Қысқа тұйықталу тоғын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20
6 Электрлік аппараттарды таңдау және оларды қысқа тұйықталу
тоғының әсеріне тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..23
6.1 Коммутациялық аппараттарды таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... 23
6.2 Шиналарды таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 25
6.3 Изоляторларды таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .28
6.4 Тоқ трансформаторларын таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29
6.5 Кернеу трансформаторларын таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ..31
6.6 Асқын кернеу шектегіштерді таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .32
7 Өз қажеттіліктері және оперативті тоқ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...34
8 Электр желілерін ақаулық режимдерден қорғау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...35
8.1 Күштік трансформатор қорғанысының есебі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...35
8.2 Қорғаныс және автоматиканы жалпы баяндау ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... 42
9 Технико.экономикалық көрсеткіштер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .45
10 Еңбекті қорғау және техника қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 50
10.1 Негізгі тәртіптері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .50
10.2 Қосалқы станцияның жерге қосу құрылғысының есебі ... ... ... ... ... ... 50
10.3 Қосалқы станцияны найзағайдың тікелей соғуынан қорғау ... ... ... ... ..52
11 Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 55
12 Дипломдық жоба сызбаларының тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..56
13 Қолданылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 57
1 Жобаланушы қосалқы станция ауданының сипаттамасы ... ... ... ... ... ... 8
2 Электрлік жүктеменің графигін тұрғызу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..10
2.1 Жалпы тәртібі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...10
2.2 Электрлік жүктеменің тәуліктік графигін тұрғызу ... ... ... ... ... ... ... ... .10
2.3 Жүктеменің ұзақтығы бойынша жылдық графигін тұрғызу ... ... ... ... ..11
3 Қосалқы станция орналасатын жерді таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...13
3.1 Жалпы тәртібі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..13
3.2 Электрлік жүктеменің орталығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13
4 35/10 кВ қосалқы станцияға күштік трансформатор таңдау ... ... ... ...14
5 35/10 кВ Қ/С.ның электрлік жалғану схемасын таңдау және қысқа
тұйықталу тоғын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20
5.1 35/10 кВ Қ/С.ның электрлік жалғану схемасын таңдау ... ... ... ... ... ... ...20
5.2 Қысқа тұйықталу тоғын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20
6 Электрлік аппараттарды таңдау және оларды қысқа тұйықталу
тоғының әсеріне тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..23
6.1 Коммутациялық аппараттарды таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... 23
6.2 Шиналарды таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 25
6.3 Изоляторларды таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .28
6.4 Тоқ трансформаторларын таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29
6.5 Кернеу трансформаторларын таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ..31
6.6 Асқын кернеу шектегіштерді таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .32
7 Өз қажеттіліктері және оперативті тоқ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...34
8 Электр желілерін ақаулық режимдерден қорғау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...35
8.1 Күштік трансформатор қорғанысының есебі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...35
8.2 Қорғаныс және автоматиканы жалпы баяндау ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... 42
9 Технико.экономикалық көрсеткіштер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .45
10 Еңбекті қорғау және техника қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 50
10.1 Негізгі тәртіптері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .50
10.2 Қосалқы станцияның жерге қосу құрылғысының есебі ... ... ... ... ... ... 50
10.3 Қосалқы станцияны найзағайдың тікелей соғуынан қорғау ... ... ... ... ..52
11 Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 55
12 Дипломдық жоба сызбаларының тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..56
13 Қолданылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 57
Электрлік желістердің жүйелі түрде өркендеуін талап ететін, электр тұтынудың үздіксіз өсуі тән нәрсе. Электрді тұтынудың артуы тұрғындар санының ұлғаюы және өнеркәсіптің дамуына ғана емес, сонымен қатар электр энергиясының халық тіршілік әрекетінің барлық салаларына үздіксіз енуіне де байланысты. Электр энергия шығыны қалалардың тұрмыстық қажеттіліктерінде және үй-жай шаруашылығында өсуде.
Өзіндік электрмен жабдықтау жүйесі бар ірі өнеркәсіптік кәсіпорындар мен мекемелер маңында қалалық түрдегі кішігірім қалалар және ауылдар айтарлықтай жиі орналасады. Осындай елді мекендерді қоректендіру үшін жақын тұрған кәсіпорынның электрмен жабдықтау жүйесімен байланысты электрмен қамтудың қарапайымдау жүйесі құрылады.
Қаланың өлшеміне байланысты, оның аумағында орналасқан тұтынушыларды қоректендіру үшін электрмен қамтамасыз етудің сәйкесінше жүйесі қарастырылуы тиіс. Заманға сай және ұтымды орындалған электр желістері бар ірі қалалар үшін, әр түрлі қызметтің және әр түрлі кернеу желістерінің бірлесіп қолданылуы тән нәрсе.
Электрмен қамту жүйесі өнеркәсіптік кәсіпорындар, электрленген транспорттар т.б-ларды қоса, қаланың барлық тұтынушыларын қамтиды.
Қалалардың электрмен жабдықтау жүйесін құру принципін талдау, осындай жүйелерді ұтымды жүзеге асыруды таңдау барысында туындайтын, негізгі міндеттерді анықтауға мүмкіндік береді.
Оларға жататындар: Жүйені тұрғызудың схемасын таңдау; торап кернеуінің шамасы және энергияның түрлену (трансформация) саны; электрмен жабдықтайтын және тарататын желістердің негізгі элементтерінің қолайлы параметрлерін анықтау.
Ғылыми-техникалық прогрестің салдарынан жоғарғы тиімділіктегі өнімдердің жаңа түрлері мен үлгілері - энергетикалық жабдықтар мен құрылғыларды, прогрессивті конструктивті және электротехникалық материалдарды, қазіргі заманғы релелік қорғаныстардың, автоматиканың, басқару және байланыстың микропроцессорлы кешендерін меңгеру жүргізіледі.
Қазақстанның рыногына алдыңғы қатарлы әлемдік өндірушілердің жаңа заманғы коммутациялық жабдықтары ене бастады. Қажетті жағдайларда отандық өнімге жалпы бейімделу отандық стандарттарға және республикадағы қажетті сертификацияға сай келетін, көбірек жетілдірілген импорттық жабдықтар және электротехникалық материалдар қолданумен ақталады. Тораптық объектілерді қазіргі заманғы талаптарға сай тиісті эксплуатациялық жағдайға келтіру – бұл өте кең ресурсті, көп еңбекті және ұзақ жұмыс. Таратқыш тораптардың жоғары капитал сиымдылығын есепке алғанда, инвестицияның қажеттілігін және мемлекеттің ат салысуын ескеру қажет.
Қала территориясында орналасқан тұтынушыларды қоректендіру үшін, энергетикалық жүйенің электрлік желістерімен салыстырғанда өзіндік сипаттық ерекшеліктері бар, электрлік желістің арнайы жүйелері құрылады. Бүгінгі таңда осындай тораптар қалаларды электрмен қамтамасыз етудің ерекше тәртібін түзеді.
Қалаларды электрмен жабдықтау жүйесі - қала территориясында орналасқан және оның тұтынушыларын электрмен қамтуға арналған электрлік желістердің барлық кернеулерінің жиынтығы деп түсіндіріледі. Жүйенің бір жағы қорек көзімен, ал екінші жағы электр желістерін тұтынушыға қосумен шектеледі. Қалалар электрэнергияның ірі тұтынушылары болып саналады, яғни онда ел қоныстанушыларының жартысы тұруымен қатар, өнеркәсіптік кәсіпорындардың да көптеген саны орналасқан.
Өзіндік электрмен жабдықтау жүйесі бар ірі өнеркәсіптік кәсіпорындар мен мекемелер маңында қалалық түрдегі кішігірім қалалар және ауылдар айтарлықтай жиі орналасады. Осындай елді мекендерді қоректендіру үшін жақын тұрған кәсіпорынның электрмен жабдықтау жүйесімен байланысты электрмен қамтудың қарапайымдау жүйесі құрылады.
Қаланың өлшеміне байланысты, оның аумағында орналасқан тұтынушыларды қоректендіру үшін электрмен қамтамасыз етудің сәйкесінше жүйесі қарастырылуы тиіс. Заманға сай және ұтымды орындалған электр желістері бар ірі қалалар үшін, әр түрлі қызметтің және әр түрлі кернеу желістерінің бірлесіп қолданылуы тән нәрсе.
Электрмен қамту жүйесі өнеркәсіптік кәсіпорындар, электрленген транспорттар т.б-ларды қоса, қаланың барлық тұтынушыларын қамтиды.
Қалалардың электрмен жабдықтау жүйесін құру принципін талдау, осындай жүйелерді ұтымды жүзеге асыруды таңдау барысында туындайтын, негізгі міндеттерді анықтауға мүмкіндік береді.
Оларға жататындар: Жүйені тұрғызудың схемасын таңдау; торап кернеуінің шамасы және энергияның түрлену (трансформация) саны; электрмен жабдықтайтын және тарататын желістердің негізгі элементтерінің қолайлы параметрлерін анықтау.
Ғылыми-техникалық прогрестің салдарынан жоғарғы тиімділіктегі өнімдердің жаңа түрлері мен үлгілері - энергетикалық жабдықтар мен құрылғыларды, прогрессивті конструктивті және электротехникалық материалдарды, қазіргі заманғы релелік қорғаныстардың, автоматиканың, басқару және байланыстың микропроцессорлы кешендерін меңгеру жүргізіледі.
Қазақстанның рыногына алдыңғы қатарлы әлемдік өндірушілердің жаңа заманғы коммутациялық жабдықтары ене бастады. Қажетті жағдайларда отандық өнімге жалпы бейімделу отандық стандарттарға және республикадағы қажетті сертификацияға сай келетін, көбірек жетілдірілген импорттық жабдықтар және электротехникалық материалдар қолданумен ақталады. Тораптық объектілерді қазіргі заманғы талаптарға сай тиісті эксплуатациялық жағдайға келтіру – бұл өте кең ресурсті, көп еңбекті және ұзақ жұмыс. Таратқыш тораптардың жоғары капитал сиымдылығын есепке алғанда, инвестицияның қажеттілігін және мемлекеттің ат салысуын ескеру қажет.
Қала территориясында орналасқан тұтынушыларды қоректендіру үшін, энергетикалық жүйенің электрлік желістерімен салыстырғанда өзіндік сипаттық ерекшеліктері бар, электрлік желістің арнайы жүйелері құрылады. Бүгінгі таңда осындай тораптар қалаларды электрмен қамтамасыз етудің ерекше тәртібін түзеді.
Қалаларды электрмен жабдықтау жүйесі - қала территориясында орналасқан және оның тұтынушыларын электрмен қамтуға арналған электрлік желістердің барлық кернеулерінің жиынтығы деп түсіндіріледі. Жүйенің бір жағы қорек көзімен, ал екінші жағы электр желістерін тұтынушыға қосумен шектеледі. Қалалар электрэнергияның ірі тұтынушылары болып саналады, яғни онда ел қоныстанушыларының жартысы тұруымен қатар, өнеркәсіптік кәсіпорындардың да көптеген саны орналасқан.
13 Қолданылған әдебиеттер тізімі
1 Федоров А.А., Старкова Л.А. «Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования» Москва, Энергоатомиздат,1987, 367 с.
2 Каганов И.Л. «Курсовое и дипломное проектирование» М. Колос,1970, 303с.
3 Рожкова Л.Д., Козулин В.С., «Электроснабжение станций и подстанций» М. Энергия, 1980, 598с.
4 Смирнов А.Д., Антипов К.М. «Справочная книга энергетика» М. Энергоатомиздат, 1984, 435с.
5 Федоров А.А., Каменева В.В. «Основы электроснабжения промышленных предприятий» Москва, Энергия, 1979, 407 с.
6 Андреев В.А. «Релейная защита и автоматика систем электроснабжения» М. Высшая школа, 1991, 234с.
7 Блок В.М. «Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электротехнических специальностей вузов» М. Высшая школа, 1990, 382с.
8 Правила устройств электроустановок. РД 34 РК 20/03. 501/202.04 Астана,2004.
9 Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок. РД 34.03.202. М.1989.
10 Шабад А.М. «Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей» Л. Энергоатомиздат, 1985, 295с.
11 Постников Н.П., Рубашов Г.М. «Электроснабжение промышленных предприятий» Л. Стройиздат, 1989, 87с.
12 Афанасьев В.В. «Справочник по электрическим аппаратам высокого напряжения» Л. Энергоатомиздат, 1987, 351, 452с.
13 Конюхова Е.А. «Электроснабжение объектов» М. Высшая школа, 2001, 212 с.
14 Акимцев Ю.И., Веялис Б.С. «Электроснабжение сельского хозяйства» М. Колос, 1983, 162 с.
1 Федоров А.А., Старкова Л.А. «Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования» Москва, Энергоатомиздат,1987, 367 с.
2 Каганов И.Л. «Курсовое и дипломное проектирование» М. Колос,1970, 303с.
3 Рожкова Л.Д., Козулин В.С., «Электроснабжение станций и подстанций» М. Энергия, 1980, 598с.
4 Смирнов А.Д., Антипов К.М. «Справочная книга энергетика» М. Энергоатомиздат, 1984, 435с.
5 Федоров А.А., Каменева В.В. «Основы электроснабжения промышленных предприятий» Москва, Энергия, 1979, 407 с.
6 Андреев В.А. «Релейная защита и автоматика систем электроснабжения» М. Высшая школа, 1991, 234с.
7 Блок В.М. «Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электротехнических специальностей вузов» М. Высшая школа, 1990, 382с.
8 Правила устройств электроустановок. РД 34 РК 20/03. 501/202.04 Астана,2004.
9 Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок. РД 34.03.202. М.1989.
10 Шабад А.М. «Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей» Л. Энергоатомиздат, 1985, 295с.
11 Постников Н.П., Рубашов Г.М. «Электроснабжение промышленных предприятий» Л. Стройиздат, 1989, 87с.
