Проектирование линии электропередачи напряжением 500 кВ

Проект воздушной линии электропередачи от ГЭС в энергосистему с промежуточной подстанцией; расчет основных режимов работы. Разработка развития РЭС: потребная мощность; выбор проводов, трансформаторов. Основные технико-экономические показатели линии.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 20.05.2013
Размер файла 2,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Результаты расчета провода (rez.dat) находится в приложении 12.

Графики изменения напряжения и стрел провеса от длины пролета для различных режимов работы ЛЭП:

Расчет троса С-70

Исходные данные:

Фактическое сечение провода - 76,4 мм2

Диаметр провода - 11,2 мм

Масса провода - 617 кг/км

Температурный коэффициент линейного удлинения - 1210-6 град-1

Модуль упругости - 20103 даН/(м2)

Скоростной напор - 75,3 даН/(м2)

Толщина стенки гололеда - 10 мм

Допускаемые напряжения при макс нагрузке - 31 даН/(м2)

Допускаемые напряжения при среднегодовой температуре - 21,6 даН/(м2)

Результаты расчета троса (rez.dat)находится в приложении 12

Рис. 6.1 Графики изменения напряжения провода от длины пролета для различных режимов работы ЛЭП

Рис. 6.2 Графики изменения стрел провеса провода от длины пролета для различных режимов работы ЛЭП

Графики изменения напряжения и стрел провеса от длины пролета для различных режимов работы ЛЭП:

Рис. 6.3 Графики изменения напряжения троса от длины пролета для различных режимов работы ЛЭП

Рис. 6.4 Графики изменения стрел провеса троса от длины пролета для различных режимов работы ЛЭП

Выводы:

В данной главе по справочной литературе подготовили исходные данные для программы механического расчета проводов и тросов, затем произвели расчет провода АС-300/66 и провода С-70. В результате расчета получили удельные нагрузки, критические температуры и критические пролеты, а также построены графики изменения напряжения и стрел провеса от длины пролета для различных режимов работы ЛЭП.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сопоставляя три заданные величины : наибольшая мощность, передаваемая от ГЭС Р0=1020 МВт; наибольшая мощность потребителей промежуточной подстанции Рп/ст = 520 МВт; оперативный резерв мощности, имеющийся в приём-ной системе Ррезерв = 320 МВт и учитывая, что электропередача располагается а Западной Сибири, спроектировали линию электропередачи напряжением 500 кВ. Произвели расчет основных режимов работы электропередачи. Для нормальной работы передачи требуются установка 9 групп реакторов 9x3xРОДЦ-60/500 и двух синхронных компенсаторов типа КСВБ0-50-11. Так же выполнено проектирование развития районной электрической сети: добавлены один пункт потребления и еще один источник питания; была определена потребная району мощность, которая составила 139 МВт, составлен баланс активной и реактивной мощности; для двух выбранных вариантов развития сети произвели выбор (проверку) сечений проводов и трансформаторов; в результате технико-экономического сравнения рассчитали для вариантов приведенные затраты, которые составили З1 = 541 тыс. руб. и З2 = 589 тыс. руб. и для расчетов параметров основных режимов работы сети выбрали вариант 1; по результатам расчета режимов на ЭВМ выполнили регулирование напряжения у потребителей. Себестоимость передачи электроэнергии по линии 500 кВ составляет 0,146 коп за 1 кВт·ч. Себестоимость передачи электроэнергии по районной электрической сети 0,084 коп за 1 кВт·ч. Таким образом, спроектированная электропередача удовлетворяет условиям надежного снабжения электроэнергией потребителей и является достаточно экономичной. Кроме того, выполнен обзор научно-технической литературы, в котором рассмотрены вопросы о повышении надежности работы ВЛ при воздействии атмосферных нагрузок. Так же в разделе по безопасности и экологичности приведена техника безопасности при профилактических испытаниях изоляции.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Методические указания по расчету климатических нагрузок на ВЛ и построению региональных карт с повторяемостью 1 раз в 25 лет. Утверждены Минэнерго СССР 30/XI 1990 г.

