Подстанция 220 кВ (стр. 1 из 3)
1. Составление структурной схемы подстанции
Распределительные устройства высшего (220 кВ) и низшего (10 кВ) напряжений связаны между собой двумя параллельно работающими трансформаторами с РПН.
2. Выбор основного оборудования
2.1 Выбор числа и мощности трансформаторов связи
Условия выбора:
Выбираем трансформатор типа ТРДНС-40000/220 ([4], табл. 3.8).
Выбранный трансформатор проверяем по загрузке в аварийном режиме:
, что допустимо.Таблица 2.1. Технические данные трансформатора ТРДНС-40000/220:
 |  | Потери, кВт |  | ||
| ВН | НН |  |  | ||
| 40 | 230 | 11–11 | 170 | 50 | 11,5 |
2.2 Перетоки мощности на подстанции
3. Расчёт количества линий
3.1 Расчёт количества линий на высшем напряжении
Расчёт количества линий ведём по пропускной способности линии:
пропускная способность линии 220 кВ ([4], табл. 1.20).Для надёжной связи подстанции с энергосистемой принимаем количество линий равное двум:
3.2 Расчёт количества линий на низшем напряжении
Расчёт количества линий ведём по экономической плотности тока.
Максимальный ток всех линий:
.Определяем суммарное экономическое сечение всех линий:
экономическая плотность тока ([3], табл. 4.3).Определяем количество кабельных линий:
сечение одного кабеля.Определяем ток в одной кабельной линии:
Проверка кабеля по допустимому току ([3], табл. П.2–6):
Марка выбранного кабеля – АСБ Зx185.
4. Выбор схемы распределительных устройств
4.1 Выбор схемы на высшем напряжении
Схема – мостик с перемычкой в сторону трансформаторов – применяется при двух линиях и двух трансформаторах.
В схеме для четырёх присоединений устанавливаются три выключателя. Нормально выключатель на перемычке между двумя линиями включён.
Для сохранения в работе обеих линий при ревизии любого из выключателей предусматривается дополнительная перемычка из двух разъединителей. Нормально один из разъединителей отключён, все выключатели включены.
Существенный недостаток схемы – отключение соответствующих линий при ревизии выключателей в линиях на всё время производства ремонта.
Основные достоинства схемы – экономичность (три выключателя на четыре присоединения) и простота.
4.2 Выбор схемы на низшем напряжении
Схема – две рабочие, секционированные выключателями системы сборных шин применяется при двух трансформаторах с расщеплённой обмоткой. Нагрузка равномерно распределена по секциям, секционные выключатели нормально отключены для уменьшения токов короткого замыкания.
5. Схема собственных нужд подстанции
Состав потребителей собственных нужд подстанции зависит от типа подстанции, мощности трансформаторов, наличия синхронных компенсаторов, типа электрооборудования.
Потребители собственных нужд присоединяются к сети 380/220 кВ, которая получает питание от понижающих трансформаторов. Мощность трансформаторов собственных нужд выбирается по нагрузкам собственных нужд с учётом коэффициентов загрузки и одновременности; при этом отдельно учитываются летняя и зимняя нагрузки, а также нагрузка в период ремонтных работ на подстанции.
На подстанции с высшим напряжением 220 кВ с постоянным дежурством применяется постоянный оперативный ток. Для получения постоянного оперативного тока на подстанции устанавливаются две аккумуляторные батареи.