12 Афанасьев В.В. «Справочник по электрическим аппаратам высокого напряжения» Л. Энергоатомиздат, 1987, 351, 452с.
13 Конюхова Е.А. «Электроснабжение объектов» М. Высшая школа, 2001, 212 с.
14 Акимцев Ю.И., Веялис Б.С. «Электроснабжение сельского хозяйства» М. Колос, 1983, 162 с.
Мазмұны
Кіріспе
1 Жобаланушы қосалқы станция ауданының сипаттамасы ... ... ... ... ... ... 8
2 Электрлік жүктеменің графигін тұрғызу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..10
2.1 Жалпы тәртібі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
2.2 Электрлік жүктеменің тәуліктік графигін тұрғызу ... ... ... ... ... ... ... ... .10
2.3 Жүктеменің ұзақтығы бойынша жылдық графигін тұрғызу ... ... ... ... ..11
3 Қосалқы станция орналасатын жерді таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ..13
3.1 Жалпы тәртібі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...13
3.2 Электрлік жүктеменің орталығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13
4 3510 кВ қосалқы станцияға күштік трансформатор таңдау ... ... ... ...14
5 3510 кВ ҚС-ның электрлік жалғану схемасын таңдау және қысқа
тұйықталу тоғын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..20
5.1 3510 кВ ҚС-ның электрлік жалғану схемасын таңдау ... ... ... ... ... ... ...20
5.2 Қысқа тұйықталу тоғын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..20
6 Электрлік аппараттарды таңдау және оларды қысқа тұйықталу
тоғының әсеріне тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...23
6.1 Коммутациялық аппараттарды таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... 23
6.2 Шиналарды таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .25
6.3 Изоляторларды таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..28
6.4 Тоқ трансформаторларын таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29
6.5 Кернеу трансформаторларын таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ..31
6.6 Асқын кернеу шектегіштерді таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... 32
7 Өз қажеттіліктері және оперативті тоқ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...34
8 Электр желілерін ақаулық режимдерден қорғау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ..35
8.1 Күштік трансформатор қорғанысының есебі ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... .35
8.2 Қорғаныс және автоматиканы жалпы баяндау ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... 42
9 Технико-экономикалық көрсеткіштер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..45
10 Еңбекті қорғау және техника қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .50
15.1 Негізгі тәртіптері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .50
15.2 Қосалқы станцияның жерге қосу құрылғысының есебі ... ... ... ... ... ... 50
15.3 Қосалқы станцияны найзағайдың тікелей соғуынан қорғау ... ... ... ... ..52
10 Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...55
11 Дипломдық жоба сызбаларының тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... .56
12 Қолданылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 57
Кіріспе
Электрлік желістердің жүйелі түрде өркендеуін талап ететін, электр тұтынудың үздіксіз өсуі тән нәрсе. Электрді тұтынудың артуы тұрғындар санының ұлғаюы және өнеркәсіптің дамуына ғана емес, сонымен қатар электр энергиясының халық тіршілік әрекетінің барлық салаларына үздіксіз енуіне де байланысты. Электр энергия шығыны қалалардың тұрмыстық қажеттіліктерінде және үй-жай шаруашылығында өсуде.
Өзіндік электрмен жабдықтау жүйесі бар ірі өнеркәсіптік кәсіпорындар мен мекемелер маңында қалалық түрдегі кішігірім қалалар және ауылдар айтарлықтай жиі орналасады. Осындай елді мекендерді қоректендіру үшін жақын тұрған кәсіпорынның электрмен жабдықтау жүйесімен байланысты электрмен қамтудың қарапайымдау жүйесі құрылады.
Қаланың өлшеміне байланысты, оның аумағында орналасқан тұтынушыларды қоректендіру үшін электрмен қамтамасыз етудің сәйкесінше жүйесі қарастырылуы тиіс. Заманға сай және ұтымды орындалған электр желістері бар ірі қалалар үшін, әр түрлі қызметтің және әр түрлі кернеу желістерінің бірлесіп қолданылуы тән нәрсе.
Электрмен қамту жүйесі өнеркәсіптік кәсіпорындар, электрленген транспорттар т.б-ларды қоса, қаланың барлық тұтынушыларын қамтиды.
Қалалардың электрмен жабдықтау жүйесін құру принципін талдау, осындай жүйелерді ұтымды жүзеге асыруды таңдау барысында туындайтын, негізгі міндеттерді анықтауға мүмкіндік береді.
Оларға жататындар: Жүйені тұрғызудың схемасын таңдау; торап кернеуінің шамасы және энергияның түрлену (трансформация) саны; электрмен жабдықтайтын және тарататын желістердің негізгі элементтерінің қолайлы параметрлерін анықтау.
Ғылыми-техникалық прогрестің салдарынан жоғарғы тиімділіктегі өнімдердің жаңа түрлері мен үлгілері - энергетикалық жабдықтар мен құрылғыларды, прогрессивті конструктивті және электротехникалық материалдарды, қазіргі заманғы релелік қорғаныстардың, автоматиканың, басқару және байланыстың микропроцессорлы кешендерін меңгеру жүргізіледі.
Қазақстанның рыногына алдыңғы қатарлы әлемдік өндірушілердің жаңа заманғы коммутациялық жабдықтары ене бастады. Қажетті жағдайларда отандық өнімге жалпы бейімделу отандық стандарттарға және республикадағы қажетті сертификацияға сай келетін, көбірек жетілдірілген импорттық жабдықтар және электротехникалық материалдар қолданумен ақталады. Тораптық объектілерді қазіргі заманғы талаптарға сай тиісті эксплуатациялық жағдайға келтіру - бұл өте кең ресурсті, көп еңбекті және ұзақ жұмыс. Таратқыш тораптардың жоғары капитал сиымдылығын есепке алғанда, инвестицияның қажеттілігін және мемлекеттің ат салысуын ескеру қажет.
Қала территориясында орналасқан тұтынушыларды қоректендіру үшін, энергетикалық жүйенің электрлік желістерімен салыстырғанда өзіндік сипаттық ерекшеліктері бар, электрлік желістің арнайы жүйелері құрылады. Бүгінгі таңда осындай тораптар қалаларды электрмен қамтамасыз етудің ерекше тәртібін түзеді.
Қалаларды электрмен жабдықтау жүйесі - қала территориясында орналасқан және оның тұтынушыларын электрмен қамтуға арналған электрлік желістердің барлық кернеулерінің жиынтығы деп түсіндіріледі. Жүйенің бір жағы қорек көзімен, ал екінші жағы электр желістерін тұтынушыға қосумен шектеледі. Қалалар электрэнергияның ірі тұтынушылары болып саналады, яғни онда ел қоныстанушыларының жартысы тұруымен қатар, өнеркәсіптік кәсіпорындардың да көптеген саны орналасқан.
1 Жобаланушы қосалқы станция ауданының сипаттамасы
15.1 Қоршаған орта жөнінде мәлімдеме
Алмагүл 3510 кВ қосалқы станциясы Атырау қаласының шығыс бөлігіндегі Алмагүл шағын ауданында орналасқан.
oo Мұздақ бойынша IV аудан ( мұздақ қабырғасының қалыңдығы 20мм-ге дейін );
oo Жел бойынша III аудан (желдің шапшаңдық қысымы 50Hм2 қа дейін);
- Найзағайдың орташа ұзақтығы 50-60 сағжылына;
oo Сазды топырақ, жердің меншікті кедергісі p = 100 Омм;
oo Жер асты сулары 2,7м тереңдікте орналасқан;
oo Топырақтың нормативті тоңдану тереңдігі 1,8м;
oo Ауаның есептік температурасы:
oo Ең салқын бес күндіктің орташасы ( -26,2 С );
oo Ең салқын тәуліктің орташасы ( -31,2о С );
15.2 Электрлік жүктеме
Жобаланатын қосалқы станцияның негізгі тұтынушылары тұрақтандырылған жалпы қуаты Руст =16мВт болатын Алмагүл шағын ауданы және өндірістік аймақ.
Жобаланатын қосалқы станцияны электрмен қамту 35 кВ-тік екі ауалық желі ҚС1103510кВ ТЭЦ және ҚС1103510кВ Атырау жарық арқылы іске асырылады.
АЖ- 10кВ жүктемесі 1- кестеде келтірілген негізгі берілгендер бойынша белгілі.
1 кесте - Алмагүл 3510 кВ қосалқы станциясының 10 кВ-тік
шиналарындағы жүктемелері
№ П.П
Тұтынушының атауы.
СОS
Жобаланатын қосалқы станцияның 10 кВ-тік шинасындағы максимальды жүктеме, Р мВт
Қыс
жаз
1
Тұрғын аймақ (ст. Аэр.)
0,9
4.5
2.1
2
Өнд. Аймақ
0,87
6
3
3
Тұрғын аймақ (Алмагүл ша)
0,9
4,5
2
Қоры-тынды
16
10
Кабельді қатынас жолының минимальды ұзындықта болу есебімен, қосалқы станция алаңы территориясындағы құрылыс жұмыс технологиясына сай максимальды тығыздықпен орналасады. Алмагүл 35 кВ АЖ 35 кВ-тің кіріс жағы бетіне бағытталған. Негізгі сызбаны жасау кезінде өртке қарсы сақтықтың жабдықтар арасында минимальды қашықтығы есепке алынған.
Атырау облысында өндірістік өнеркәсіптің дамуымен, сондай-ақ қосымша тұрғын үй құрылысы секторының өсуімен, Атырау қаласының маңайында қосымша тұтынушылық қосалқы станциялар қатарын іске қосу қажеттілігі туындады. Және 3510 кВ Алмагүл қосалқы станциясын қайта құру қорек көзін электрлік жүктеменің ортасына көшіруге мүмкіндік береді.
2 Электрлік жүктеменің графигін тұрғызу
15.1 Жалпы тәртібі
Энергожүйедегі қосалқы станциялардың жұмыс режимін анықтайтын, жекелеген тұтынушылардың электрлік жүктемелері, сондай-ақ олардың жалпы жүктемелері үздіксіз өзгеріп отырады. Бұл фактыны уақыт бойынша электрқондырғылардағы қуаттың(тоқтың) өзгеру диаграммасымен, яғни,. жүктеме графигімен бейнелеу қабылданған. Сондықтан оларды тәуліктік(24 сағ), маусымдық және жылдық деп бөледі.
Зерттелетін орны немесе энергожүйенің оларға қатысты элементі бойынша, графиктерді келесі топтарға бөлуге болады:
- тұтынушы қосалқы станциялардың шиналарында анықталатын,тұтынушылардың жүктемелік графиктері;
- тораптық графиктік жүктеме - аудандық және түйіндік қосалқы станция шиналарында;
- энергожүйенің қорытынды жүктемесін сипаттайтын, энергожүйенің жүктемелік графиктері;
- қосалқы станцияның жүктемелік графиктері;
Графиктерді электрқондырғылардың жұмысын талдау, электрмен қамту жүйесін жобалау, электрді тұтынуға болжам жасау, жабдықтардың ремонттарын жоспарлау, сондай-ақ пайдалану кезеңінде қалыпты жұмыс режимін жүргізу үшін қолданады.
15.2 Электрлік жүктеменің тәуліктік графигін тұрғызу
Жобаланушы қосалқы станция 3510 кВ жүктеменің уақыт бойынша өзгеруінің түрліше сипаттамасына ие тұтынушылары бар. Әдетте оларды жобалағанда типтік график бойынша анықтайды.
Жүктеменің типтік графигі, ұқсас әрекет ететін тұтынушыларды зерттеу нәтижесінде тұрғызылады, анықтамалық әдебиет бойынша қабылдаймыз. Есептеуге қолайлы болу үшін графикті сатылы етіп тұрғызамыз. Тәулік бойынша жүктеменің ең жоғарғы мүмкін болатын мәнін 100% деп қабылдаймыз. белгілі болғанда графиктің әр бағанына мына қатынасты қолдана отырып,типтік графикті берілген тұтынушының жүктеме графигіне келтіруге болады:
, (2.1)
мұнда: - типтік графиктің сәйкес бағанының ординатасы,%;
Типтік графиктен алынған =16 МВт және = 10 МВт болғандағы, қысқы және жазғы күндер үшін жүктеменің тәуліктік графигі көрсетілген. мәнін 2.1 формуласына қоя отырып, жүктеме бағанының сәйкес мәнін аламыз:
1.Қысқы күндер үшін:
МВт;
2. Жазғы күндер үшін:
МВт;
Табылған жүктеме сатыларының қуаттарын 2-кестеге енгіземіз.
Активті қуаттардың және қуат коэффициенттердің (cosf) белгілі мәндері бойынша жүктеме графигінің қысқы және жазғы күндердің әрбір сатысы үшін толық қуат (S)-ті мына өрнекпен анықтаймыз:
МВА;
МВА;
Жүктеме сатылары қуаттарының табылған мәндерін 2-кестеге енгіземіз.
2 кесте - Жүктеме графигінің қуаттар мәні
Саты нөмірі.
n %
Рmax = 16 МВт
Рmax=10 МВт
Sқыс мВА
Sжаз мВА
Рқыс
Ржаз
1
60
9,5
6
11,1
7
2
90
14,58
9,27
16,75
10,65
3
80
12,96
8,24
14,89
9,47
4
100
16,2
10,3
18,62
11,83
5
80
12,96
8,24
14,89
9,47
6
60
9,5
6
11,1
7
Есептік нүктелер бойынша толық қуаттар графигін тұрғызамыз.
2.3 Жүктеменің ұзақтығы бойынша жылдық графикті тұрғызу
Бұл график қондырғының жыл ішіндегі түрліше жүктемелермен жұмыс жасау ұзақтығын көрсетеді. Ординат осі бойынша сәйкес масштабпен жүктемелерді, абсцисса осіне жылдағы сағаттарды (0- ден 8760-қа дейін) орналастырамыз. Жүктемелерді графикте Smax -дан Smin - ге дейін кему реті бойынша орналастырады.