Справочник по проектированию электроэнергетических систем под редакцией С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро.- М.: Энергоатомиздат 1985 г.-350с.

Неклепаев В.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования - М.: Энергоатомиздат,1989 г.-605с.

Правила устройства электроустановок. Седьмое издание. - М.: ЭАО “Энергосервис”, 2003. - 421с.

Справочник по электрическим установкам высокого напряжения/ под ред. И.А. Баумштейна, С.А. Бажанова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 648 с.: ил.

Неклепаев В.Н., Крючков И.П., Н.Н. Кувшинский Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования - М.: «Энергия», 1978 г.-455с.

О повышении надежности ВЛ при воздействии атмосферных нагрузок. / Никифоров Е.П. // Электрические станции. 2004, №2. -С.38-42.

Повышение эффективности удаления гололедообразований с проводов ВЛ. / Никифоров Е.П. // Электрические станции. 2004, №4. -С.40-48.

Андриевский В.Н. и др. Эксплуатация воздушных линий электропередачи. Изд. 3-е перераб. и доп. М., «Энергия», 1986. - 616 с.

Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2001. - 216 с.

Правила применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках. Изд. 10-е. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. - 95 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица П 1.1

Время нагрева провода, сек

Ток, А

Время нагрева провода до tn = 2°С, при ветре скоростью

2м/с

5м/с

10 м/с

249

?

?

?

313

403

?

?

316

378

?

?

325

318

14342

?

330

292

2844

?

370

171

361

?

400

127

210

744

500

64

80

110

Таблица П1.2

Температура провода

Ток, А

Температура провода в установившемся режиме, °С, при ветре скоростью

2м/с

5м/с

10м/с

249

1,3

-0,9

-2,1

313

5,1

1,6

-0,3

316

5,3

1,7

-0,2

325

6,0

2,1

0,1

330

6,3

2,3

0,3

370

9,2

4,3

1,7

400

11,6

5,8

2,8

500

20,3

11,7

7,1

Таблица П1.3

Затраты мощности, времени и расход электроэнергии на удаление гололеда на проводе АС 120/19 при V= 5 м/с, t, = -5°С

Способ

Ток, А

Необходимая активная мощность на 1 км провода, кВт/км

Затраты времени на нагрев провода и плавление гололеда

Затраты электроэнергии на удаление гололеда на 1 км провода, кВт-ч/км

Предупредительый нагрев провода ВЛ

400 500

36 56

Нагрев провода 3 мин, предотвращение гололедообразования около 24 ч

Удаление гололеда цилиндрической формы с толщиной стенки Ь = 1 см

665

561

523

503

100

71 62

57

2,2 мин + 15 мин

5,4 мин + 30 мин 9,75 мин + 45 мин

16,5 мин + 60 мин

28,6

41,9 56,57

72,7

Удаление одностороннего гололеда

5000

6000 7000

8000

5675

8172 11123

14528

0,3 с + 2,39 с

0,21 с +1,65 с 0,15 с +1,24 с

0,12 с + 0,93 с

4,24

4,22 4,29

4,24

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рис. П2.1 Схема электрических соединений для первого варианта электропередачи

Рис. П2.2. Схема электрических соединений для второго варианта электропередачи

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Расчет приведенных затрат:

Схема 1

З = Ен· К + И + У

К = К вл

Квл = ко· L = к0(300)· ?2 = 49,3•380 = 18730 тыс. руб.

И а.о.р. + И потери ээ

И а.о.р.вл = 0,028·18730 = 524,5 тыс.руб

Определим издержки на потери электроэнергии в линии:

ДWл1 = ДР л1· ф л1· б t, где б t, = 1

ДP л1= S2мах/ U2ном · Rл = 519,22 /5002· (0,034·380) = 13,9 МВт

ф л1= (0,124 + Тмах./10000)2 · 8760

Wгод= 500•3000+ 500•0,7•1000+ 500•0,5•3000+ 500•0,3•1760 = 2,864•106

МВт·ч

Тмах = Wгодмах = 2,864•106/500 =5728 час.

