Реконструкция и модернизация подстанции "Ильинск" (стр. 2 из 16)

Число грозовых часов в году -39.

2. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ГЛАВНЫХ ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

2.1 Определение максимальных нагрузок (для каждой ступени напряжения)

По заданным S_н и cosj_н определяем активную и реактивную мощность по формулам:

P_max = S_maxcosj_max ; (2.1)

Q_max = S²_max –P²_max ; (2.2)

Для стороны СН:

P_сн=11.21×0.81=9.08 [МВт];

Q_сн = 11.21² –9.08² =6.57 [МВАр];

Для стороны НН:

Р_нн=2.55×0.82=2.09 [МВт];

Q_нн = 2.55² –2.09² =1.46 [МВАр];

На стороне НН для компенсации реактивной мощности ставим компенсирующие устройства- конденсаторные установки (КУ).

Мощность КУ:

Q_ку= P tgj- tgj_к)a , (2.3)

где tgj – естественный коэффициент мощности до компенсации:

tgj= tgj_нн= 0.65,

tgjк – соответствующий коэффициент мощности после компенсации:

tgj_к= tgj_раб= 0.395,

a - коэффициент, учитывающий повышение коэффициента мощности мерами, не требующими установки КУ : a=1.

Q_ку= 2.09×0.65- 0.395)×1=0.533 [МВАр];

Выбираем КУ: 1´УКЛ-10-450(П) УЗ,

тогда Q_ку= 1×0.45=0.45 [МВАр];

Тогда полная мощность с учетом компенсации:

S_нн = P²_нн+(Q_нн-Q_ку) ² = 2.09²+(1.46 –0.45) ² =2.32 [МВА]; (2.4)

Таблица 2.1

Параметры конденсаторной установки

Тип	Qном, КВАр	Габаритные размеры, мм			Масса, кг
		длина	ширина	высота
УКЛ-10-450 УЗ	450	3810	82	1600	1170

2.2 Определение расчётной мощности подстанции

При определении расчётной мощности подстанции учитываются мощности трансформаторов собственных нужд, которые присоединяются к сборным шинам 10 кВ. Принимая P_maxи Q_max за 100% типового графика строим график для каждой ступени мощности, значения которой находим из выражений [3,стр.8] по формулам :

p _i ×P_max g _i ×Q_max

P_i= ; Q_i = (2.5)

100 100

где p_i, g_i– ординаты типового графика [3, рис1.] для рассматриваемой ступени мощности в % .

Результаты расчёта сводим в таблицы 2.2-2.4

Таблица 2.2

Суточный график изменения нагрузки подстанции (сторона 110 кВ )

Мощность	Интервал времени, час
	0 – 4	4 – 8	8 – 14	14 – 21	21 – 24
P, МВт	9.26	10.56	9.26	11.87	9.26
Q, МВАр	5.42	6.19	5.42	6.95	5.42
S, МВА	10.73	12.24	10.73	13.76	10.73

P_расч=10.2 [МВт] ; Q_расч=6.0 [МВАр]; S_расч=11.6 [МВА];

МВА, S

МВт, P

МВар Q

16

14

12

S

10

P

8

6

Q

4

2

t

0 4 8 14 21 24 час

Рис.1

Таблица 2.3

Суточный график изменения нагрузки подстанции (сторона 35 кВ )

Мощность	Интервал времени, час
	0 – 4	4 – 8	8 – 14	14 – 21	21 – 24
P, МВт	7.08	8.08	7.08	9.08	7.08
Q, МВАр	5.12	5.84	5.12	6.57	5.12
S, МВА	8.73	9.97	8.73	11.21	8.73

P_расч=7.8 [МВт] ; Q_расч=5.12 [МВАр]; S_расч=9.33 [МВА];

Таблица 2.4

Суточный график изменения нагрузки подстанции (сторона 10 кВ )

Мощность	Интервал времени, час
	0 – 4	4 – 8	8 – 14	14 – 21	21 – 24
P, МВт	1.63	1.86	1.63	2.09	1.63
Q, МВАр	0.79	0.9	0.79	1.01	0.79
S, МВА	1.80	2.1	1.8	2.32	1.8

P_расч=1.8 [МВт] ; Q_расч=0.89 [МВАр]; S_расч=2.0 [МВА];

При определении расчётной мощности подстанции следует учесть мощность трансформаторов собственных нужд (ТСН), которые обычно присоединяются к сборным шинам НН, а также коэффициент перспективы роста нагрузок на 5-10 лет (К₁₀=1.25).Расчетная мощность подстанции определим по формуле:

S_{расч.п/с}=( S_расч+S_сн)×К_10, (2.6)

2.3 Собственные нужды подстанции

Приемники собственных нужд подразделяются на три категории:

а) основные, постоянно включенные в сеть;

б) приемники, включенные в зависимости от сезонных условий (от температуры окружающего воздуха);

в) ремонтные, как правило, передвижные, подключаемые временно в периоды ревизий и ремонтов оборудования. Данные по нагрузкам собственных нужд сведены в таблицу 2.5.

Таблица 2.5

Данные по нагрузкам собственных нужд

Наименование нагрузки	Установленная мощность, кВт		h	Cosj	Tgj	Расчетная нагрузка на трансформатор
						Летом			Зимой
						Коэффициент спроса	P	Q	Коэффициент спроса	P	Q
	Мощность единицы 5 кол-во	Общая мощность
							КВт	квар		кВт	квар
КРУН отопление, вентиляция	-	11	1	1	0	1	11	-	1	11	-
Наружное освещение ПС	0,358	2.4	1	1	0	0,7	0,84	-	0,7	0,84	-
КРУН освещение	-	1	1	1	0	1	1	-	1	1	-
Аппаратура связи	-	1,2	1	1	0	1	1,2	-	1	1,2	-
Обогрев шкафов КРУН	1514	14	1	1	0	-	-	-	1	14	-
Обогрев выключателей	553	15	1	1	0	-	-	-	1	15	-
Обогрев пружины заводки выключателей 110 кВ	1,153	3,3	1	1	0	-	-	-	1	3,3	-
Охлаждение трансформаторов Т1, Т2	252	4	1	1	0	1	4	-	1	1	-
Отопление ОПУ	-	33	1	1	0	-	-	-	1	33	-
Освещение, вентиляция ОПУ	-	4	1	1	0	1	4	-	1	4	-
ИТОГО	22,04	84,34

Полная расчётная мощность подстанции будет равна :