Жүктеменің ұзақтығы бойынша жылдық графикті тұрғызу белгілі тәуліктік графиктер негізінде жасалады. Суретте екі тәуліктік графиктер негізінде - қысқы (183 күн) және жазғы (182 күн) графикті тұрғызу әдісі көрсетілген.
Жүктеменің ұзақтығы бойынша графикті қондырғының технико-экономикалық көрсеткіштерінде, электрэнергияның шығынын есептеуде, жыл бойында қондырғыны пайдалануға баға беруде қолданады.
Пайдалану сағатының сан мәнін анықтаймыз:
сағ;
Графикке қуаттардың мәндерін S1, S2...Si (МВА) және оған сәйкес сағаттардың мәндерін Т1, Т2 ...Ті орнатамыз. Есептік мәліметтерді 3-кестеге енгіземіз.
3 кесте - Ұзақтығы бойынша жылдық графиктің есептік мәліметтері
№ п.п.
Толық қуаттың мәні, мВА
Пайдалану сағаттарының саны,сағ.
Көбеюі бойынша пайдалану сағаттарының саны, сағ.
1
18,62
1098
1098
2
16,75
732
1830
3
14,89
1098
2928
4
11,83
1464
4392
5
11,17
1092
5484
6
10,65
728
6212
7
9,47
1092
7304
8
7,1
1456
8760
3 Қосалқы станция орналасатын аймақты таңдау
3.1 Жалпы тәртібі
Қосалқы станция құратын ауданды НТПС-ке сәйкес ашық жерде, тасқын суларға басылмайтындай, жүктемелер орталығынан немесе оған жақын жерден таңдау керек.
Қосалқы станцияны құрастыруда мынадай бөлімдерді қамтамасыз ету қажет: АЖ-мен КЖ-ң барлық кернеулерінің қарапайым және қолайлы кірісі мен шығысын, ең аз бұрылу бұрышы мен қилысуларын, қозғалмалы құралдар мен механизмдерді тасымалдауға және жабдықтарды жөндеуге қолайлы кіреберістерді, егер болашақ даму схемасында қарастырылған болса, қосалқы бекеттің одан әрі кеңею мүмкіндігін.
Негізгі төмендеткіш қc - ны жүктеме орталығына мүмкіндігінше жақын орналастыру қажет. Бұл жоғарғы кернеуді электр энергияны тұтынудың орталығына жақындатуға және ауданның жоғарғы кернеу таратқыш тораптары сияқты, аудан ішіндегі төменгі кернеудің де электр тораптарының ұзындығын айтарлықтай қысқартуға, өткізгіш материалдың шығынын азайтуға және электр энергияның жоғалуын кемітуге мүмкіндік береді.
3.2 Электрлік жүктеменің орталығын анықтау
ГРП-ның орналасу орнын анықтау үшін жобаланушы ауданның бас жоспарына жүктеменің картограммасы түсіріледі. Ауданның жүктеме картограммасы деп бас жоспар бойынша тұтынушылардың есептік жүктемесіне тең етіп таңдалған масштабта шеңберлерді, сонымен бірге осы шеңберлермен шектелетін аудандарды орналастыруды айтады. Тұтынушылардың жүктеме орталығы болып ауданның(ш.ауданның ) электр энергиясын тұтынудың символдық орталығы табылады.
Электрлік жүктеменің орталығын фигураның ауырлық центрін анықтайтын әдіспен де анықтауға болады. Мұнда масса мен жобаланушы қc-ң электрмен қамтамасыз ету ауданындағы тұтынушылардың электрлік
жүктемесінің ұқсастығын қолданамыз. Жүктеме картограммасына негізінен тікелей тұтынушылардан компенсацияланатын реактивті қуат сияқты, активті қуаттың шеңберін түсіреміз
Бас жоспарға әр тұтынушының электр жүктеме орталығын (ЭЖО) түсіреміз, бас жоспардың масштабы mг = 0,2 кмсм.
Ең аз жүктеме ( Р1 ) үшін радиус R1 =0,3 см деп қабылдаймыз, сонда жүктеме масштабы:
,
m =4,3 МВТкм2-деп қабылдаймыз
Қабылданған масштабтағы ең үлкен жүктеменің радиусын анықтаймыз
Жүктемені осы масштабта бас жоспарға түсіруге болады, масштабты қабылдаймыз.
Қалған жүктемелер үшін шеңбер радиустерін анықтап, нәтижелерін 4-кестеге енгіземіз.
2 кесте - Тұтынушылар жүктемелерінің координаты және радиустерінің жинақты тізімі
Параметр
Тұтынушылардың атауы
Тұрғын аймақ
Тұрғын аймақ (Ст.аэр.)
Өндірістік аймақ
Р, МВт
4,5
4,5
6
Х, км
1,8
0,5
2,5
Y,км
3,7
0,6
2,6
R, км
0,5
0,5
0,6
Жүктемелер шеңберлермен бас жоспарға енгізіледі.
Шартты түрде жүктеме орталығын анықтаймыз(ЭЖО):
ГПП және ЭЖО-ның орналасатын жері А(1,6;2,3) нүктесі.
4 3510 кВ қc - ға күштік трансформаторларды таңдау
Сенімділік бойынша ІІ категориялы тұтынушылардың бар екенін ескере отырып, қондырғыға екі трансформатор аламыз. Мүмкін болатын жүктелу есебімен Қc-ң трансформатор қуаттарының екі түрлі нұсқасын белгілейміз. Тұтынушылардың тәуліктік жүктеме графигінен ең көп жүктелген күн үшін максимальды жүктеменің мәнін Sм =18620 кВА және осы жүктеменің осы тәуліктегі ұзақтығын tп=6сағ. анықтаймыз. Мына өрнекпен ең көп жүктелген тәуліктің жүктеме графигінің толтыру еселігін анықтаймыз:
;
;
Тәуліктік жүктеме графигімен сәйкестендіре отырып, трансформатордың мүмкін болатын жүйелі түрдегі жүктелуін шамамен қабылдаймыз КЗ.Г = 0,8; болғанда Sдоп=0,11xSн.тп.
Жылдық жүктеме графигінің біркелкі емес болу есебінен(жаздың күндерінде аз жүктелуден) трансформатордың қосымша жүктелуі жорамалдануы мүмкін, бірақ 30%-тен көп емес, яғни Sдоп=1,3xSн.тп., S доп.=0,13 Sн.тп.. деп қабылдаймыз
Қалыпты режимдегі максималды жүктемеде трансформатордың мүмкін болатын жалпы(толық) жүктелуін анықтаймыз:
;
Трансформатор қуатының екі нұсқасын белгілейміз:
1-нұсқа : 16 МВА-лік екі трансформатор. Қалыпты жағдайда трансформаторлар толық емес жүктелумен жұмыс жасайды. Максимум сағатында жүктелу еселігі мынаған тең:
;
2-нұсқа: 10 МВА-лік екі трансформатор. Жоғарыда анықталған жүктелу есебінен, екі трансформатор да қалыпты режимде тұтынушылардың максималды жүк кезіндегі барлық керекті қуатты өткізе алады. Сондықтан екі трансформатордың мүмкін болатын қуаты мынаны құрайды: МВА;
Жалпы көзқарас бойынша қалыпты жұмыс режимінде екі вариантты да қабылдауға болады.
Белгіленген трансформаторлардың біреуі айырулы болғандағы жұмыс мүмкіндігін тексерейік:
1-нұсқа: 16 МВА-лік екі трансформатордың біреуі айырылған кезде қалған трансформатор мынадай қуатты өткізе алады:
МВА, яғни,
Барлық тутынатын қуаттың 100%-і, қабылдауға болады. 1,4 еселігі авариядан кейінгі мүмкін болатын жүктелуді көрсетеді.
2-нұсқа: 10 МВА-лік екі трансформатордың біреуін айырғанда қалғаны мынадай қуатпен жұмыс жасай алады:
МВА, бұл барлық тұтынатын қуаттың 75 %-н құрайды, бұл режимде ІІ категория тұтынушыларының жұмысы бұзылмайды, ал ІІІ категория тұтынушыларында біраз уақытқа ғана үзіліс болатынын ескеріп, 2-ші вариантты да қабылдауға болады деп есептейміз.
Енді трансформаторлар жұмыс режимдерінің қайсысы экономикалық жағынан тиімді екенін анықтаймыз:
3510 кВ-ті трансформаторлардың техникалық мәліметтері [4]-те келтірілген.
1-нұсқа:
2-нұсқа:
Трансформаторлардың экономикалық тиімді жұмыс режиміндегі бір жылдық қуат және энергия жоғалтуларын анықтаймыз:
1-нұсқа:
кВар;
кВар;
;
Мұндағы:
- трансформатордың қысқа тұйықталуының келтірілген қуат шығындары, олар трансформатордағы және онымен өндірілетін электрмен жабдықтау жүйесінің элементтеріндегі трансформатормен тұтынатын рективті қуатқа байланысты, активті қуат шығындарын ескереді;
- трансформатордың қысқа тұйықталуының келтірілген қуат шығындары, олар трансформатордағы және онымен өндірілетін электрмен жабдықтау жүйесінің элементтеріндегі, трансформатормен тұтынатын реактивті қуатқа байланысты, активті қуат шығындарын ескереді;
- бос жүрістің қуат шығындары (есептеулерде оларды шамамен трансформатор болатындағы шығындарға тең деп санайды)
- қ.т. жоғалтулары (трансформатордың металл орамдарындағы жоғалтулар);
- жоғалудың өзгеру еселігі (өнеркәсіптік кәсіпорынның қорек көзінен алшақтығына тәуелді және мынадай шекте болады 0,02-0,12 кВткВар[5] )
Есепте = 0,06 кВткВар деп қабылдаймыз
кВт;
кВт;
Трансформатордағы келтірілген қуат жоғалтуларын мына шарт бойынша анықтаймыз:
,
мұндағы: - жүктелу еселігі;
- трансформатордың шын мәніндегі жүктемесі (немесе жобалау кезеңіндегі есептік);
Жүктеменің жылдық графигі бойынша бір трансформатордағы жүктеменің барлық сатыларындағы қуаттың келтірілген жоғалтуларын анықтаймыз:
кВт;
Жылдық жүктеме графигінің қалған сатылары үшін есептеулер ұқсас, мәліметтерді 5-ші таблицаға енгіземіз. Екі параллель жұмыс жасайтын трансформаторлардағы келтірілген қуат жоғалтулары:
;
Мұнда - өзара бірдей трансформаторлардағы жүктеменің ортасынан бөліну есебінен алынған жүктелудің жаңа еселігі.
кВт;
Есептелген мәліметтерді 5-ші таблицаға енгіземіз.
2 - нұсқа: кВар;
кВар;
кВт;
кВт;
кВт;
Есептелген мәліметтерді 6-кестеге енгіземіз.
Жұмысты екі трансформатормен жасаған кездегі жүктемені табамыз:
1) 16 МВА-лік трансформаторлар үшін (1-ші вариант):
МВА;
2) 10 МВА-лік трансформаторлар үшін (2-ші вариант):
МВА;
Қуаттар және электрэнергияның жылдық жоғалтуларын анықтайтын есептеулер 1-нұсқа үшін 5-ші, 2-нұсқа үшін 6-шы кестелерде берілген.
5 кесте - Қуат және электрэнергияның жылдық жоғалтуларын анықтау (1-нұсқа)
Жүктеме сатыларының №-і
жүктеме, кВА
Кз
Кз;0,5
Жүктеменің берілген сатысының ұзақтығы ,сағжыл.
Трансформаторлардағы қуаттардың жоғалулары,
кВт
Трансформаторлардағы электрэнергияның жоғалулары, кВт::сағжыл
1
7100
0,44
-
1456
58,2
84739
2
9470
-
0,3
1092
80,1
87469
3
10650
-
0,33
728
83,7
60934
4
11170
-
0,35
1092
91
99372
5
11830
-
0,37
1464
94,6
138494
6
14890
-
0,47
1098
127,2
139666
7
16750
-
0,52
732
138
101016
8
18620
-
0,58
1098
167
183366
Барлығы, бір жылға
895056
6 кесте - Қуаттардың және электрэнергияның жылдық жоғалтуларын анықтау
(2-нұсқа)
Жүктеме сатысының №-і
Жүктеме, кВА
Кз
Кз;0,5
Жүктеменің берілген сатысының ұзақтығы,сағжыл.
Трансформаторлардағы қуат жоғалтулары,
кВт
Трансформаторлардағы электрэнергия жоғалтулары, кВт::сағжыл.
1
7100
-
0,35
1456
59,7
86923
2
9470
-
0,47
1092
79,12
86399
3
10650
-
0,53
728
92,08
67034
4
11170
-
0,56
1092
98,56
107627
5
11830
-
0,59
1464
107,2
156940
6
14890
-
0,74
1098
150,4
165139
7
16750
-
0,84
732
184,96
135391
8
18620
-
0,93
1098
217,36
238661
Барлығы, бір жылға
1044114
-нұсқаны алдын-ала қабылдаймыз, 16000 кВА-лік екі трансформатормен жабдықтау. Мұнда электрэнергияның жылдық жоғалуы 895056 кВт сағ-ты құрайды. Ал, екінші вариантта екі трансформатор 10000кВА-ден , жылдық электрэнергия жоғалуы 1044114кВт сағ-ты құрайды.
лектрмен қамту нұсқауының ақырғы таңдауы 8-ші Техника - экономикалық көрсеткіштер бөлімінде жасалған.
Күштік трансформатордың техникалық мәліметтері 7-кестеде берілген.
7 кесте - Қосалқы станция 3510 кВ-ті күштік трансформаторлардың техникалық мәліметтері
Трансформатор түрі
Номиналды қуаты, Sн.т.,кВА
Номина
лды кернеуі,
Uн,кВ
Қысқа тұйықталу кернеуі,
Uk,%
Бос жүріс жоғалтуы,Рхх,кВт
Қысқа тұйықталу жоғалтуы, Ркз, кВт
Бос жүріс тоғы Ixx,%
ТДН -16000
35- 82У1.