ф л1= (0,124 + 5728/10000)2 ·8760 = 4253 час

ДW л1= 13,9 · 4253 = 59260 МВт·ч

ДWкор л1 = 70•380 = 26600 МВт·ч

ЗI = 2 коп/(кВт•час), ЗII = 1,75 коп/(кВт•час)

Ипотери ээ ВЛ= ЗI?ДWл1 + ЗII?ДWкор л1 =

= 2•10-2•59260 + 1,75•10-2•26600 = 1651 тыс. руб.

Тогда

И? = И?а.о.р.+ И?потери ээ = 524,5 + 1651 = 2175,5 тыс. руб.

У = щ?Тв•(Рнб - Ррез )?ен•Уов

щ = 0,2?10-2•380 = 0,76

ен = (Рнб - Ррез )/Рнб = (500 - 320)/500 = 0,36

Тв = 1,7•10-3

Уов = 4,5 тыс. руб./кВт.

У = 0,76•1,7•10-3•(500 - 320)•0,36•4,5•1000 = 377 тыс. руб.

И тогда окончательно приведенные затраты на схему варианта 1 будут равны:

З = Ен· К + И + У

З1 = 0,12·18730+ 2175,5 + 377 = 4800 тыс. руб.

Схема 2

З = Ен· К + И

К = К вл

Квл = ко· L = к0(300)· ?2 = 2·49,3•380 = 37470 тыс. руб.

И а.о.р. + И потери ээ

И а.о.р.вл = 0,028·37470 = 1049 тыс.руб

Определим издержки на потери электроэнергии в линии:

ДWл1 = ДР л1· ф л1· б t, где б t, = 1

ДP л1= S2мах/ U2ном · Rл = 519,22 /5002· (0,034·380)/2 = 6,966 МВт

Тмах = 5728 час; ф л1= 4253 час

ДW л1= 6,966 · 4253 = 29630 МВт·ч

ДWкор л1 = 2·70•380 = 53200 МВт·ч

ЗI = 2 коп/(кВт•час), ЗII = 1,75 коп/(кВт•час)

Ипотери ээ ВЛ= ЗI?ДWл1 + ЗII?ДWкор л1 =

= 2•10-2•29630 + 1,75•10-2•53200 = 593,5 тыс. руб.

Тогда

И? = И?а.о.р.+ И?потери ээ = 1049 + 593,5 = 1642,5 тыс. руб.

И тогда окончательно приведенные затраты на схему варианта 2 будут равны:

З2 = 0,12·37470 + 1642,5 = 6139 тыс. руб.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Таблица П4.1

U2, кВ

500

505

510

515

520

д1

17,61

17,49

17,37

17,26

17,15

Q?л1, Мвар

51,38

17,45

16,47

-50,37

-84,25

Qл1, Мвар

13,42

-20,51

-54,42

-88,32

-122,21

Uг, кВ

15,02

14,97

14,93

14,88

14,84

cosцг

0,995

0,997

0,999

1

1

ДPл1, МВт

32,06

31,98

31,98

30,05

32,19

ДQл1, Мвар

309,73

309,03

309,02

309,7

311,06

P??л1, МВт

983,86

983,9

983,94

983,87

983,73

Q??л1, Мвар

-258,35

-291,58

-325,5

-360,06

-395,31

P2, МВт

979,78

979,86

979,86

979,79

979,65

Qат , Мвар

176,04

153,4

223,59

106,46

82,16

Pсис, МВт

459,78

459,86

459,86

459,79

459,65

Q?ат , Мвар

139,21

118,2

96,46

74,01

50,85

U?2, кВ

491,5

497,85

504,22

510,6

517,01

Uсн, кВ

226,1

229,01

231,94

234,88

237,83

Q?нн, Мвар

-9,54

-30,56

-52,29

-74,74

-97,9

Qнн, Мвар

-9,56

-30,77

-52,9

-75,95

-99,93

Uнн, кВ

10,34

10,53

10,71

10,9

11,08

З, тыс. руб.