подстанция трансформатор связь мощность линия
Таблица 5.1. Нагрузка собственных нужд
| Наименование приёмников | Мощность |  |  |  | Расчётная нагрузка | ||||
| Кол-во xкВт | Всего,кВт | летом | зимой | ||||||
| P,кВт | Q,кВАр | P,Мвт | Q,кВАр | ||||||
| Эл. подогрев и сушка трансформатора | 2x25 | 50 | 1 | 0 | 0,1 | 5 | 0 | 5 | 0 |
| Маслоочистительная установка | 1 | 45 | 0,85 | 0,62 | 0,5 | 22,5 | 13,95 | 22,5 | 13,95 |
| Фильтропресс | 2x2 | 4 | 0,85 | 0,62 | 0,2 | 0,8 | 0,5 | 0,8 | 0,5 |
| Насосы | 5x2,8 | 14 | 0,85 | 0,62 | 0,9 | 12,6 | 7,81 | 12,6 | 7,81 |
| Эл. двигатель лебёдки | 1 | 16 | 0,85 | 0,62 | 0,3 | 4,8 | 3 | 4,8 | 3 |
| Эл. двигатель крана | 1 | 45 | 0,85 | 0,62 | 0,3 | 13,5 | 8,37 | 13,5 | 8,37 |
| Подзарядно-зарядный агрегат ВАЗП-350/240 | 23x2 | 46 | 1 | 0 | 0,12 | 5,52 | 0 | 5,52 | 0 |
| Постоянно вкл. сигнальные лампы | 54x0,5 | 27 | 1 | 0 | 1 | 27 | 0 | 27 | 0 |
| Охлаждение тр-ров | 2x36 | 72 | 0,85 | 0,62 | 1 | 72 | 44,64 | 72 | 44,64 |
| Подогрев выключателей и приводов | 3,6x4 | 14,4 | 1 | 0 | 0,5 | - | 0 | 7,2 | 0 |
| Подогрев КРУ-10 | 1x20 | 20 | 1 | 0 | 0,5 | - | 0 | 10 | 0 |
| ЗРУ, совмещённое с ОПУ | |||||||||
| Освещение | 2 | 1 | 0 | 0,8 | 1,6 | 0 | 1,6 | 0 | |
| Отопление | 18 | 1 | 0 | 0,5 | - | 0 | 9 | 0 | |
| Аварийн. вентиляция | 0,2 | 0,85 | 0,62 | 0,2 | 0,04 | 0,02 | 0,04 | 0,02 | |
| Вспомогательные здания | |||||||||
| Освещение | 3,7 | 1 | 0 | 0,4 | 1,48 | 0 | 1,48 | 0 | |
| Отопление | 90 | 1 | 0 | 0,5 | - | 0 | 45 | 0 | |
| Вентиляция | 3,4 | 0,85 | 0,62 | 1 | 3,4 | 2,1 | 3,4 | 2,1 | |
| Силовая нагрузка | 5 | 1 | 0 | 0,1 | 0,5 | 0 | 0,5 | 0 | |
| Насосы пожаротушен | 12 | 0,85 | 0,62 | 0,01 | 0,12 | 0,07 | 0,12 | 0,07 | |
| Отоплен. пожаротуш. | 16 | 1 | 0 | 0,5 | - | - | 8 | - | |
| Итого: | 171 | 80 | 254 | 80 | |||||
Условие выбора трансформатора при двух трансформаторах собственных нужд на подстанции с постоянным дежурством:
где
коэффициент допустимой аварийной перегрузки;
Выбираем трансформатор ТСЗ-250/10 ([4], табл. 3.3).
Схема соединения обмоток трансформаторов собственных нужд
.Таблица 5.1. Технические данные трансформатора ТСЗ-250/10
 | | Потери, Вт | | ||
| ВН | НН | | | ||
| 250 | 10 | 0,230 | 3800 | 1000 | 5,5 |
6. Расчёт токов короткого замыкания
Расчёты токов КЗ производятся для выбора и проверки параметров электрооборудования, а также для выбора и проверки уставок релейной защиты и автоматики.
При расчёте токов КЗ не учитывают активную составляющую сопротивлений (т.к. R очень мало), считая сопротивление всех элементов чисто индуктивным. Также не учитывают некоторую несимметрию трёхфазной системы и насыщение сердечников трансформаторов.
6.1 Расчётная схема