16000
35
8
18
85
0,6
5 3510 кВ-ті қосалқы станцияның электрлік жалғануының схемасын таңдау және қысқа тұйықталу тоғын есептеу
5.1 3510 кВ-ті Қс-ң электрлік жалғану схемасын таңдау
Екі трансформаторлы Қс-ны салғанда жоғарғы кернеу жағынан электрлік жалғанудың неғұрлым қарпайым схемасын жүзеге асырған қолайлы. Айырғыштардың, жалғаулардың мейлінше аз саны, айырғыштың құны трансформаторлық қондырғының құнымен шамалас болған кезде әсіресе тиімді.
Қалыпты жағдайда трансформаторлар жеке-жеке жұмыс жасайды. Осы себептен Қ.Т. тоғы екі есе азаяды, бұдан 1000 В-ке дейінгі аппараттардың жұмыс жасау шарттары жеңілдейді. Трансформаторлардың біреуі айырылған кезде екіншісі секциялық автомат немесе айырғыш арқылы қосылып, өзіне жүктеменің бәрін немесе белгілі бөлігін қабылдайды және қорек көзі қалыпқа келгенше шамадан тыс жүктелумен жұмыс жасайды.
5.2 Қысқа тұйықталу тоғын есептеу
Қысқа тұйықталу тоғын есептеу аппараттарды таңдау үшін және электр қондырғылар элементтерін (шиналар, изоляторлар, кабельдер және т.б) электрдинамикалық және термиялық беріктігіне тексеру, релелік қорғанысты жобалау және жөндеу, найзағайдан қорғану схемалары мен құралдарын таңдау, тоқшектегіш және жергеқосқыш құрылғыларды таңдау және есептеу үшін жасалады.
А-1 парағында ТЭЦ 1103510 кВ Қс-нан АЖ-35 кВ арқылы қоректендірілген 3510 кВ-ті қос трансформаторлы Алмагүл қосалқы станциясының есептік схемасы келтірілген
Есептік схема негізінде Қ.Т. тоғының шамасына әсер ететін, электр қондырғылардың барлық элементтері өздерінің кедергілері түрінде кірулері тиіс баламалы орын басу схемасын құрамыз.
Схемаға үшфазалық қысқа тұйықталудың К1, К2, К3 нүктелерін енгіземіз және олардың тоқтары мен қуаттарын анықтаймыз. Электр желісінің шектелмеген үлкен қуатқа жалғанғандығы белгілі. Есептеуге қажетті барлық параметрлер схемада көрсетілген.
Есепті салыстырмалы бірліктер әдісімен жүргіземіз. Есептік және орын басу схемасы А-1 парағында көрсетілген.
Базизтік қуаттың шамасын Sб = 100МВА деп қабылдаймыз. Схеманың есептеуде кедергілері ескерілетін барлық элементтерін нөмірлейміз. Баламалы орын басу схемасы элементтерінің кедергілерін анықтаймыз:
Ауалық желістің кедергісін табамыз:
(5.2.1)
(5.2.2)
Трансформаторлардың кедергісін табамыз:
Шығыс желілер кедергісі:
(5.2.3)
К1 нүктесі үшін қысқа тұйықталу тоғының есебі. Активті және реактивті кедергілерді бөлек-бөлек қосамыз:
0,4+0,14=0,54с.б.
Қорытындылаушы толық кедергі:
(5.2.4)
Қ.Т. тоғының периодты құраушысын анықтаймыз. Жүйенің қуаты шектеусіз жоғары (Sc=),онда
(5.2.5) Мұндағы: Int3-периодтық құраушының әсерлік tсек
I- Қ.Т-ның тұрақтандырылған тоғы
I- Қ.Т. тоғының периодтық құраушысының бірінші период үшін әсерлік мәні(сверхпереходной ток)
(5.2.6)
(5.2.7)
Сонда
К1 нүктесіндегі Қ.Т. 3510 кВ-ті қосалқы станцияның 35 кВ-тік шинасындағы Қ.Т.-мен сәйкес келеді.
Осы себептен үшфазалық соққы тоқ мына өрнекке тең:
(5.2.8)
Екіфазалық Қ.Т.-да:
(5.2.9)
К2 нүктесі үшін Қ.Т. тоғының есебі.Активті және реактивті кедергілерді бөлек-бөлек қосамыз:
Қорытындылаушы толық кедергі:
Базистік тоқ:
К3 нүктесі үшін Қ.Т. тоғы:
Қ.Т. тоқтарын анықтаймыз:
Үшфазалық соққы тоғы мына өрнекке тең:
Екіфазалық Қ.Т.-да:
Қорытындыларды 5.2.1-кестеге түсіреміз
5.2.1 кесте - Қысқа тұйықталу тоқтарын есептеудің нәтижелері
Қ.Т. нүктесі
К1
1,7
3,57
1,5
К2
3,06
6,4
2,6
К3
2,4
5
2
6 Электрлік аппараттарды таңдау және оларды қысқа тұйықталу тоғының әсеріне тексеру
6.1 Коммутациялық аппараттарды таңдау және тексеру
Электрлік аппараттардың дұрыс, теориялық негізде таңдалуы көпшілік жағдайда олардың қалыпты және ақаулы режимдерде сенімді жұмыс жасауын қамтамасыз етеді. Осы заманғы энерго жүйелердің электр тізбегінің түрлі нүктелеріндегі айырғыштар жұмысына техникалық талаптар және шарттар негізінде, 35 кВ кернеуге қолдануға аз майлы және вакуумдық айырғыштарды ұсынуға болады. Жоғарғы вольтты айырғыштарды таңдау жұмыс шарты (сыртқы немесе ішкі қондырғылар үшін) және келесі параметрлер бойынша жасалады:
1) Номиналды кернеу бойынша
(6.1.1)
Мұндағы: - айырғыштың номиналды кернеуі
-айырғыш орналасқан орындағы электрқондырғының номиналды кернеуі;
2) Номиналды тоқ бойынша
(6.1.2)
Мұндағы: - айырғыштың номиналды тоғы
- айырғыш орнатылған тізбектің максималды жұмыс тоғы;
1) Айырылу тоғы және қуаты бойынша
немесе (6.1.3)
мұндағы:
және - айырғыштың сәйкесінше номиналды айырылу тоғы және қуаты;
және - айырылудың сәйкесінше есептелген тоғы және қуаты
Практикалық есептеулерде жеткілікті дәрежедегі дәлдікпен сек болғанда және болғанда деп қабылдауға болады.
мұндағы:
- айырғыштың айырылуға есептелген уақыты
Энергожүйенің қуаты шектеусіз жоғары ( ) , онда
(6.1.4)
Айырғыштарды Қ.Т. тоғына тексеру жасалады:
а) Электродинамикалық беріктікке
(6.1.5)
б) Термиялық беріктікке
(6.1.6)
мұндағы:
- айырғыштың сәйкесінше электродинамикалық және термиялық беріктіктерінің тоқтары;
- Қ.Т. тоғының ағу уақыты.
- жылулық импульс.
ЖК-35 кВ жағына ВБЭТ-35 ІІІ-25630 түріндегі вакуумдық айырғышты және ПРН-220М1 жетегімен РЛНД 3-35100 түріндегі ажыратқышты таңдаймыз.
Аппарат таңдалатын тізбектегі ұзаққа созылған режимге максималды мүмкін болатын есептік тоқтарды анықтаймыз.
(6.1.7)
Аппараттарды таңдауды таблицалық формада жүргіземіз.
6.1.1 кесте - ЖК-35кВ жағына аппараттар таңдау
Есептік мәліметтер
Каталогтық мәліметтер
ВБЭТ-35ІІІ-25630 айырғышы
РЛНД-35630 ажыратқышы
-
Таңдалған аппараттар барлық шарттарға сәйкес келеді.
10кВ жағына BBTEL-10-12,5630-У-2-41 вакуумдық айырғыштарын таңдаймыз. BBTEL-10 вакуумдық айырғыштары жаңа буынның коммутациялық аппараттары болып табылады. Айырғыштың конструкторлық шешімі негізінде фазалық жетектермен ортақ білікпен механикалық байланысқан магниттік ілмекті қолдану жатыр.
10кВ-тің кірісіндегі максималды тоқ:
6.1.2 кесте - 10кВ жағына аппараттарды таңдау
Есептік мәліметтер
Каталоктық мәліметтер
BBTEL-10-12,51600-У2 айырғышы
РВР(З)-102000 ажыратқышы
-
мұнда: (6.1.8)
3-8 [3]- таблицасы бойынша (6.1.9)
(6.1.10)
Таңдалған аппараттар барлық шарттарға сай.
6.2 Шиналарды таңдау және тексеру
Ашық орындалған қосалқы станция электрқондырғыларында 35 В және одан жоғары кернеулерде шиналар жуан, көпсымды өткізгіштен орындалады, 10 кВ және төменгі кернеулерде тікбұрышты жалғанған шиналар қолданылады.
Шиналар ұзақ мүмкін болатын тоғы бойынша таңдалады Ідоп және электродинамикалық, термиялық беріктіктеріне тексеріледі. Оқшауланбаған өткізгіштермен жасалған 35 кВ және жоғары кернеулі АТҚ-лар шиналарын тоқтың электродинамикалық әсеріне тексермейді.
6.2.1 АТҚ-35 кВ шиналарын таңдау
1. Ұзақ уақытты мүмкін тоғы бойынша:
(6.2.1)
мұндағы: - шинамен ағатын, максималды жұмыс тоғы.
=307А
4(1)-қосымша бойынша мүмкін тоғы болатын, АС-9516 сымын таңдаймыз.
2. Шиналарды термиялық беріктігіне тексереміз
Шиналарды тексеруді көмегімен термиялық берік қима анықталатын мына өрнекпен орындауға болады STC [5]
; (6.2.2)
Мұндағы: - [8] - бойынша келтірілген уақыт
- шинадағы үшфазалық Қ.Т. тоғы, кА
- алюмин шиналар үшін қабылдайтын 11-ге тең еселік.
95 мм2 59,1 мм2
Таңдалған АС - 95 сымы термиялық беріктіктің шартын қанағаттандырады.
6.2.2 АТҚ - 10кВ шиналарын таңдау
Ереже бойынша күштік трансформатор мен жабық таратқыш құрылғы КРУ арасындағы шиналарды оқшауланбаған алюмин сымдардан жасайды. Ұзақ мүмкін болатын тоқ бойынша:
4 [1] қосымшасы бойынша 2xАС-24032, сымын таңдаймыз
2. Шинаны термиялық беріктігіне тексеру:
;
Мұндағы: - [8]бойынша келтірілген уақыт
- Шинадағы үшфазалық Қ.Т. тоғы, кА
- алюмин шиналар үшін қабылданатын, 11-ге тең еселік.
2x240 мм2 106 мм2
Таңдалған АС-2x240 мм2 сымы термиялық беріктік шартын қанағаттандырады.
6.2.3 10 кВ-тық жабық таратқыш құрылғылар шиналарын таңдау
(КРУ-10)
Электрқондырғыларда басым түрде алюмин шиналар қолданылады. КРУ-10 кВ үшін қимасы тікбұрышты шинаны таңдаймыз.
Шиналар бір горизонтальды жазықтықта l =130cм пролетпен орнатылған және олардың өстерінің арасындағы қашықтық а = 35см. Қимасын ұзақ уақыттық мүмкін тоғы бойынша таңдаймыз. 5[2] таблица бойынша маркасы АТ 806,0 мм2 шинаны таңдаймыз
1150 А 1080 А (6.2.3)
Шиналарды электродинамикалық беріктікке тексергенде мына шарт орындалуы қажет:
(6.2.4)
мұндағы: - шинаның материалында үшфазалық Қ.Т.-дың соққылық тоғы аққанда туындайтын, иілудің есептік кернеуі.
- Шина материалының иілуіне мүмкін болатын кернеу. АТ маркалы алюмин үшін =700кгсм2 [2]
Шиналарға әсер ететін күшті анықтаймыз:
, (6.2.5)
Тікбұрышты қималы бірполюсты шиналар үшін формаға тәуелді Кф еселігі 1-ге тең. Кф=1
кг;
иуші момент:
кгxсм; (4.2.6)
Шиналарды бір горизонталь жазықтықта жалпағынан орналасқан деп қабылдаймыз. Сонда кедергі моменті:
см3; (6.2.7) Есептік кернеу: кгсм2; (6.2.8)
=700 кгсм2, бұдан шиналар механикалық берік деген қорытынды жасаймыз.
Шиналарды термиялық беріктікке тексеру.
Шиналарды Қ.Т - ң аз уақыттық әсері кезіндегі ол үшін мүмкін болатын температура термиялық беріктікке тексеру өткізгіштің Қ.Т. кезіндегі есептік температурасы -мен салыстыруға саяды.
Осындай негізде мына шарт орындалу керек:
(6.2.9)
Алюмин шиналар үшін
Шинаның Қ.Т. моментіне дейінгі температурасын анықтаймыз:
(6.2.10)
Сосын [2] әдісі бойынша 14-суретте көрсетілген қисықпен мынаны анықтаймыз: болғанда,
Мына
есептеуінен кейін (6.2.11)
екенін табамыз. Бұл -тан айтарлықтай аз, яғни таңдалған шиналар термиялқ берік.
Осындай негізбен АТ 806,0 мм2 маркалы шиналары барлық шарттарды қанағаттандырады және қондыруға ұсынуға болады.
6.3 Изоляторларды таңдау және тексеру
Изоляторларды таңдағанда мынадай реттегі параметрлерге жарамдылығы тексерістен өткізілуі тиіс:
- номиналды кернеу бойынша
- мүмкін болатын механикалық жүкке
- өтпелі изоляторлар үшін номиналды тоғы бойынша
Бұлардан басқа, изолятордың сыртқы, әлде ішкі қондырғыға арналғандығын ескеру керек.