2741

2768

2802

2843

2892

Зависимость затрат от величины напряжения на промежуточной подстанции в режиме НБ

Таблица П4.2

U2, кВ

500

505

510

515

д1

10,5

10,45

10,41

10,36

Q?л1, Мвар

-3,5

-20,17

-36,84

-53,5

Qл1, Мвар

59,15

42,5

25,82

9,15

Uг, кВ

15,16

15,11

15,07

15,02

cosцг

0,97

0,982

0,99

0,996

ДPл1, МВт

5,725

5,75

5,81

5,9

ДQл1, Мвар

55,32

55,55

56,12

57,02

P??л1, МВт

298,235

298,21

298,15

298,06

Q??л1, Мвар

-58,82

-75,73

-92,96

-110,53

P2, МВт

296,2

296,17

296,11

296,02

Qат , Мвар

13,32

-1,56

-16,74

-32,22

Pсис, МВт

140,2

140,17

140,11

140,02

Q?ат , Мвар

7,33

-7,39

-22,52

-38,07

U?2, кВ

499,1

505,9

512,7

519,5

Uсн, кВ

229,6

232,7

235,8

238,98

Q?нн, Мвар

-35,255

-49,97

-65,1

-80,65

Qнн, Мвар

-35,82

-51,08

-66,9

-83,4

Uнн, кВ

10,65

10,86

11,07

11,28

З, тыс. руб.

542

567,7

597,1

630,4

Зависимость затрат от величины напряжения на промежуточной подстанции в режиме НМ

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Таблица П5.1

Суммарный график нагрузки пунктов для зимы

t, час

0 - 4

4 - 8

8 - 12

12 - 16

16 - 20

20 - 24

Р1, МВт

31,6

31,6

47,4

47,4

79

31,6

Р2, МВт

13,2

33

33

19,8

13,2

13,2

Р3, МВт

4

8

20

20

12

4

Р4, МВт

2,8

7

7

4,2

2,8

2,8

Р5, МВт

4,4

4,4

6,6

6,6

11

4,4

Р6, МВт

5

10

25

25

15

5

Рсум, МВт

61

94

139

123

133

61

Таблица П5.2

Суммарный график нагрузки пунков для лета

t, час

0 - 4

4 - 8

8 - 12

12 - 16

16 - 20

20 - 24

Р1, МВт

15,8

15,8

23,7

23,7

39,5

15,8

Р2, МВт

13,2

16,5

16,5

9,9

6,6

6,6

Р3, МВт

2,2

4

10

10

6

2,2

Р4, МВт

2,8

3,5

3,5

2,1

1,4

1,4

Р5, МВт

2,2

2,2

3,3

3,3

5,5

5,5

Р6, МВт

2,5

5

12,5

12,5

7,5

2,5

Рсум, МВт

30,5

47

69,5

61,5

66,5

30,5

Рис. П5.2 Суммарный график нагрузок пунктов 1-6 для лета

Таблица П5.3

Суммарный график реактивной мощности пунктов для зимы

t, час

0 - 4

4 - 8

8 - 12

12 - 16

16 - 20

20 - 24

Q1, Мвар

14,4

14,6

21,6

21,6

36

14,4

Q2, Мвар

12,8

16

16

9,6

6,4

6,4

Q3, Мвар

1,8

3,6

9,1

9,1

5,5

3,6

Q4, Мвар

2,4

3

3

1,8

1,2

1,2

Q5, Мвар

2,1

2,1

3,2

3,2

5,3

5,3

Q6, Мвар

2,13

4,26

10,25

10,25

6,4

2,13

Qсум, Мвар

28,07

43,4

65,52

55,9

60,76

28,07

Рис. П5.3 Суммарный график реактивной мощности пунктов 1-6 для зимы

Таблица П5.4

Суммирование графиков нагрузки каждого пункта для лета

t, час

0 - 4

4 - 8

8 - 12

12 - 16

16 - 20

20 - 24

Qсум, Мвар

14,03

21,7

31,76

27,97

30,4

14,03

Рис. П5.4. Суммарный график реактивной мощности пунктов 1-6 для лета

Таблица П5.5

Выбор компенсирующих устройств

№ пункта

№1

№2

№3

№4

№5

№6

Тип КУ

12ЧУК-10-1350

6ЧУК-900

6ЧУК-10-650

8ЧУК-10-1350

4ЧУК-10-900

2ЧУК-10-125

4ЧУК-10-450

4ЧУК-10-900

2ЧУК-10-1350

6ЧУК-10-675

Qку, МВАр

23,85

10,8

5,85

1,8

3,6

6,75

Q, МВАр

36

15,98

9,11

2,98

5,33

10,65

Q`, МВАр

12,14

5,18

3,26

1,18

1,73

3,9

сos(ц`)

0.988

0,988

0,987

0,986

0,988

0,988

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Рис. П6.1 Вариант 1 L=304,1

Рис. П6.2 Вариант 2 L=275 км

Таблица П6.1

Предварительный выбор напряжения для варианта 1

ВЛ

L, км

Р, МВт

0-4

4-8

8-12

12-16

16-20

20-24

Uрасч, кВ

Uном, кВ

1-2

24

P1(до реконстр)

16

16

24

24

40

16

93,7

110

P4

2,8

7

7

4,2

2,8

2,8

P5

4,4

4,4

6,6

6,6

11

4,4

PУ

23,2

27,4

37,6

34,8

53,8

23,2

ИП1-2

45,8

P1(до реконстр)

16

16

24

24

40

16

110,6

110

P2

13,2

33

33

19,8

13,2

13,2

P4

2,8

7

7

4,2

2,8

2,8

P5

4,4

4,4

6,6

6,6

11

4,4

PУ

36,4

60,4

70,6

54,6

67

36,4

ИП1-3

43,3

PУ = P3

4

8

20

20

12

4

61,8

110

1-4

43,3

PУ = P4

2,8

7

7

4,2

2,8

2,8

37,1

35

1-5

45,8

PУ = P5

4,4

4,4

6,6

6,6

11

4,4

46,3

35

1-6

48

PУ = P6

5

10

25

25

15

5

68,9

110

ИП2-1

53,7

P1(добавл)

15,6

15,6

23,4

23,4

39

15,6

99

110

P6

5

10

25

25

15

5

PУ

20,6

25,6

48,4

48,4

54

20,6

Таблица П6.2

Предварительный выбор напряжения для варианта 2

ВЛ

L,км

Р, МВт

0-4

4-8

8-12

12-16

16-20

20-24

Uрасч, кВ

Uном, кВ

5-6

19

PУ = P6

5

10

25

25

15

5

66,5

110

1-5

45,7

P5

4,4

4,4

6,6

6,6

11

4,4

76,9

110

P6

5

10

25

25

15

5

PУ

9,4

14,4

31,6

31,6

26

9,4

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Таблица П7.1

Выбор сечений проводов для варианта 1

ВЛ

1-2

ИП1-2

ИП1-3

1-4

1-5

1-6

ИП2-1

S, МВА

54,4

71,4

20,2

7,1

11,1

25,3

54,6

Uном кВ

110

110

110

35

35

110

110

Iрасч, А

143

188

53

59

92

66

143

Марка

АС-120/19

АС-150/24

АС-70/11

АС-70/11

АС-95/16

АС-95/16

АС-120/19

Iпред, А

150

190

65

65

125

105

150

Проверка по нагреву

Iдоп, А

390

450

265

265

330

330

390

Iраб.мах, А

286

375

106

117

184

133

287

Проходит

Проходит

Проходит

Проходит

Проходит

Проходит

Прох...


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.