(6.3.1)
мұндағы: - изолятордың номиналды кернеуі;
- қондырғының номиналды кернеуі;
6.3.1 АТҚ-35кВ изоляторларын таңдау
[6] - таблица бойынша ОА-35 тіректік изоляторын таңдаймыз:
.
Иілгіш шиналардың тіректік изоляторын мүмкін болатын механикалық жүкке тексермейді.
6.3.2 АТҚ - 10 кВ изоляторларын таңдау
[6] - таблица бойынша мыналарды таңдаймыз:
Тіректік изолятор ОВ-10:
Өтпелі изолятор ПБ-101600:
Мүмкін болатын механикалық жүкке тексереміз:
, (6.3.2)
мұндағы: - тіректік изоляторлар үшін есептік механикалық жүк;
- изоляторды бүлдіретін механикалық жүк;
Алдыңғы 10 кВ шиналарды таңдаудың есептеулерінен
ОВ-10 тіректік изоляторы барлық талаптарды қанағаттандырады.
Шарт бойынша өтпелі изоляторлар үшін есептік жүктемені анықтаймызОпределим расчетную нагрузку для проходных изоляторов из условий:
(6.3.3)
1,35 кгс75 кгс
Номиналды тоқ бойынша тексереміз
1600А1080А (6.3.4)
ПБ-101600 өтпелі изоляторы барлық шарттарды қанағаттандырады.
15.4 Тоқ трансформаторын таңдау және тексеру
Тоқ трансформаторлары бірінші тізбектің номиналды тоғы, дәлдік классы, екінші тізбектің номиналды қуаты бойынша таңдалады және қысқа тұйықталудың сквоздық тоғы аққандағы электродинамикалық және термиялық беріктікке тексеріледі.
Тоқ трансформаторын бірінші тізбектің номиналды кернеуі және тоғы бойынша таңдағанда келесі шарттар орындалуы қажет.
(6.4.1)
, (6.4.2)
мұндағы: - тоқ трансформаторының номиналды кернеуі;
- тоқ трансформаторының бірінші орамының тоғы;
12 [2] - кестесі бойынша шамамен ТПЛК-10-15005 түріндегі тоқ трансформаторын және оның техникалық сипаттамасын таңдаймыз.
6.4.1-таблицасында таңдалған тоқ трансформаторының параметрлері мен оның каталогтық мәліметтерін салыстырамыз.
6.4.1 кестесі - 10 кВ-тық кірістің тоқ трансформаторын таңдау
Таңдау шарты
Каталогтық мәліметтер
Есептік мәліметтер
Динамикалық беріктігіне тексеру
Термиялық беріктігіне тексеру
дәлдік класы 0,5 болғанда
а
Тоқ трансформаторларында ереже бойынша, екінші орам екеу болады. Дәлдік класы 0,5 болатын оның біреуі өлшеуіш приборларды қоректендіру және есеп үшін, ал Р (немесе 10Р) түріндегі екіншісі релелік қорғаныс тізбегі үшін қызмет етеді.
екінші тізбек жүктемесі бойынша тоқ трансформаторын тексеру оның жұмысын талап етілетін дәлдік класында(ереже бойынша 0,5-ке тең)қамтамасыз ету үшін, мынадай шартты сақтаудан тұрады: [4]
(6.4.3)
мұндағы: - Тоқ трансформаторының мүмкін болатын (номиналды) тоғы, ВА;
- Тоқ трансформаторының екінші есептік жүктемесі;
; (6.4.4)
мұндағы:
- екіншігәр номиналды тоқ (5А);
- жүктеменің есептік кедергісі Ом;
, (6.4.5)
мұндағы: - берілген тоқ трансформаторына қосылған, приборлардың тоқтық орамдарының жиынтық кедергісі (активті және реактивті энергияның амперметр, счетчиктері)
- тоқ трансформаторынан прибордың орнатылған жеріне дейінгі жалғағыш сымдардың кедергісі;
- 0,1 Ом - түйіспелердің кедергісі [4]
Сымдардың кедергісі:
, (6.4.6)
мұндағы: сымның ұзындығы(10-30 м деп алынады.)
өткізгіштік (мыс немесе алюмин)
сымдардың қимасы(2,5мм2 -ден кем емес )
Орамдар кедергісінің шамамен алынған мәндері:
- амперметр Э-309 - 0,2 Ом
- активнті энергияның счетчигі ПСИ-4ТА 03.2-1008 - 0,04 Ом;
- реактивті энергияның счетчигі СЭТ - 0,045 Ом
Сонда:
Ом
Ом;
Ом;
Трансформатордың есептік екіншігәр жүктемесі:
ВА;
15ВА12,7ВА
Шарттың орындалғандығы және тоқ трансформаторы берілген 0,5 дәлдік класымен жұмыс жасайтыны көрініп тұр.
Релелік қорғаныс жалғанған, екінші өзекше орамын тексермейміз, оның қуаты талап етілетін 3,0 класында.
35 кВ желідегі тоқ трансформаторын есептеу осыған ұқсас.
ТФЗМ-35 түріндегі тоқ трансформаторын таңдаймыз.
6.4.2 кесте - 35 кВ-тік кірістің тоқ трансформаторын таңдау
Таңдаудың шарты
Каталогтық мәліметтер
Есептік мәліметтер
Динамикалық беріктіке тексеру
Термиялық беріктікке тексеру
Дәлдік класы 0,5 болғанда
6.5 Кернеу трансформаторын таңдау және тексеру
Кернеу трансформаторлары өлшегіш приборлардың параллельді орамдарын және есептеу приборларын қоректендіру үшін, сондай-ақ 10 және 35 кВ желістердегі изоляцияны бақылау үшін арналған. Кернеу трансформаторлары номиналды кернеу, дәлдік класы және екіншігәр жүктеме бойынша таңдалады.
13 [2] - таблица бойынша шамамен НТМИ-10 түріндегі кернеу трансформаторын және оның техникалық сипаттамасын таңдаймыз.
6.5.1- таблицасында таңдалған кернеу трансформаторының есептік параметрлерін оның каталогтық мәліметтерімен салыстырамыз.
6.5.1 кесте - 10 кВ кернеу трансформаторын таңдау
Таңдаудың шарты
Каталогтық мәліметтер
Есептік мәліметтер
дәлдік класы 0,5
Есептік жүктеме:
, (6.5.1)
мұндағы: - кернеу трансформаторына қосылған барлық приборлар тұтынатын, жиынтық активті қуат.
- Кернеу трансформаторына қосылған барлық приборлар тұтынатын, жиынтық реактивті қуат.
Жеңілдету мақсатында толық қуаттың қосындысын жасауға болады. [4]
Есептік жүктемені анықтаған кезде 3510 кВ Қс-ға келесі өлшеу және есептеу приборлары орнатылатынын ескереміз:
- Әрбір АЖ-10-35 кВ-ке активті және реактивті энергияның санағыштары;
- Шиналарда кернеуді бақылау үшін ауыстырып қосқышымен бір вольтметр желілік және фазалық кернеулерге;
Есептеулерде тұтынатын приборлар қуатының паспорттық мәндерін қолдануға болады:
- электромагнитті вольтметр Э 335,Р=2Вт;
- активті энергияның санағышы ПСЧ-4ТА032-100В Р=2,2Вт, Q=9,75Вар, S=10ВА;
- реактивті ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе
1 Жобаланушы қосалқы станция ауданының сипаттамасы ... ... ... ... ... ... 8
2 Электрлік жүктеменің графигін тұрғызу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..10
2.1 Жалпы тәртібі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
2.2 Электрлік жүктеменің тәуліктік графигін тұрғызу ... ... ... ... ... ... ... ... .10
2.3 Жүктеменің ұзақтығы бойынша жылдық графигін тұрғызу ... ... ... ... ..11
3 Қосалқы станция орналасатын жерді таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ..13
3.1 Жалпы тәртібі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...13
3.2 Электрлік жүктеменің орталығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13
4 3510 кВ қосалқы станцияға күштік трансформатор таңдау ... ... ... ...14
5 3510 кВ ҚС-ның электрлік жалғану схемасын таңдау және қысқа
тұйықталу тоғын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..20
5.1 3510 кВ ҚС-ның электрлік жалғану схемасын таңдау ... ... ... ... ... ... ...20
5.2 Қысқа тұйықталу тоғын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..20
6 Электрлік аппараттарды таңдау және оларды қысқа тұйықталу
тоғының әсеріне тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...23
6.1 Коммутациялық аппараттарды таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... 23
6.2 Шиналарды таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .25
6.3 Изоляторларды таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..28
6.4 Тоқ трансформаторларын таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29
6.5 Кернеу трансформаторларын таңдау және тексеру ... ... ... ... ... ... ... ... ..31
6.6 Асқын кернеу шектегіштерді таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... 32
7 Өз қажеттіліктері және оперативті тоқ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...34
8 Электр желілерін ақаулық режимдерден қорғау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ..35
8.1 Күштік трансформатор қорғанысының есебі ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... .35
8.2 Қорғаныс және автоматиканы жалпы баяндау ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... 42
9 Технико-экономикалық көрсеткіштер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..45
10 Еңбекті қорғау және техника қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .50
15.1 Негізгі тәртіптері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .50
15.2 Қосалқы станцияның жерге қосу құрылғысының есебі ... ... ... ... ... ... 50
15.3 Қосалқы станцияны найзағайдың тікелей соғуынан қорғау ... ... ... ... ..52
10 Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...55
11 Дипломдық жоба сызбаларының тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... .56
12 Қолданылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 57
Кіріспе
Электрлік желістердің жүйелі түрде өркендеуін талап ететін, электр тұтынудың үздіксіз өсуі тән нәрсе. Электрді тұтынудың артуы тұрғындар санының ұлғаюы және өнеркәсіптің дамуына ғана емес, сонымен қатар электр энергиясының халық тіршілік әрекетінің барлық салаларына үздіксіз енуіне де байланысты. Электр энергия шығыны қалалардың тұрмыстық қажеттіліктерінде және үй-жай шаруашылығында өсуде.
Өзіндік электрмен жабдықтау жүйесі бар ірі өнеркәсіптік кәсіпорындар мен мекемелер маңында қалалық түрдегі кішігірім қалалар және ауылдар айтарлықтай жиі орналасады. Осындай елді мекендерді қоректендіру үшін жақын тұрған кәсіпорынның электрмен жабдықтау жүйесімен байланысты электрмен қамтудың қарапайымдау жүйесі құрылады.
Қаланың өлшеміне байланысты, оның аумағында орналасқан тұтынушыларды қоректендіру үшін электрмен қамтамасыз етудің сәйкесінше жүйесі қарастырылуы тиіс. Заманға сай және ұтымды орындалған электр желістері бар ірі қалалар үшін, әр түрлі қызметтің және әр түрлі кернеу желістерінің бірлесіп қолданылуы тән нәрсе.
Электрмен қамту жүйесі өнеркәсіптік кәсіпорындар, электрленген транспорттар т.б-ларды қоса, қаланың барлық тұтынушыларын қамтиды.
Қалалардың электрмен жабдықтау жүйесін құру принципін талдау, осындай жүйелерді ұтымды жүзеге асыруды таңдау барысында туындайтын, негізгі міндеттерді анықтауға мүмкіндік береді.
Оларға жататындар: Жүйені тұрғызудың схемасын таңдау; торап кернеуінің шамасы және энергияның түрлену (трансформация) саны; электрмен жабдықтайтын және тарататын желістердің негізгі элементтерінің қолайлы параметрлерін анықтау.
Ғылыми-техникалық прогрестің салдарынан жоғарғы тиімділіктегі өнімдердің жаңа түрлері мен үлгілері - энергетикалық жабдықтар мен құрылғыларды, прогрессивті конструктивті және электротехникалық материалдарды, қазіргі заманғы релелік қорғаныстардың, автоматиканың, басқару және байланыстың микропроцессорлы кешендерін меңгеру жүргізіледі.
Қазақстанның рыногына алдыңғы қатарлы әлемдік өндірушілердің жаңа заманғы коммутациялық жабдықтары ене бастады. Қажетті жағдайларда отандық өнімге жалпы бейімделу отандық стандарттарға және республикадағы қажетті сертификацияға сай келетін, көбірек жетілдірілген импорттық жабдықтар және электротехникалық материалдар қолданумен ақталады. Тораптық объектілерді қазіргі заманғы талаптарға сай тиісті эксплуатациялық жағдайға келтіру - бұл өте кең ресурсті, көп еңбекті және ұзақ жұмыс. Таратқыш тораптардың жоғары капитал сиымдылығын есепке алғанда, инвестицияның қажеттілігін және мемлекеттің ат салысуын ескеру қажет.
Қала территориясында орналасқан тұтынушыларды қоректендіру үшін, энергетикалық жүйенің электрлік желістерімен салыстырғанда өзіндік сипаттық ерекшеліктері бар, электрлік желістің арнайы жүйелері құрылады. Бүгінгі таңда осындай тораптар қалаларды электрмен қамтамасыз етудің ерекше тәртібін түзеді.
Қалаларды электрмен жабдықтау жүйесі - қала территориясында орналасқан және оның тұтынушыларын электрмен қамтуға арналған электрлік желістердің барлық кернеулерінің жиынтығы деп түсіндіріледі. Жүйенің бір жағы қорек көзімен, ал екінші жағы электр желістерін тұтынушыға қосумен шектеледі. Қалалар электрэнергияның ірі тұтынушылары болып саналады, яғни онда ел қоныстанушыларының жартысы тұруымен қатар, өнеркәсіптік кәсіпорындардың да көптеген саны орналасқан.
1 Жобаланушы қосалқы станция ауданының сипаттамасы
15.1 Қоршаған орта жөнінде мәлімдеме
Алмагүл 3510 кВ қосалқы станциясы Атырау қаласының шығыс бөлігіндегі Алмагүл шағын ауданында орналасқан.
oo Мұздақ бойынша IV аудан ( мұздақ қабырғасының қалыңдығы 20мм-ге дейін );
oo Жел бойынша III аудан (желдің шапшаңдық қысымы 50Hм2 қа дейін);
- Найзағайдың орташа ұзақтығы 50-60 сағжылына;
oo Сазды топырақ, жердің меншікті кедергісі p = 100 Омм;
oo Жер асты сулары 2,7м тереңдікте орналасқан;
oo Топырақтың нормативті тоңдану тереңдігі 1,8м;
oo Ауаның есептік температурасы:
oo Ең салқын бес күндіктің орташасы ( -26,2 С );
oo Ең салқын тәуліктің орташасы ( -31,2о С );
15.2 Электрлік жүктеме
Жобаланатын қосалқы станцияның негізгі тұтынушылары тұрақтандырылған жалпы қуаты Руст =16мВт болатын Алмагүл шағын ауданы және өндірістік аймақ.
Жобаланатын қосалқы станцияны электрмен қамту 35 кВ-тік екі ауалық желі ҚС1103510кВ ТЭЦ және ҚС1103510кВ Атырау жарық арқылы іске асырылады.
АЖ- 10кВ жүктемесі 1- кестеде келтірілген негізгі берілгендер бойынша белгілі.
1 кесте - Алмагүл 3510 кВ қосалқы станциясының 10 кВ-тік
шиналарындағы жүктемелері
№ П.П
Тұтынушының атауы.
СОS
Жобаланатын қосалқы станцияның 10 кВ-тік шинасындағы максимальды жүктеме, Р мВт
Қыс
жаз
1
Тұрғын аймақ (ст. Аэр.)
0,9
4.5
2.1
2
Өнд. Аймақ
0,87
6
3
3
Тұрғын аймақ (Алмагүл ша)
0,9
4,5
2
Қоры-тынды
16
10
Кабельді қатынас жолының минимальды ұзындықта болу есебімен, қосалқы станция алаңы территориясындағы құрылыс жұмыс технологиясына сай максимальды тығыздықпен орналасады. Алмагүл 35 кВ АЖ 35 кВ-тің кіріс жағы бетіне бағытталған. Негізгі сызбаны жасау кезінде өртке қарсы сақтықтың жабдықтар арасында минимальды қашықтығы есепке алынған.
Атырау облысында өндірістік өнеркәсіптің дамуымен, сондай-ақ қосымша тұрғын үй құрылысы секторының өсуімен, Атырау қаласының маңайында қосымша тұтынушылық қосалқы станциялар қатарын іске қосу қажеттілігі туындады. Және 3510 кВ Алмагүл қосалқы станциясын қайта құру қорек көзін электрлік жүктеменің ортасына көшіруге мүмкіндік береді.
2 Электрлік жүктеменің графигін тұрғызу
15.1 Жалпы тәртібі
Энергожүйедегі қосалқы станциялардың жұмыс режимін анықтайтын, жекелеген тұтынушылардың электрлік жүктемелері, сондай-ақ олардың жалпы жүктемелері үздіксіз өзгеріп отырады. Бұл фактыны уақыт бойынша электрқондырғылардағы қуаттың(тоқтың) өзгеру диаграммасымен, яғни,. жүктеме графигімен бейнелеу қабылданған. Сондықтан оларды тәуліктік(24 сағ), маусымдық және жылдық деп бөледі.
Зерттелетін орны немесе энергожүйенің оларға қатысты элементі бойынша, графиктерді келесі топтарға бөлуге болады:
- тұтынушы қосалқы станциялардың шиналарында анықталатын,тұтынушылардың жүктемелік графиктері;
- тораптық графиктік жүктеме - аудандық және түйіндік қосалқы станция шиналарында;
- энергожүйенің қорытынды жүктемесін сипаттайтын, энергожүйенің жүктемелік графиктері;
- қосалқы станцияның жүктемелік графиктері;
Графиктерді электрқондырғылардың жұмысын талдау, электрмен қамту жүйесін жобалау, электрді тұтынуға болжам жасау, жабдықтардың ремонттарын жоспарлау, сондай-ақ пайдалану кезеңінде қалыпты жұмыс режимін жүргізу үшін қолданады.
15.2 Электрлік жүктеменің тәуліктік графигін тұрғызу
Жобаланушы қосалқы станция 3510 кВ жүктеменің уақыт бойынша өзгеруінің түрліше сипаттамасына ие тұтынушылары бар. Әдетте оларды жобалағанда типтік график бойынша анықтайды.
Жүктеменің типтік графигі, ұқсас әрекет ететін тұтынушыларды зерттеу нәтижесінде тұрғызылады, анықтамалық әдебиет бойынша қабылдаймыз. Есептеуге қолайлы болу үшін графикті сатылы етіп тұрғызамыз. Тәулік бойынша жүктеменің ең жоғарғы мүмкін болатын мәнін 100% деп қабылдаймыз. белгілі болғанда графиктің әр бағанына мына қатынасты қолдана отырып,типтік графикті берілген тұтынушының жүктеме графигіне келтіруге болады:
, (2.1)
мұнда: - типтік графиктің сәйкес бағанының ординатасы,%;
Типтік графиктен алынған =16 МВт және = 10 МВт болғандағы, қысқы және жазғы күндер үшін жүктеменің тәуліктік графигі көрсетілген. мәнін 2.1 формуласына қоя отырып, жүктеме бағанының сәйкес мәнін аламыз:
1.Қысқы күндер үшін:
МВт;
2. Жазғы күндер үшін:
МВт;
Табылған жүктеме сатыларының қуаттарын 2-кестеге енгіземіз.
Активті қуаттардың және қуат коэффициенттердің (cosf) белгілі мәндері бойынша жүктеме графигінің қысқы және жазғы күндердің әрбір сатысы үшін толық қуат (S)-ті мына өрнекпен анықтаймыз:
МВА;
МВА;
Жүктеме сатылары қуаттарының табылған мәндерін 2-кестеге енгіземіз.
2 кесте - Жүктеме графигінің қуаттар мәні
Саты нөмірі.
n %
Рmax = 16 МВт
Рmax=10 МВт
Sқыс мВА
Sжаз мВА
Рқыс
Ржаз
1
60
9,5
6
11,1
7
2
90
14,58
9,27
16,75
10,65
3
80
12,96
8,24
14,89
9,47
4
100
16,2
10,3
18,62
11,83
5
80
12,96
8,24
14,89
9,47
6
60
9,5
6
11,1
7
Есептік нүктелер бойынша толық қуаттар графигін тұрғызамыз.
2.3 Жүктеменің ұзақтығы бойынша жылдық графикті тұрғызу
Бұл график қондырғының жыл ішіндегі түрліше жүктемелермен жұмыс жасау ұзақтығын көрсетеді. Ординат осі бойынша сәйкес масштабпен жүктемелерді, абсцисса осіне жылдағы сағаттарды (0- ден 8760-қа дейін) орналастырамыз. Жүктемелерді графикте Smax -дан Smin - ге дейін кему реті бойынша орналастырады.
Жүктеменің ұзақтығы бойынша жылдық графикті тұрғызу белгілі тәуліктік графиктер негізінде жасалады. Суретте екі тәуліктік графиктер негізінде - қысқы (183 күн) және жазғы (182 күн) графикті тұрғызу әдісі көрсетілген.
Жүктеменің ұзақтығы бойынша графикті қондырғының технико-экономикалық көрсеткіштерінде, электрэнергияның шығынын есептеуде, жыл бойында қондырғыны пайдалануға баға беруде қолданады.
Пайдалану сағатының сан мәнін анықтаймыз:
сағ;
Графикке қуаттардың мәндерін S1, S2...Si (МВА) және оған сәйкес сағаттардың мәндерін Т1, Т2 ...Ті орнатамыз. Есептік мәліметтерді 3-кестеге енгіземіз.
3 кесте - Ұзақтығы бойынша жылдық графиктің есептік мәліметтері
№ п.п.
Толық қуаттың мәні, мВА
Пайдалану сағаттарының саны,сағ.
Көбеюі бойынша пайдалану сағаттарының саны, сағ.
1
18,62
1098
1098
2
16,75
732
1830
3
14,89
1098
2928
4
11,83
1464
4392
5
11,17
1092
5484
6
10,65
728
6212
7
9,47
1092
7304
8
7,1
1456
8760
3 Қосалқы станция орналасатын аймақты таңдау
3.1 Жалпы тәртібі
Қосалқы станция құратын ауданды НТПС-ке сәйкес ашық жерде, тасқын суларға басылмайтындай, жүктемелер орталығынан немесе оған жақын жерден таңдау керек.
Қосалқы станцияны құрастыруда мынадай бөлімдерді қамтамасыз ету қажет: АЖ-мен КЖ-ң барлық кернеулерінің қарапайым және қолайлы кірісі мен шығысын, ең аз бұрылу бұрышы мен қилысуларын, қозғалмалы құралдар мен механизмдерді тасымалдауға және жабдықтарды жөндеуге қолайлы кіреберістерді, егер болашақ даму схемасында қарастырылған болса, қосалқы бекеттің одан әрі кеңею мүмкіндігін.
Негізгі төмендеткіш қc - ны жүктеме орталығына мүмкіндігінше жақын орналастыру қажет. Бұл жоғарғы кернеуді электр энергияны тұтынудың орталығына жақындатуға және ауданның жоғарғы кернеу таратқыш тораптары сияқты, аудан ішіндегі төменгі кернеудің де электр тораптарының ұзындығын айтарлықтай қысқартуға, өткізгіш материалдың шығынын азайтуға және электр энергияның жоғалуын кемітуге мүмкіндік береді.
3.2 Электрлік жүктеменің орталығын анықтау
ГРП-ның орналасу орнын анықтау үшін жобаланушы ауданның бас жоспарына жүктеменің картограммасы түсіріледі. Ауданның жүктеме картограммасы деп бас жоспар бойынша тұтынушылардың есептік жүктемесіне тең етіп таңдалған масштабта шеңберлерді, сонымен бірге осы шеңберлермен шектелетін аудандарды орналастыруды айтады. Тұтынушылардың жүктеме орталығы болып ауданның(ш.ауданның ) электр энергиясын тұтынудың символдық орталығы табылады.
Электрлік жүктеменің орталығын фигураның ауырлық центрін анықтайтын әдіспен де анықтауға болады. Мұнда масса мен жобаланушы қc-ң электрмен қамтамасыз ету ауданындағы тұтынушылардың электрлік
жүктемесінің ұқсастығын қолданамыз. Жүктеме картограммасына негізінен тікелей тұтынушылардан компенсацияланатын реактивті қуат сияқты, активті қуаттың шеңберін түсіреміз
Бас жоспарға әр тұтынушының электр жүктеме орталығын (ЭЖО) түсіреміз, бас жоспардың масштабы mг = 0,2 кмсм.
Ең аз жүктеме ( Р1 ) үшін радиус R1 =0,3 см деп қабылдаймыз, сонда жүктеме масштабы:
,
m =4,3 МВТкм2-деп қабылдаймыз
Қабылданған масштабтағы ең үлкен жүктеменің радиусын анықтаймыз
Жүктемені осы масштабта бас жоспарға түсіруге болады, масштабты қабылдаймыз.
Қалған жүктемелер үшін шеңбер радиустерін анықтап, нәтижелерін 4-кестеге енгіземіз.
2 кесте - Тұтынушылар жүктемелерінің координаты және радиустерінің жинақты тізімі
Параметр
Тұтынушылардың атауы
Тұрғын аймақ
Тұрғын аймақ (Ст.аэр.)
Өндірістік аймақ
Р, МВт
4,5
4,5
6
Х, км
1,8
0,5
2,5
Y,км
3,7
0,6
2,6
R, км
0,5
0,5
0,6
Жүктемелер шеңберлермен бас жоспарға енгізіледі.
Шартты түрде жүктеме орталығын анықтаймыз(ЭЖО):
ГПП және ЭЖО-ның орналасатын жері А(1,6;2,3) нүктесі.
4 3510 кВ қc - ға күштік трансформаторларды таңдау
Сенімділік бойынша ІІ категориялы тұтынушылардың бар екенін ескере отырып, қондырғыға екі трансформатор аламыз. Мүмкін болатын жүктелу есебімен Қc-ң трансформатор қуаттарының екі түрлі нұсқасын белгілейміз. Тұтынушылардың тәуліктік жүктеме графигінен ең көп жүктелген күн үшін максимальды жүктеменің мәнін Sм =18620 кВА және осы жүктеменің осы тәуліктегі ұзақтығын tп=6сағ. анықтаймыз. Мына өрнекпен ең көп жүктелген тәуліктің жүктеме графигінің толтыру еселігін анықтаймыз:
;
;
Тәуліктік жүктеме графигімен сәйкестендіре отырып, трансформатордың мүмкін болатын жүйелі түрдегі жүктелуін шамамен қабылдаймыз КЗ.Г = 0,8; болғанда Sдоп=0,11xSн.тп.
Жылдық жүктеме графигінің біркелкі емес болу есебінен(жаздың күндерінде аз жүктелуден) трансформатордың қосымша жүктелуі жорамалдануы мүмкін, бірақ 30%-тен көп емес, яғни Sдоп=1,3xSн.тп., S доп.=0,13 Sн.тп.. деп қабылдаймыз
Қалыпты режимдегі максималды жүктемеде трансформатордың мүмкін болатын жалпы(толық) жүктелуін анықтаймыз:
;
Трансформатор қуатының екі нұсқасын белгілейміз:
1-нұсқа : 16 МВА-лік екі трансформатор. Қалыпты жағдайда трансформаторлар толық емес жүктелумен жұмыс жасайды. Максимум сағатында жүктелу еселігі мынаған тең:
;
2-нұсқа: 10 МВА-лік екі трансформатор. Жоғарыда анықталған жүктелу есебінен, екі трансформатор да қалыпты режимде тұтынушылардың максималды жүк кезіндегі барлық керекті қуатты өткізе алады. Сондықтан екі трансформатордың мүмкін болатын қуаты мынаны құрайды: МВА;
Жалпы көзқарас бойынша қалыпты жұмыс режимінде екі вариантты да қабылдауға болады.
Белгіленген трансформаторлардың біреуі айырулы болғандағы жұмыс мүмкіндігін тексерейік:
1-нұсқа: 16 МВА-лік екі трансформатордың біреуі айырылған кезде қалған трансформатор мынадай қуатты өткізе алады:
МВА, яғни,
Барлық тутынатын қуаттың 100%-і, қабылдауға болады. 1,4 еселігі авариядан кейінгі мүмкін болатын жүктелуді көрсетеді.
2-нұсқа: 10 МВА-лік екі трансформатордың біреуін айырғанда қалғаны мынадай қуатпен жұмыс жасай алады:
МВА, бұл барлық тұтынатын қуаттың 75 %-н құрайды, бұл режимде ІІ категория тұтынушыларының жұмысы бұзылмайды, ал ІІІ категория тұтынушыларында біраз уақытқа ғана үзіліс болатынын ескеріп, 2-ші вариантты да қабылдауға болады деп есептейміз.
Енді трансформаторлар жұмыс режимдерінің қайсысы экономикалық жағынан тиімді екенін анықтаймыз:
3510 кВ-ті трансформаторлардың техникалық мәліметтері [4]-те келтірілген.
1-нұсқа:
2-нұсқа:
Трансформаторлардың экономикалық тиімді жұмыс режиміндегі бір жылдық қуат және энергия жоғалтуларын анықтаймыз:
1-нұсқа:
кВар;
кВар;
;
Мұндағы:
- трансформатордың қысқа тұйықталуының келтірілген қуат шығындары, олар трансформатордағы және онымен өндірілетін электрмен жабдықтау жүйесінің элементтеріндегі трансформатормен тұтынатын рективті қуатқа байланысты, активті қуат шығындарын ескереді;
- трансформатордың қысқа тұйықталуының келтірілген қуат шығындары, олар трансформатордағы және онымен өндірілетін электрмен жабдықтау жүйесінің элементтеріндегі, трансформатормен тұтынатын реактивті қуатқа байланысты, активті қуат шығындарын ескереді;
- бос жүрістің қуат шығындары (есептеулерде оларды шамамен трансформатор болатындағы шығындарға тең деп санайды)
- қ.т. жоғалтулары (трансформатордың металл орамдарындағы жоғалтулар);
- жоғалудың өзгеру еселігі (өнеркәсіптік кәсіпорынның қорек көзінен алшақтығына тәуелді және мынадай шекте болады 0,02-0,12 кВткВар[5] )
Есепте = 0,06 кВткВар деп қабылдаймыз
кВт;
кВт;
Трансформатордағы келтірілген қуат жоғалтуларын мына шарт бойынша анықтаймыз:
,
мұндағы: - жүктелу еселігі;
- трансформатордың шын мәніндегі жүктемесі (немесе жобалау кезеңіндегі есептік);
Жүктеменің жылдық графигі бойынша бір трансформатордағы жүктеменің барлық сатыларындағы қуаттың келтірілген жоғалтуларын анықтаймыз:
кВт;
Жылдық жүктеме графигінің қалған сатылары үшін есептеулер ұқсас, мәліметтерді 5-ші таблицаға енгіземіз. Екі параллель жұмыс жасайтын трансформаторлардағы келтірілген қуат жоғалтулары:
;
Мұнда - өзара бірдей трансформаторлардағы жүктеменің ортасынан бөліну есебінен алынған жүктелудің жаңа еселігі.
кВт;
Есептелген мәліметтерді 5-ші таблицаға енгіземіз.
2 - нұсқа: кВар;
кВар;
кВт;
кВт;
кВт;
Есептелген мәліметтерді 6-кестеге енгіземіз.
Жұмысты екі трансформатормен жасаған кездегі жүктемені табамыз:
1) 16 МВА-лік трансформаторлар үшін (1-ші вариант):
МВА;
2) 10 МВА-лік трансформаторлар үшін (2-ші вариант):
МВА;
Қуаттар және электрэнергияның жылдық жоғалтуларын анықтайтын есептеулер 1-нұсқа үшін 5-ші, 2-нұсқа үшін 6-шы кестелерде берілген.
5 кесте - Қуат және электрэнергияның жылдық жоғалтуларын анықтау (1-нұсқа)
Жүктеме сатыларының №-і
жүктеме, кВА
Кз
Кз;0,5
Жүктеменің берілген сатысының ұзақтығы ,сағжыл.
Трансформаторлардағы қуаттардың жоғалулары,
кВт
Трансформаторлардағы электрэнергияның жоғалулары, кВт::сағжыл
1
7100
0,44
-
1456
58,2
84739
2
9470
-
0,3
1092
80,1
87469
3
10650
-
0,33
728
83,7
60934
4
11170
-
0,35
1092
91
99372
5
11830
-
0,37
1464
94,6
138494
6
14890
-
0,47
1098
127,2
139666
7
16750
-
0,52
732
138
101016
8
18620
-
0,58
1098
167
183366
Барлығы, бір жылға
895056
6 кесте - Қуаттардың және электрэнергияның жылдық жоғалтуларын анықтау
(2-нұсқа)
Жүктеме сатысының №-і
Жүктеме, кВА
Кз
Кз;0,5
Жүктеменің берілген сатысының ұзақтығы,сағжыл.
Трансформаторлардағы қуат жоғалтулары,
кВт
Трансформаторлардағы электрэнергия жоғалтулары, кВт::сағжыл.
1
7100
-
0,35
1456
59,7
86923
2
9470
-
0,47
1092
79,12
86399
3
10650
-
0,53
728
92,08
67034
4
11170
-
0,56
1092
98,56
107627
5
11830
-
0,59
1464
107,2
156940
6
14890
-
0,74
1098
150,4
165139
7
16750
-
0,84
732
184,96
135391
8
18620
-
0,93
1098
217,36
238661
Барлығы, бір жылға
1044114
-нұсқаны алдын-ала қабылдаймыз, 16000 кВА-лік екі трансформатормен жабдықтау. Мұнда электрэнергияның жылдық жоғалуы 895056 кВт сағ-ты құрайды. Ал, екінші вариантта екі трансформатор 10000кВА-ден , жылдық электрэнергия жоғалуы 1044114кВт сағ-ты құрайды.
лектрмен қамту нұсқауының ақырғы таңдауы 8-ші Техника - экономикалық көрсеткіштер бөлімінде жасалған.
Күштік трансформатордың техникалық мәліметтері 7-кестеде берілген.
7 кесте - Қосалқы станция 3510 кВ-ті күштік трансформаторлардың техникалық мәліметтері
Трансформатор түрі
Номиналды қуаты, Sн.т.,кВА
Номина
лды кернеуі,
Uн,кВ
Қысқа тұйықталу кернеуі,
Uk,%
Бос жүріс жоғалтуы,Рхх,кВт
Қысқа тұйықталу жоғалтуы, Ркз, кВт
Бос жүріс тоғы Ixx,%
ТДН -16000
35- 82У1.
16000
35
8
18
85
0,6
5 3510 кВ-ті қосалқы станцияның электрлік жалғануының схемасын таңдау және қысқа тұйықталу тоғын есептеу
5.1 3510 кВ-ті Қс-ң электрлік жалғану схемасын таңдау
Екі трансформаторлы Қс-ны салғанда жоғарғы кернеу жағынан электрлік жалғанудың неғұрлым қарпайым схемасын жүзеге асырған қолайлы. Айырғыштардың, жалғаулардың мейлінше аз саны, айырғыштың құны трансформаторлық қондырғының құнымен шамалас болған кезде әсіресе тиімді.
Қалыпты жағдайда трансформаторлар жеке-жеке жұмыс жасайды. Осы себептен Қ.Т. тоғы екі есе азаяды, бұдан 1000 В-ке дейінгі аппараттардың жұмыс жасау шарттары жеңілдейді. Трансформаторлардың біреуі айырылған кезде екіншісі секциялық автомат немесе айырғыш арқылы қосылып, өзіне жүктеменің бәрін немесе белгілі бөлігін қабылдайды және қорек көзі қалыпқа келгенше шамадан тыс жүктелумен жұмыс жасайды.
5.2 Қысқа тұйықталу тоғын есептеу
Қысқа тұйықталу тоғын есептеу аппараттарды таңдау үшін және электр қондырғылар элементтерін (шиналар, изоляторлар, кабельдер және т.б) электрдинамикалық және термиялық беріктігіне тексеру, релелік қорғанысты жобалау және жөндеу, найзағайдан қорғану схемалары мен құралдарын таңдау, тоқшектегіш және жергеқосқыш құрылғыларды таңдау және есептеу үшін жасалады.
А-1 парағында ТЭЦ 1103510 кВ Қс-нан АЖ-35 кВ арқылы қоректендірілген 3510 кВ-ті қос трансформаторлы Алмагүл қосалқы станциясының есептік схемасы келтірілген
Есептік схема негізінде Қ.Т. тоғының шамасына әсер ететін, электр қондырғылардың барлық элементтері өздерінің кедергілері түрінде кірулері тиіс баламалы орын басу схемасын құрамыз.
Схемаға үшфазалық қысқа тұйықталудың К1, К2, К3 нүктелерін енгіземіз және олардың тоқтары мен қуаттарын анықтаймыз. Электр желісінің шектелмеген үлкен қуатқа жалғанғандығы белгілі. Есептеуге қажетті барлық параметрлер схемада көрсетілген.
Есепті салыстырмалы бірліктер әдісімен жүргіземіз. Есептік және орын басу схемасы А-1 парағында көрсетілген.
Базизтік қуаттың шамасын Sб = 100МВА деп қабылдаймыз. Схеманың есептеуде кедергілері ескерілетін барлық элементтерін нөмірлейміз. Баламалы орын басу схемасы элементтерінің кедергілерін анықтаймыз:
Ауалық желістің кедергісін табамыз:
(5.2.1)
(5.2.2)
Трансформаторлардың кедергісін табамыз:
Шығыс желілер кедергісі:
(5.2.3)
К1 нүктесі үшін қысқа тұйықталу тоғының есебі. Активті және реактивті кедергілерді бөлек-бөлек қосамыз:
0,4+0,14=0,54с.б.
Қорытындылаушы толық кедергі:
(5.2.4)
Қ.Т. тоғының периодты құраушысын анықтаймыз. Жүйенің қуаты шектеусіз жоғары (Sc=),онда
(5.2.5) Мұндағы: Int3-периодтық құраушының әсерлік tсек
I- Қ.Т-ның тұрақтандырылған тоғы
I- Қ.Т. тоғының периодтық құраушысының бірінші период үшін әсерлік мәні(сверхпереходной ток)
(5.2.6)
(5.2.7)
Сонда
К1 нүктесіндегі Қ.Т. 3510 кВ-ті қосалқы станцияның 35 кВ-тік шинасындағы Қ.Т.-мен сәйкес келеді.
Осы себептен үшфазалық соққы тоқ мына өрнекке тең:
(5.2.8)
Екіфазалық Қ.Т.-да:
(5.2.9)
К2 нүктесі үшін Қ.Т. тоғының есебі.Активті және реактивті кедергілерді бөлек-бөлек қосамыз:
Қорытындылаушы толық кедергі:
Базистік тоқ:
К3 нүктесі үшін Қ.Т. тоғы:
Қ.Т. тоқтарын анықтаймыз:
Үшфазалық соққы тоғы мына өрнекке тең:
Екіфазалық Қ.Т.-да:
Қорытындыларды 5.2.1-кестеге түсіреміз
5.2.1 кесте - Қысқа тұйықталу тоқтарын есептеудің нәтижелері
Қ.Т. нүктесі
К1
1,7
3,57
1,5
К2
3,06
6,4
2,6
К3
2,4
5
2
6 Электрлік аппараттарды таңдау және оларды қысқа тұйықталу тоғының әсеріне тексеру
6.1 Коммутациялық аппараттарды таңдау және тексеру
Электрлік аппараттардың дұрыс, теориялық негізде таңдалуы көпшілік жағдайда олардың қалыпты және ақаулы режимдерде сенімді жұмыс жасауын қамтамасыз етеді. Осы заманғы энерго жүйелердің электр тізбегінің түрлі нүктелеріндегі айырғыштар жұмысына техникалық талаптар және шарттар негізінде, 35 кВ кернеуге қолдануға аз майлы және вакуумдық айырғыштарды ұсынуға болады. Жоғарғы вольтты айырғыштарды таңдау жұмыс шарты (сыртқы немесе ішкі қондырғылар үшін) және келесі параметрлер бойынша жасалады:
1) Номиналды кернеу бойынша
(6.1.1)
Мұндағы: - айырғыштың номиналды кернеуі
-айырғыш орналасқан орындағы электрқондырғының номиналды кернеуі;
2) Номиналды тоқ бойынша
(6.1.2)
Мұндағы: - айырғыштың номиналды тоғы
- айырғыш орнатылған тізбектің максималды жұмыс тоғы;
1) Айырылу тоғы және қуаты бойынша
немесе (6.1.3)
мұндағы:
және - айырғыштың сәйкесінше номиналды айырылу тоғы және қуаты;
және - айырылудың сәйкесінше есептелген тоғы және қуаты
Практикалық есептеулерде жеткілікті дәрежедегі дәлдікпен сек болғанда және болғанда деп қабылдауға болады.
мұндағы:
- айырғыштың айырылуға есептелген уақыты
Энергожүйенің қуаты шектеусіз жоғары ( ) , онда
(6.1.4)
Айырғыштарды Қ.Т. тоғына тексеру жасалады:
а) Электродинамикалық беріктікке
(6.1.5)
б) Термиялық беріктікке
(6.1.6)
мұндағы:
- айырғыштың сәйкесінше электродинамикалық және термиялық беріктіктерінің тоқтары;
- Қ.Т. тоғының ағу уақыты.
- жылулық импульс.
ЖК-35 кВ жағына ВБЭТ-35 ІІІ-25630 түріндегі вакуумдық айырғышты және ПРН-220М1 жетегімен РЛНД 3-35100 түріндегі ажыратқышты таңдаймыз.
Аппарат таңдалатын тізбектегі ұзаққа созылған режимге максималды мүмкін болатын есептік тоқтарды анықтаймыз.
(6.1.7)
Аппараттарды таңдауды таблицалық формада жүргіземіз.
6.1.1 кесте - ЖК-35кВ жағына аппараттар таңдау
Есептік мәліметтер
Каталогтық мәліметтер
ВБЭТ-35ІІІ-25630 айырғышы
РЛНД-35630 ажыратқышы
-
Таңдалған аппараттар барлық шарттарға сәйкес келеді.
10кВ жағына BBTEL-10-12,5630-У-2-41 вакуумдық айырғыштарын таңдаймыз. BBTEL-10 вакуумдық айырғыштары жаңа буынның коммутациялық аппараттары болып табылады. Айырғыштың конструкторлық шешімі негізінде фазалық жетектермен ортақ білікпен механикалық байланысқан магниттік ілмекті қолдану жатыр.
10кВ-тің кірісіндегі максималды тоқ:
6.1.2 кесте - 10кВ жағына аппараттарды таңдау
Есептік мәліметтер
Каталоктық мәліметтер
BBTEL-10-12,51600-У2 айырғышы
РВР(З)-102000 ажыратқышы
-
мұнда: (6.1.8)
3-8 [3]- таблицасы бойынша (6.1.9)
(6.1.10)
Таңдалған аппараттар барлық шарттарға сай.
6.2 Шиналарды таңдау және тексеру
Ашық орындалған қосалқы станция электрқондырғыларында 35 В және одан жоғары кернеулерде шиналар жуан, көпсымды өткізгіштен орындалады, 10 кВ және төменгі кернеулерде тікбұрышты жалғанған шиналар қолданылады.
Шиналар ұзақ мүмкін болатын тоғы бойынша таңдалады Ідоп және электродинамикалық, термиялық беріктіктеріне тексеріледі. Оқшауланбаған өткізгіштермен жасалған 35 кВ және жоғары кернеулі АТҚ-лар шиналарын тоқтың электродинамикалық әсеріне тексермейді.
6.2.1 АТҚ-35 кВ шиналарын таңдау
1. Ұзақ уақытты мүмкін тоғы бойынша:
(6.2.1)
мұндағы: - шинамен ағатын, максималды жұмыс тоғы.
=307А
4(1)-қосымша бойынша мүмкін тоғы болатын, АС-9516 сымын таңдаймыз.
2. Шиналарды термиялық беріктігіне тексереміз
Шиналарды тексеруді көмегімен термиялық берік қима анықталатын мына өрнекпен орындауға болады STC [5]
; (6.2.2)
Мұндағы: - [8] - бойынша келтірілген уақыт
- шинадағы үшфазалық Қ.Т. тоғы, кА
- алюмин шиналар үшін қабылдайтын 11-ге тең еселік.
95 мм2 59,1 мм2
Таңдалған АС - 95 сымы термиялық беріктіктің шартын қанағаттандырады.
6.2.2 АТҚ - 10кВ шиналарын таңдау
Ереже бойынша күштік трансформатор мен жабық таратқыш құрылғы КРУ арасындағы шиналарды оқшауланбаған алюмин сымдардан жасайды. Ұзақ мүмкін болатын тоқ бойынша:
4 [1] қосымшасы бойынша 2xАС-24032, сымын таңдаймыз
2. Шинаны термиялық беріктігіне тексеру:
;
Мұндағы: - [8]бойынша келтірілген уақыт
- Шинадағы үшфазалық Қ.Т. тоғы, кА
- алюмин шиналар үшін қабылданатын, 11-ге тең еселік.
2x240 мм2 106 мм2
Таңдалған АС-2x240 мм2 сымы термиялық беріктік шартын қанағаттандырады.
6.2.3 10 кВ-тық жабық таратқыш құрылғылар шиналарын таңдау
(КРУ-10)
Электрқондырғыларда басым түрде алюмин шиналар қолданылады. КРУ-10 кВ үшін қимасы тікбұрышты шинаны таңдаймыз.
Шиналар бір горизонтальды жазықтықта l =130cм пролетпен орнатылған және олардың өстерінің арасындағы қашықтық а = 35см. Қимасын ұзақ уақыттық мүмкін тоғы бойынша таңдаймыз. 5[2] таблица бойынша маркасы АТ 806,0 мм2 шинаны таңдаймыз
1150 А 1080 А (6.2.3)
Шиналарды электродинамикалық беріктікке тексергенде мына шарт орындалуы қажет:
(6.2.4)
мұндағы: - шинаның материалында үшфазалық Қ.Т.-дың соққылық тоғы аққанда туындайтын, иілудің есептік кернеуі.
- Шина материалының иілуіне мүмкін болатын кернеу. АТ маркалы алюмин үшін =700кгсм2 [2]
Шиналарға әсер ететін күшті анықтаймыз:
, (6.2.5)
Тікбұрышты қималы бірполюсты шиналар үшін формаға тәуелді Кф еселігі 1-ге тең. Кф=1
кг;
иуші момент:
кгxсм; (4.2.6)
Шиналарды бір горизонталь жазықтықта жалпағынан орналасқан деп қабылдаймыз. Сонда кедергі моменті:
см3; (6.2.7) Есептік кернеу: кгсм2; (6.2.8)
=700 кгсм2, бұдан шиналар механикалық берік деген қорытынды жасаймыз.
Шиналарды термиялық беріктікке тексеру.
Шиналарды Қ.Т - ң аз уақыттық әсері кезіндегі ол үшін мүмкін болатын температура термиялық беріктікке тексеру өткізгіштің Қ.Т. кезіндегі есептік температурасы -мен салыстыруға саяды.
Осындай негізде мына шарт орындалу керек:
(6.2.9)
Алюмин шиналар үшін
Шинаның Қ.Т. моментіне дейінгі температурасын анықтаймыз:
(6.2.10)
Сосын [2] әдісі бойынша 14-суретте көрсетілген қисықпен мынаны анықтаймыз: болғанда,
Мына
есептеуінен кейін (6.2.11)
екенін табамыз. Бұл -тан айтарлықтай аз, яғни таңдалған шиналар термиялқ берік.
Осындай негізбен АТ 806,0 мм2 маркалы шиналары барлық шарттарды қанағаттандырады және қондыруға ұсынуға болады.
6.3 Изоляторларды таңдау және тексеру
Изоляторларды таңдағанда мынадай реттегі параметрлерге жарамдылығы тексерістен өткізілуі тиіс:
- номиналды кернеу бойынша
- мүмкін болатын механикалық жүкке
- өтпелі изоляторлар үшін номиналды тоғы бойынша
Бұлардан басқа, изолятордың сыртқы, әлде ішкі қондырғыға арналғандығын ескеру керек.
(6.3.1)
мұндағы: - изолятордың номиналды кернеуі;
- қондырғының номиналды кернеуі;
6.3.1 АТҚ-35кВ изоляторларын таңдау
[6] - таблица бойынша ОА-35 тіректік изоляторын таңдаймыз:
.
Иілгіш шиналардың тіректік изоляторын мүмкін болатын механикалық жүкке тексермейді.
6.3.2 АТҚ - 10 кВ изоляторларын таңдау
[6] - таблица бойынша мыналарды таңдаймыз:
Тіректік изолятор ОВ-10:
Өтпелі изолятор ПБ-101600:
Мүмкін болатын механикалық жүкке тексереміз:
, (6.3.2)
мұндағы: - тіректік изоляторлар үшін есептік механикалық жүк;
- изоляторды бүлдіретін механикалық жүк;
Алдыңғы 10 кВ шиналарды таңдаудың есептеулерінен
ОВ-10 тіректік изоляторы барлық талаптарды қанағаттандырады.
Шарт бойынша өтпелі изоляторлар үшін есептік жүктемені анықтаймызОпределим расчетную нагрузку для проходных изоляторов из условий:
(6.3.3)
1,35 кгс75 кгс
Номиналды тоқ бойынша тексереміз
1600А1080А (6.3.4)
ПБ-101600 өтпелі изоляторы барлық шарттарды қанағаттандырады.
15.4 Тоқ трансформаторын таңдау және тексеру
Тоқ трансформаторлары бірінші тізбектің номиналды тоғы, дәлдік классы, екінші тізбектің номиналды қуаты бойынша таңдалады және қысқа тұйықталудың сквоздық тоғы аққандағы электродинамикалық және термиялық беріктікке тексеріледі.
Тоқ трансформаторын бірінші тізбектің номиналды кернеуі және тоғы бойынша таңдағанда келесі шарттар орындалуы қажет.
(6.4.1)
, (6.4.2)
мұндағы: - тоқ трансформаторының номиналды кернеуі;
- тоқ трансформаторының бірінші орамының тоғы;
12 [2] - кестесі бойынша шамамен ТПЛК-10-15005 түріндегі тоқ трансформаторын және оның техникалық сипаттамасын таңдаймыз.
6.4.1-таблицасында таңдалған тоқ трансформаторының параметрлері мен оның каталогтық мәліметтерін салыстырамыз.
6.4.1 кестесі - 10 кВ-тық кірістің тоқ трансформаторын таңдау
Таңдау шарты
Каталогтық мәліметтер
Есептік мәліметтер
Динамикалық беріктігіне тексеру
Термиялық беріктігіне тексеру
дәлдік класы 0,5 болғанда
а
Тоқ трансформаторларында ереже бойынша, екінші орам екеу болады. Дәлдік класы 0,5 болатын оның біреуі өлшеуіш приборларды қоректендіру және есеп үшін, ал Р (немесе 10Р) түріндегі екіншісі релелік қорғаныс тізбегі үшін қызмет етеді.
екінші тізбек жүктемесі бойынша тоқ трансформаторын тексеру оның жұмысын талап етілетін дәлдік класында(ереже бойынша 0,5-ке тең)қамтамасыз ету үшін, мынадай шартты сақтаудан тұрады: [4]
(6.4.3)
мұндағы: - Тоқ трансформаторының мүмкін болатын (номиналды) тоғы, ВА;
- Тоқ трансформаторының екінші есептік жүктемесі;
; (6.4.4)
мұндағы:
- екіншігәр номиналды тоқ (5А);
- жүктеменің есептік кедергісі Ом;
, (6.4.5)
мұндағы: - берілген тоқ трансформаторына қосылған, приборлардың тоқтық орамдарының жиынтық кедергісі (активті және реактивті энергияның амперметр, счетчиктері)
- тоқ трансформаторынан прибордың орнатылған жеріне дейінгі жалғағыш сымдардың кедергісі;
- 0,1 Ом - түйіспелердің кедергісі [4]
Сымдардың кедергісі:
, (6.4.6)
мұндағы: сымның ұзындығы(10-30 м деп алынады.)
өткізгіштік (мыс немесе алюмин)
сымдардың қимасы(2,5мм2 -ден кем емес )
Орамдар кедергісінің шамамен алынған мәндері:
- амперметр Э-309 - 0,2 Ом
- активнті энергияның счетчигі ПСИ-4ТА 03.2-1008 - 0,04 Ом;
- реактивті энергияның счетчигі СЭТ - 0,045 Ом
Сонда:
Ом
Ом;
Ом;
Трансформатордың есептік екіншігәр жүктемесі:
ВА;
15ВА12,7ВА
Шарттың орындалғандығы және тоқ трансформаторы берілген 0,5 дәлдік класымен жұмыс жасайтыны көрініп тұр.
Релелік қорғаныс жалғанған, екінші өзекше орамын тексермейміз, оның қуаты талап етілетін 3,0 класында.
35 кВ желідегі тоқ трансформаторын есептеу осыған ұқсас.
ТФЗМ-35 түріндегі тоқ трансформаторын таңдаймыз.
6.4.2 кесте - 35 кВ-тік кірістің тоқ трансформаторын таңдау
Таңдаудың шарты
Каталогтық мәліметтер
Есептік мәліметтер
Динамикалық беріктіке тексеру
Термиялық беріктікке тексеру
Дәлдік класы 0,5 болғанда
6.5 Кернеу трансформаторын таңдау және тексеру
Кернеу трансформаторлары өлшегіш приборлардың параллельді орамдарын және есептеу приборларын қоректендіру үшін, сондай-ақ 10 және 35 кВ желістердегі изоляцияны бақылау үшін арналған. Кернеу трансформаторлары номиналды кернеу, дәлдік класы және екіншігәр жүктеме бойынша таңдалады.
13 [2] - таблица бойынша шамамен НТМИ-10 түріндегі кернеу трансформаторын және оның техникалық сипаттамасын таңдаймыз.
6.5.1- таблицасында таңдалған кернеу трансформаторының есептік параметрлерін оның каталогтық мәліметтерімен салыстырамыз.
6.5.1 кесте - 10 кВ кернеу трансформаторын таңдау
Таңдаудың шарты
Каталогтық мәліметтер
Есептік мәліметтер
дәлдік класы 0,5
Есептік жүктеме:
, (6.5.1)
мұндағы: - кернеу трансформаторына қосылған барлық приборлар тұтынатын, жиынтық активті қуат.
- Кернеу трансформаторына қосылған барлық приборлар тұтынатын, жиынтық реактивті қуат.
Жеңілдету мақсатында толық қуаттың қосындысын жасауға болады. [4]
Есептік жүктемені анықтаған кезде 3510 кВ Қс-ға келесі өлшеу және есептеу приборлары орнатылатынын ескереміз:
- Әрбір АЖ-10-35 кВ-ке активті және реактивті энергияның санағыштары;
- Шиналарда кернеуді бақылау үшін ауыстырып қосқышымен бір вольтметр желілік және фазалық кернеулерге;
Есептеулерде тұтынатын приборлар қуатының паспорттық мәндерін қолдануға болады:
- электромагнитті вольтметр Э 335,Р=2Вт;
- активті энергияның санағышы ПСЧ-4ТА032-100В Р=2,2Вт, Q=9,75Вар, S=10ВА;
- реактивті ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz