Передача и распределение электроэнергии
Анализ проблемы поставки электроэнергии и сохранения ее высокого качества. Выбор трансформаторов и воздушных линий (ВЛ) энергосистемы. Расчет режимов нагрузки и послеаварийных режимов, компенсация реактивной мощности. Экономическое обоснование сечений ВЛ.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.07.2013 |
| Размер файла | 669,3 K |
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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Курсовой проект
Дисциплина: Электрические питающие системы и сети
Тема: Передача и распределение электроэнергии
Содержание
- Введение
- Исходные данные
- 1. Предварительный расчёт потоков, выбор сечений проводов, параметры схемы замещения ВЛ
- 1.1 Предварительный расчет потоков мощности в ЛЭП
- 1.2 Выбор сечений и типов проводов ВЛ
- 1.3 Расчет параметров схем замещения проводов ВЛ
- 2. Выбор числа, мощности и типов трансформаторов и автотрансформаторов
- 3. Расчёт параметров схем замещения трансформаторов и автотрансформаторов
- 3.1 Двухобмоточные трансформаторы и трансформаторы с расщепленной обмоткой
- 3.2 Трёхобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы
- 4. Расчёт потерь мощности в элементах электрической сети при максимальных и минимальных нагрузках
- 4.1 Расчет потерь мощности в линиях электропередачи
- 4.2 Расчет потерь мощности в трансформаторах
- 5. Расчёт рабочих режимов без компенсации реактивной мощности
- 5.1 Режим наибольшей нагрузки
- 5.2 Режим наименьшей нагрузки
- 5.3 Приведение параметров схемы замещения к ступени напряжения 110 кВ
- 5.4 Расчет напряжения
- 6. Выбор средств компенсации реактивной мощности
- 7. Расчёт рабочих режимов с учётом компенсации
- 7.1 Расчет потерь мощности в трансформаторах с учетом компенсации
- 7.2 Расчет потоков мощности в линиях с учетом компенсации
- 7.3 Расчёт напряжений в узлах сети с КУ
- 8. Расчёт послеаварийных режимов
- 8.1 Обрыв одной из линий кольцевой сети
- 8.2 Обрыв в одной из двухцепных линий
- 9. Выбор и обоснование средств регулирования
- 10. Технико-экономическое обоснование сечения ВЛ, мощности трансформаторов и эффективности комплектных КУ
- 10.1 Технико-экономическое обоснование сечения ВЛ
- 10.2 Технико-экономическое обоснование трансформаторов
- 10.3 Технико-экономическое обоснование ККУ
- 11. Механический расчёт проводов воздушной линии
- 11.1 Расчёт удельных нагрузок на провод
- 11.2 Расчёт критических пролётов проводов
- 11.3 Расчёт критической температуры
- 11.4 Расчёт монтажной таблицы
- Заключение
- Список используемых источников
Введение
В настоящее время в жизни человека большую роль играет электроэнергия. Проблемы поставки ее потребителю, а также поддержания высокого качества поставляемой электроэнергии стоят перед разработчиками энергосистем.
Электроэнергия должна удовлетворять большому количеству различных критериев, как-то величина отклонения напряжения, частота и множество других. С точки зрения производителей электроэнергии электрическая система должна быть экономичной и выполненной максимально качественно с минимумом затрат на электрооборудование и потери в линиях - это позволит увеличить передачу производимой электроэнергии потребителю. Основываясь на этих критериях, следует подобрать все электрооборудование системы.
Отдельным пунктом идет поддержание напряжения в пределах допустимой нормы в различных режимах энергосистемы (наибольшей и наименьшей нагрузки, а также послеаварийном режиме). Для этой цели используются регуляторы напряжения непосредственно на трансформаторах (РПН и ПБВ), а также конденсаторные батареи, которые, уменьшая реактивную энергию в энергосистеме, способствуют уменьшению падения напряжения в линиях. В данной курсовой работе мы попытаемся решить проблемы поставки электроэнергии потребителю и сохранения ее высокого качества. Курсовая работа содержит следующие основные пункты: выбор и обоснование трансформаторов и воздушных линий энергосистемы, расчет режимов наибольшей и наименьшей нагрузки, компенсация реактивной мощности системы, расчет послеаварийных режимов и регулирование напряжения, механический расчет воздушных линий. и технико-экономическое обоснование сечения ВЛ, мощности трансформаторов и эффективности комплектных КУ.
Исходные данные
Рис. 1. Схема электрической системы
Таблица 1
Исходные данные для расчёта режимов сети
|
Si (МВА) |
||||||||||||
|
S3 |
S7,8 |
S9 |
S11 |
S13 |
S14 |
S16 |
S17 |
S21 |
S22 |
S23 |
S4 |
|
|
30 |
5 |
12 |
13 |
7.5 |
5.8 |
9 |
8 |
0.5 |
0.6 |
0.9 |
180 |
|
|
Li (км) |
||||||||||||
|
1,2 |
4,5 (6) |
5 (6),9 |
9,10 |
10,12 |
9,15 |
12,15 |
17,18 |
18, 19 |
19, 20 |
|||
|
220 |
30 |
25 |
45 |
35 |
40 |
25 |
5 |
4 |
7 |
1. Предварительный расчёт потоков, выбор сечений проводов, параметры схемы замещения ВЛ
Предварительный расчет потокораспределения мощностей в электрической сети производиться для выбора сечения проводов воздушных линий (ВЛ).
1.1 Предварительный расчет потоков мощности в ЛЭП
МВА;
МВА;
МВА;
МВА;
МВА;
МВА;
МВА;
МВА;
МВА;
МВА;
МВА;
МВА;
МВА;
МВА;
МВА;
МВА;
1.2 Выбор сечений и типов проводов ВЛ
Сечение провода вычисляется по формуле:
, (1.1)
где - мощность линии i-j;
- номинальное значение напряжения;
- экономическая плотность тока.
-число расщеплений в фазе.
Данные для расчёта берём в таблице 1.1.
электроэнергия трансформатор сечение послеаварийный
Таблица 1.1
Значения экономических плотностей тока и минимальных сечений проводов для разных классов напряжений
|
Uном, кВ |
10 |
35 |
110 |
220 |
|
|
jэк, А/мм2 |
1.4 |
1.3 |
1.1 |
1 |
|
|
Fmin, мм2 |
25 |
50 |
70 |
150 |
Приведём пример расчёта сечений и типов проводов воздушных линий.
Рассчитав сечения проводов воздушных линий, выбираем ближайшие стандартные сечения, используя справочник [1]. Выбранные провода ВЛ и их параметры сведены в таблице 1.2.
Таблица 1.2
Выбор проводов ВЛ
|
F |
330кВ |
110кВ |
10кВ |
||||||||
|
F1.2 |
F4.6 |
F5.9 |
F9.10 |
F10.12 |
F9.15 |
F12.15 |
F17.18 |
F18.19 |
F19.20 |
||
|
расчетное |
486.844 |
162.87 |
139.02 |
97.84 |
35.81 |
122.93 |
165.05 |
80.188 |
60.141 |
36.084 |
|
|
стандартное |
500 |
185 |
150 |
120 |
50 |
150 |
185 |
95 |
70 |
50 |
|
|
Тип провода |
2АС*300 |
АС*185 |
АС*150 |
АС*120 |
АС*50 |
АС*150 |
АС*185 |
АС*95 |
АС*70 |
АС*50 |
1.3 Расчет параметров схем замещения проводов ВЛ
Активное сопротивление линии определяется по формуле:
, (1.2)
где - удельное активное сопротивление;
- длина линии.
Индуктивное сопротивление линии определяется по формуле:
, (1.3)
где - удельное индуктивное сопротивление;
, (1.4)
где
- среднегеометрическое расстояние между проводами;
, (1.5)
где ,, - расстояние между проводами.
- эквивалентный радиус провода;
, (1.6)
где - среднегеометрическое расстояние между проводами в фазе;
- радиус провода;
Емкостная проводимость линии определяется по формуле:
, (1.7)
где - удельная емкостная проводимость;
, (1.8)
Зарядная мощность линии определяется по формуле:
, (1.9)
Пример расчета для линии 1-2:
; кВ;
Ом
Ом
Ом/км
Ом
См/км
мкСм
МВар.
Средние расстояния между проводами для опор различных классов
напряжения приведены в таблице 1.3.
Таблица 1.3.
Средние расстояния между проводами
|
U, кВ |
330 |
110 |
10 |
|
|
Dср, м |
10,583 |
3,485 |
1,114 |
Результаты расчета параметров схемы замещения ВЛ сведены в таблице 1.4
Таблица 1.4
Параметры схем замещения ВЛ
|
№ ветви |
Тип провода |
Длина линии |
Сопротивление провода |
Проводимость |
|||||
|
rо, Ом/км |
rл, Ом |
xо, Ом/км |
xо, Ом |
bо, См/км |
bл, См |
||||
|
1.2 |
2*АС-300 |
220 |
0.053 |
11.55 |
0.323 |
71.145 |
3.594 |
790.8 |
|
|
4.5 |
АС-185 |
30 |
0.17 |
5.11 |
0.386 |
11.58 |
3.058 |
91.75 |
|
|
5.9 |
АС-150 |
25 |
0.21 |
5.25 |
0.393 |
15.72 |
3.058 |
76.46 |
|
|
9.10 |
АС-120 |
45 |
0.263 |
11.8 |
0.4 |
18 |
3.007 |
135.3 |
|
|
9.15 |
АС-150 |
40 |
0.21 |
8.4 |
0.39 |
15.72 |
3.058 |
122.3 |
|
|
10.12 |
АС-70 |
35 |
0.45 |
11.25 |
0.42 |
14.7 |
2.817 |
98.861 |
|
|
12.15 |
АС-70 |
25 |
0.45 |
15.75 |
0.42 |
10.5 |
2.817 |
70.43 |
|
|
17.18 |
АС-95 |
5 |
0.332 |
1.75 |
0.34 |
1.7 |
3.54 |
17.7 |
|
|
18.19 |
АС-70 |
4 |
0.45 |
1.8 |
0.35 |
1.4 |
3.427 |
14.16 |
|
|
19.20 |
АС-50 |
7 |
0.63 |
4.41 |
0.36 |
2.52 |
3.239 |
22.67 |
2. Выбор числа, мощности и типов трансформаторов и автотрансформаторов
Мощность трансформатора выбирается из соотношения:
,
где - расчетная мощность нагрузки.
Пример для трансформатора Т20-23: МВА.
По полученной мощности нагрузки выбираем трансформатор:
ТДНС 1000/10/0,4, МВА.
Параметры трансформаторов приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1.
Параметры выбранных трансформаторов
|
№ тр-ра |
Тип тр-ра |
Pxx, кВт |
Pк, кВт |
Uк, % |
Ix, % |
Sтном, (МВА) |
|
|
Т2-3-4 (АТ) |
3*АОДЦТН-125000/330/110/10 |
100 |
345 |
в. с. - 10 в. н. - 35 с. н. - 24 |
0.45 |
375 |
|
|
Т12-13-14 (Т2) |
ТДТН-16000/110/10/10 |
21 |
100 |
в. с. - 10.5 в. н. - 17.5 с. н. - 6.5 |
0.8 |
16 |
|
|
Т15-16-17 (Т1) |
ТДТН-25000/110/10/10 |
28.5 |
140 |
в. с. - 10.5 в. н. - 17.5 с. н. - 6.5 |
0.7 |
25 |
|
|
Т10-11 |
ТДН - 11000/110/10 |
14 |
58 |
10.5 |
0.9 |
11 |
|
|
Т5-7 (6-8) |
ТМН - 6300/110/10 |
10 |
44 |
10.5 |
1 |
6.3 |
|
|
Т18-21 |
ТМ - 630/10/0.4 |
1.5 |
8 |
5.5 |
2.5 |
0.63 |
|
|
Т19-22 |
ТМ - 630/10/0.4 |
1.5 |
8 |
5.5 |
2.5 |
0.63 |
|
|
Т20-23 |
ТМ - 1000/10/0.4 |
2.45 |
11 |
5.5 |
1.4 |
1 |
3. Расчёт параметров схем замещения трансформаторов и автотрансформаторов
3.1 Двухобмоточные трансформаторы и трансформаторы с расщепленной обмоткой
Расчет сопротивлений трансформатора производится по формулам:
(3.1)
, (3.2)
где - потери короткого замыкания;
- номинальное напряжение;
- номинальная мощность;
- напряжение короткого замыкания.
Расчет проводимостей трансформатора производится по формулам:
(3.3)
, (3.4)
где - потери холостого хода;
- ток холостого хода.
Пример расчета для трансформатора Т20-23:
ТМ-1000/10/0,4
Ом
Ом
мкСм
мкСм
Ом
3.2 Трёхобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы
Расчет сопротивлений между обмотками i и j производится по формулам:
(3.5)
(3.6)
где - потери короткого замыкания между обмотками i и j;
- напряжения короткого замыкания между обмотками i и j.
Расчет сопротивлений каждой обмотки производится по формулам:
(3.7)
(3.8)
(3.9)
(3.10)
(3.11)
(3.12)
Проводимости для трехобмоточных трансформаторов находятся по тем же формулам, что и для двухобмоточных трансформаторов.
Пример расчета для трансформатора Т12-13-14: ТДТН 16000/110/10/10
Соотношение мощностей S1,2/S1,3/S2,3=100/66,7/66,7 %, по справочнику [2] потери мощности ?Рк1,2=100 кВт; ?Рк1,3=?Рк2,3=66,667 кВт
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
мкСм
мкСм.
Параметры схем замещения трансформаторов и автотрансформаторов приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1
Параметры схем замещения трансформаторов
|
№ тр-ра |
Тип тр-ра |
Активное сопротивление, Ом |
Индуктивное сопротивление, Ом |
bт, мкСм |
qт, мкСм |
|||||
|
r1 |
r2 |
r3 |
x1 |
x2 |
x3 |
|||||
|
20-23 |
ТМ-1000/10/0.4 |
1.1 |
- |
- |
5.5 |
- |
- |
0.014 |
2.45 |
|
|
19-22 |
ТМ-630/10/0.4 |
2.016 |
- |
- |
8.494 |
- |
- |
0.01575 |
1.5 |
|
|
18-21 |
ТМ-1000/10/0.4 |
2.016 |
- |
- |
8.494 |
- |
- |
0.01575 |
1.5 |
|
|
6-8 |
ТМ-6300/110/10 |
14.661 |
- |
- |
219.93 |
- |
- |
4.763 |
7.561 |
|
|
10-11 |
ТМ-16000/110/10 |
6.339 |
- |
- |
126.08 |
- |
- |
7.485 |
10.59 |
|
|
T1 |
ТДТН-25000/110/10 |
1.481 |
1.481 |
0.494 |
47.169 |
8.376 |
14.548 |
2.155 |
1.323 |
|
|
T2 |
ТДТН-16000/110/10 |
2.583 |
2.583 |
0.861 |
73.702 |
13.09 |
22.73 |
1.588 |
9.679 |
|
|
AT |
АОДЦТН-125000/330/110 |
-0.946 |
2.835 |
1.14 |
59.914 |
-15.34 |
179.54 |
0.155 |
0.092 |
4. Расчёт потерь мощности в элементах электрической сети при максимальных и минимальных нагрузках
4.1 Расчет потерь мощности в линиях электропередачи
Потери активной мощности можно определить по формуле:
(4.1)
, (4.2)
где -расчётная активная мощность линии;
-расчётная реактивная мощность линии;
-активное сопротивление линии.
Потери реактивной мощности можно определить по формуле:
; (4.3)
. (4.4)
Расчет потерь мощности в двухобмоточных трансформаторах и в трансформаторах с расщепленной обмоткой
, (4.5)
где - потери короткого замыкания;
-потери холостого хода;
- мощность нагрузки.
, (4.6)
где - напряжение короткого замыкания;
- ток холостого хода.
Для определения потерь в трансформаторах при наименьшей нагрузке формулы остаются такие же, только мощность нагрузки уменьшается в два раза ().
Пример расчета для трансформатора Т20,23: ТМ 1000/10/0,4
кВт
кВар
кВт
кВар
4.2 Расчет потерь мощности в трансформаторах
Расчетные формулы:
(4.7)
(4.8)
(4.9)
(4.10)
Пример расчета для трансформатора Т1 (15-16-17): ТДТН 25000/110/10
кВт
кВт
кВт
кВт
кВт
%
%
%
МВар
МВар
Результаты расчетов потерь мощности в трансформаторах в режиме наибольших и наименьших нагрузок приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1.
Потери мощности в трансформаторах
|
№ тр-ра |
Тип тр-ра |
Наибольшая нагрузка |
Наименьшая нагрузка |
|||
|
?P, кВар |
?Q, кВар |
?P, кВар |
?Q, кВар |
|||
|
20-23 |
ТМ-1000/10/0.4 |
11 |
59 |
4.687 |
25 |
|
|
19-22 |
ТМ-630/10/0.4 |
8.756 |
47 |
3.314 |
24 |
|
|
18-21 |
ТМ-1000/10/0.4 |
6.539 |
38 |
2.76 |
21 |
|
|
6 - 8 |
ТМ-6300/110/10 |
38 |
129 |
17 |
80 |
|
|
10 - 11 |
ТМ-16000/110/10 |
95 |
1712 |
34 |
502 |
|
|
T1 |
ТДТН-25000/110/10 |
101 |
1987 |
47 |
615 |
|
|
T2 |
ТДТН-16000/110/10 |
79 |
1525 |
35 |
531 |
|
|
AT |
АОДЦТН-125000/330/110 |
334 |
9713 |
158 |
2703 |
5. Расчёт рабочих режимов без компенсации реактивной мощности
5.1 Режим наибольшей нагрузки
Расчет радиальных цепей энергосистемы.
(5.1)
Для чётных узлов ; .
Для нечётных узлов ; .
МВА
МВт
МВар
МВА
МВт
МВар
МВА
МВт
МВар
МВА
МВт
МВар
МВА
Расчет кольцевых цепей
МВА
МВА
МВт
МВар
МВт
МВар
МВт
МВар
МВт
МВар
МВА
МВт
МВар
МВт
МВар
МВт
МВар
МВА
МВт
МВар
МВА
5.2 Режим наименьшей нагрузки
Потоки мощности в линиях в режиме наименьшей нагрузки рассчитываются аналогично тому, как это делалось для режима наибольшей нагрузки. Только в расчетные формулы подставляются потери мощности в линиях и трансформаторах, рассчитанные для режима наименьшей нагрузки и нагрузка потребителей, рассчитанная при условии .
Результаты расчета потерь мощности в линиях для режимов без компенсации сведены в таблицы 5.1 и 5.2
Таблица 5.1
Потери мощности в линиях
|
№линии |
Наибольшая нагрузка Sнб (МВА) |
Наименьшая нагрузка Sнн (МВА) |
|
|
1.2 |
7.862+48.428i |
1.966+12.007i |
|
|
4э |
- |
- |
|
|
4.5 |
0.511+1.16i |
0.128+0.29i |
|
|
4.6 |
0.511+1.16i |
0.128+0.29i |
|
|
5.9 |
0.38+0.71i |
0.092+0.172i |
|
|
6.9 |
0.38+0.71i |
0.092+0.172i |
|
|
9э |
- |
- |
|
|
9, 10 |
0.399+0.609i |
0.1+0.152i |
|
|
9.15 |
0.486+0.909i |
0.122+0.227i |
|
|
10.12 |
0.088+0.059i |
0.022+0.015i |
|
|
12.15 |
0.083+0.038i |
0.021+0.009 |
|
|
10э |
- |
- |
|
|
12э |
- |
- |
|
|
15э |
- |
- |
|
|
17э |
- |
- |
|
|
17.18 |
0.085+0.083i |
0.021+0.021i |
|
|
18.19 |
0.047+0.037i |
0.012+0.009i |
|
|
19, 20 |
0.039+0.023i |
0.01+0.006i |
Таблица5.2.
Потоки мощности в линиях
|
№линии |
Наибольшая нагрузка Sнб (МВА) |
Наименьшая нагрузка Sнн (МВА) |
|||
|
Начало линии |
Конец линии |
Начало линии |
Конец линии |
||
|
1.2 |
256.036+117.343i |
248.174+111.971i |
126.207+9.12i |
122.23+27.628i |
|
|
4э |
222.387+113.57i |
109.333+55.574i |
|||
|
4.5 |
30.66+18.566i |
30.137+17.385i |
14.104+8.655i |
13.849+8.075i |
|
|
4.6 |
30.898+18.095i |
30.387+16.935i |
14.229+8.43i |
13.974+7.85i |
|
|
5.9 |
25.087+15.673i |
25.502+14.984i |
11.709+7.717i |
11.525+7.373i |
|
|
6.9 |
25.087+15.673i |
25.502+14.984i |
11.709+7.717i |
11.525+7.373i |
|
|
9э |
51.004+29.969i |
23.051+14.745i |
|||
|
9, 10 |
16.989+10.978i |
8.443+4.713i |
|||
|
9.15 |
22.758+13.499i |
11.43+6.303i |
|||
|
10.12 |
5.844+3.791i |
2.87+1.827i |
|||
|
12.15 |
5.829+3.238i |
2.996+1.177i |
|||
|
10э |
11.145+7.187i |
5.573+2.886i |
|||
|
12э |
11.674+7.029i |
5.837+3.003i |
|||
|
15э |
16.929+10.261i |
8.463+5.126i |
|||
|
17э |
8.728+5.531i |
4.363+2.762i |
|||
|
17.18 |
1.928+1.291i |
1.843+1.209i |
0.963+0.642i |
0.92+0.6i |
|
|
18.19 |
1.411+0.906i |
1.364+0.87i |
0.705+0.449i |
0.681+0.431i |
|
|
19, 20 |
0.816+0.558i |
0.776+0.536i |
0.407+0.275i |
0.387+0.264i |
5.3 Приведение параметров схемы замещения к ступени напряжения 110 кВ
Для расчета напряжений в узлах необходимо параметры схемы замещения привести к одной ступени напряжения. За основную ступень возьмём ступень с напряжением 110 кВ. Сопротивления элементов схемы замещения приводятся следующим образом:
(5.2)
(5.3)
(5.4)
Пример расчета для элемента 1-2
Ом
Ом
См
Результаты приведения параметров схемы замещения приведены в таблице 5.3.
Таблица 5.3
Приведенные параметры схемы замещения для линий
|
№ ветви |
Активное сопр. Ом |
Индуктивное сопр. Ом |
Ёмкостное сопр. Ом |
Uном |
||||
|
rij факт |
rij прив |
xij факт |
xij прив |
bij факт |
bij прив |
|||
|
1.2 |
11.55 |
1.28205 |
71.145 |
7.897095 |
790.8 |
87.7788 |
330 |
|
|
4.5 |
5.11 |
5.11 |
11.58 |
11.58 |
91.75 |
91.75 |
110 |
|
|
4.6 |
5.11 |
5.11 |
11.58 |
11.58 |
91.75 |
91.75 |
110 |
|
|
5.9 |
5.25 |
5.25 |
15.72 |
15.72 |
76.46 |
76.46 |
110 |
|
|
6.9 |
5.25 |
5.25 |
15.72 |
15.72 |
76.46 |
76.46 |
110 |
|
|
9.10 |
11.8 |
11.8 |
18 |
18 |
135.3 |
135.3 |
110 |
|
|
9.15 |
8.4 |
8.4 |
15.72 |
15.72 |
122.3 |
122.3 |
110 |
|
|
10.12 |
11.25 |
11.25 |
14.7 |
14.7 |
98.861 |
98.861 |
110 |
|
|
12.15 |
15.75 |
15.75 |
10.5 |
10.5 |
70.43 |
70.43 |
110 |
|
|
17.18 |
1.75 |
211.75 |
1.68 |
203.28 |
17.7 |
2141.7 |
10 |
|
|
18.19 |
1.8 |
217.8 |
1.387 |
167.827 |
14.16 |
1713.36 |
10 |
|
|
19.20 |
4.41 |
533.61 |
2.561 |
309.881 |
22.67 |
2743.07 |
10 |
Таблица 5.4.
Приведенные параметры схемы замещения для трансформаторов
|
№тр-ра |
Uном |
Активное сопр. Ом |
Индуктивное сопр. Ом |
Ёмкостное сопр. Ом |
|||||
|
rij факт |
rij прив |
xij факт |
xij прив |
bij факт |
bij прив |
||||
|
АТ |
r1 |
330 |
-0.315 |
-0.035 |
59.914 |
6.650 |
0.155 |
0.017205 |
|
|
r2 |
0.945 |
0.105 |
-15.341 |
-1.703 |
|||||
|
r3 |
0.538 |
0.060 |
179.536 |
19.928 |
|||||
|
Т1 |
r1 |
110 |
1.481 |
1.481 |
47.169 |
47.169 |
2.155 |
2.155 |
|
|
r2 |
1.481 |
1.481 |
8.376 |
8.376 |
|||||
|
r3 |
0.494 |
0.494 |
14.548 |
14.548 |
|||||
|
Т2 |
r1 |
110 |
2.583 |
2.583 |
73.702 |
73.702 |
1.588 |
1.588 |
|
|
r2 |
2.583 |
2.583 |
13.087 |
13.087 |
|||||
|
r3 |
0.861 |
0.861 |
22.73 |
22.73 |
|||||
|
10-11 |
110 |
6.339 |
6.339 |
126.079 |
126.079 |
7.485 |
7.485 |
||
|
6 - 8 |
110 |
14.661 |
14.661 |
219.929 |
219.929 |
4.763 |
4.763 |
||
|
18-21 |
10 |
2.016 |
243.936 |
8.494 |
1027.774 |
0.016 |
1.906 |
||
|
19-22 |
10 |
2.016 |
243.936 |
8.494 |
1027.774 |
0.016 |
1.906 |
||
|
20-23 |
10 |
1.1 |
133.1 |
5.5 |
665.5 |
0.014 |
1.694 |
5.4 Расчет напряжения
(5.3)
(5.4)
, (5.5)
где
- напряжение ступени, к которой приводились параметры схемы замещения ( кВ);
- напряжение, приведенное к 110 кВ;
, (5.6)
где .
Пример расчета: U1пр=121 Кв
кВ
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
Результаты расчета приведенных и фактических напряжений в режиме наибольшей и наименьшей нагрузки приведены в таблице 5.4.
Таблица 5.4.
Приведенные и фактические напряжения для двух режимов
|
№ узла |
Наибольшая нагрузка |
Наименьшая нагрузка |
|||||
|
Uном, кВ |
Uрасч, кВ |
Uфакт, кВ |
Uном, кВ |
Uрасч, кВ |
Uфакт, кВ |
||
|
1 |
330 |
121 |
363 |
330 |
115.5 |
346.5 |
|
|
2 |
330 |
110.767 |
324.822 |
330 |
119.21 |
355.88 |
|
|
3 |
10 |
101.25 |
12.5 |
10 |
114.216 |
13.17 |
|
|
4 |
110 |
105.667 |
98.42 |
110 |
116.412 |
111.17 |
|
|
5 |
110 |
102.314 |
100.17 |
110 |
114.849 |
112 |
|
|
6 |
110 |
102.351 |
106.3 |
110 |
114.868 |
115.7 |
|
|
7 |
10 |
98.672 |
9.4 |
10 |
113.95 |
10.4 |
|
|
8 |
10 |
99.621 |
9.4 |
10 |
114.411 |
10.4 |
|
|
9 |
110 |
99.69 |
103.1 |
110 |
113.602 |
114.4 |
|
|
10 |
110 |
96.082 |
96.082 |
110 |
111.928 |
111.928 |
|
|
11 |
10 |
86.456 |
7.867 |
10 |
106.853 |
9.724 |
|
|
12 |
110 |
94.406 |
94.406 |
110 |
111.109 |
111.109 |
|
|
13 |
10 |
88.905 |
8.090 |
10 |
108.261 |
9.852 |
|
|
14 |
10 |
89.475 |
8.142 |
10 |
108.548 |
9.878 |
|
|
15 |
110 |
96.05 |
96.05 |
110 |
111.835 |
111.835 |
|
|
16 |
10 |
90.888 |
8.271 |
10 |
109.174 |
9.935 |
|
|
17 |
10 |
91.013 |
8.282 |
10 |
109.238 |
9.941 |
|
|
18 |
10 |
85.12 |
7.746 |
10 |
106.297 |
9.673 |
|
|
19 |
10 |
80.945 |
7.366 |
10 |
104.217 |
9.484 |
|
|
20 |
10 |
75.416 |
6.863 |
10 |
101.468 |
9.234 |
|
|
21 |
0.4 |
81.771 |
0.297 |
0.4 |
104.596 |
0.380 |
|
|
22 |
0.4 |
77.409 |
0.281 |
0.4 |
102.409 |
0.372 |
|
|
23 |
0.4 |
71.051 |
0.258 |
0.4 |
99.275 |
0.360964 |
6. Выбор средств компенсации реактивной мощности
Расчет необходимых величин реактивной мощности производится по формуле:
, (6.1)
где - реактивная мощность, которую необходимо скомпенсировать в узле i;
- активная мощность узла i;
-тангенс до компенсации;
- тангенс угла после компенсации.
Принимаем для чётных i,
для нечётных i,
для всех i.
Пример расчета необходимой величины реактивной мощности в узле 23:
МВар
Компенсирующее устройство УКМ 58-0,4-402 (5*67=335)
Мвар
МВА
Результаты расчета и выбора компенсирующих устройств сведены в таблицу 6.1
Таблица 6.1
Результаты расчета и выбора компенсирующих устройств
|
№ узла |
, МВА |
, МВА |
, МВА |
Тип компенсирующего устройства |
Кол-во |
|
|
23 |
0.765+0.477i |
0.335i |
0.765+0.142i |
УКМ 58-0,4-402 (5*67=335) |
1 |
|
|
22 |
0.54+0.264i |
0.167i |
0.54+0.097i |
УКМ 58-0,4-200 (3*33,3+67=166,9) |
1 |
|
|
21 |
0.425+0.265i |
0.201i |
0.425+0.064i |
УКМ 58-0,4-402 (3*67=201) |
1 |
|
|
17 |
6.8+4.24i |
3.15i |
6.8+1.09i |
УКМ 57-10,5-3150 (7 (3*150=450)) |
1 |
|
|
16 |
8.1+3.96i |
2.7i |
8.1+1.26i |
УКМ 57-10,5-2250 (6 (3*150=450)) |
1 |
|
|
14 |
5.22+2.552i |
1.8i |
5.22+0.752i |
УКМ 57-10,5-1800 (4 (3*150=450)) |
1 |
|
|
13 |
6.375+3.975i |
2.7i |
6.375+1.275i |
УКМ 57-10,5-2800 (6 (3*150=450)) |
1 |
|
|
11 |
11.05+6.89i |
3.15i |
6.375+3.74i |
УКМ 57-10,5-3150 (7 (3*150=450)) |
1 |
|
|
8 |
4.5+2.2i |
1.35i |
4.5+0.85i |
УКМ 57-10,5-1350 (3 (3*150=450)) |
1 |
|
|
7 |
4.25+2.65i |
1.8i |
4.25+0.85i |
УКМ 57-10,5-1800 (4 (3*150=450)) |
1 |
|
|
3 |
25.5+15.9 |
10.630i |
25.5+5.27i |
УКМ 57-10,5-3150 (7 (3*150=450)) |
3 |
|
|
УКМ 57-10,5-1800 (4 (3*150=450)) |
1 |
7. Расчёт рабочих режимов с учётом компенсации
7.1 Расчет потерь мощности в трансформаторах с учетом компенсации
Расчет потерь мощности в двухобмоточных, трехобмоточных, с расщепленной обмоткой трансформаторах и в автотрансформаторах с учетом компенсации выполняется по формулам аналогично расчету потерь мощности в трансформаторах в режиме наибольшей нагрузки, но при этом в формулы подставляются Ski.
Результаты расчета потерь мощности в трансформаторах в режиме наибольшей нагрузки с учетом компенсации приведены в таблице 7.1
Таблица 7.1
Потери мощности в трансформаторах после компенсации
|
№ тр-ра |
Тип трансформатора |
, МВА |
|
|
АТ |
3*АОДЦТН-125000/330/110/10 |
0,274+j24,166 |
|
|
Т1 |
ТДТН-25000/110/10 |
0,086+j1,629 |
|
|
Т2 |
ТДТН-16000/110/10 |
0,066+j1,245 |
|
|
Т10-11 |
ТМ-16000/110/10 |
0,079+j1,398 |
|
|
Т6-8 |
ТМ-6300/110/10 |
0,031+j 0,113 |
|
|
Т18-21 |
ТМ-1000/10/0,4 |
0,005223+j 0.032 |
|
|
Т19-22 |
ТМ-630/10/0,4 |
0,00757+j 0,042 |
|
|
Т20-23 |
ТМ-1000/10/0,4 |
0,00911+j 0,047 |
7.2 Расчет потоков мощности в линиях с учетом компенсации
Потоки мощности в линиях с учетом компенсации рассчитываются аналогично, как это делалось в режиме наибольшей нагрузки. Только в расчет подставляются потери мощности в линиях и трансформаторах, рассчитанные в режиме компенсации, а также нагрузка потребителей, рассчитанная при условии учёта компенсации.
Результаты расчета потоков мощности в линиях в режиме наибольшей нагрузки с учетом компенсации приведены в таблице 7.2
Таблица 7.2
Потоки и потери мощности в линиях с учётом компенсации
|
№линии |
Потери в линиях |
Потоки в линиях Sнбк (МВА) |
||
|
Начало линии |
Конец линии |
|||
|
1-2 |
6.223+38.334i |
246.563+25.503i |
240.339+30.226i |
|
|
4 |
- |
217.937+46.549i |
||
|
4-5 |
27.86+6.96i |
27.86+6.96i |
27.524+6.198i |
|
|
4-6 |
0.336+0.763i |
28.077+7.02i |
27.741+6.258i |
|
|
5-9 |
0.257+0.481i |
23.809+6.606i |
23.552+6.125i |
|
|
6-9 |
0.257+0.481i |
23.809+6.606i |
23.552+6.125i |
|
|
9э |
- |
47.105+12.25i |
||
|
9-10 |
0.248+0.378i |
15.462+3.84i |
||
|
9-15 |
0.309+0.577i |
20.786+3.521i |
||
|
10-12 |
0.056+0.037i |
5.467+0.825i |
||
|
12-15 |
0.045+0.021i |
4.872+0.663i |
||
|
10э |
- |
9.995+3.016i |
||
|
12э |
- |
10.339+1.488i |
||
|
15э |
- |
15.914+2.858i |
||
|
17э |
- |
8.449+1.481i |
||
|
17-18 |
0.047+0.046i |
1.649+0.391i |
1.602+0.346i |
|
|
18-19 |
0.027+0.027i |
1.232+0.287i |
1.204+0.26i |
|
|
19-20 |
0.032+0.019i |
0.703+0.144i |
0.67+0.125i |
7.3 Расчёт напряжений в узлах сети с КУ
Расчёт выполняется аналогично расчёту в п.5.3.
Результаты расчёта напряжений в режиме наибольшей компенсации с учётом ККУ приведены в таблице 7.3.
Таблица 7.3.
Напряжения с учётом компенсации
|
№ узла |
Uном, кВ |
Наибольшее напряжение после компенсации |
||
|
Uрасч, кВ |
Uфакт, кВ |
|||
|
1 |
330 |
121 |
363 |
|
|
2 |
330 |
117.588 |
352.764 |
|
|
3 |
10 |
115.058 |
10.470 |
|
|
4 |
110 |
116.139 |
116.139 |
|
|
5 |
110 |
114.141 |
114.141 |
|
|
6 |
110 |
114.125 |
114.125 |
|
|
7 |
10 |
114.706 |
10.438 |
|
|
8 |
10 |
114.69 |
10.43679 |
|
|
9 |
110 |
113.602 |
113.602 |
|
|
10 |
110 |
110.161 |
110.161 |
|
|
11 |
10 |
107.193 |
9.755 |
|
|
12 |
110 |
108.957 |
108.957 |
|
|
13 |
10 |
107.636 |
9.794876 |
|
|
14 |
|
Подобные документы
Выбор сечения проводов воздушных линий. Выбор типа и мощности трансформаторов. Расчет потерь мощности в элементах сети и в трансформаторах при отключении линии. Расчет режимов проектируемой сети с КУ. Технико-экономическое обоснование сечений ВЛ.
курсовая работа [400,3 K], добавлен 19.07.2011Выбор сечений проводов воздушных линий электропередачи. Зарядная мощность линий. Мощность трансформаторов на подстанциях. Справочные и расчетные параметры выбранных трансформаторов. Определение расчетных нагрузок узлов. Анализ схемы электрической сети.
курсовая работа [439,9 K], добавлен 16.01.2013Краткая характеристика потребителей электроэнергии. Расчет электрической нагрузки завода и механического цеха. Выбор количества и мощности цеховых трансформаторов. Компенсация реактивной мощности. Выбор внешнего напряжения и расчет питающих линий.
дипломная работа [3,6 M], добавлен 15.06.2013Расчет электрических нагрузок. Выбор цехового трансформатора, сечений проводов и кабелей. Определение потерь мощности и электроэнергии в цеховом трансформаторе и в одной из линий, питающих силовые распределительные пункты. Компенсация реактивной мощности.
курсовая работа [204,7 K], добавлен 16.01.2015Выбор основного электротехнического оборудования электрической сети (линий и трансформаторов). Расчёт нормальных режимов (с выбором отпаек трансформаторов на подстанциях для обеспечения необходимых уровней напряжений устройств КРМ) в узлах системы.
курсовая работа [445,0 K], добавлен 25.04.2012Предварительный выбор числа и мощности трансформаторов. Выбор сечений линий электропередач для различных вариантов схемы развития. Экономическое сравнение вариантов электрической сети. Исследование аварийных и послеаварийных режимов электрической сети.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 25.12.2014Разработка конфигурации электрической сети. Выбор номинального напряжения сети и параметров цепей линий, числа и мощности трансформаторов подстанций. Расчет нормальных режимов наибольших и наименьших нагрузок, наиболее тяжелых послеаварийных режимов.
курсовая работа [6,1 M], добавлен 06.02.2014Выбор вариантов развития существующей сети. Выбор номинальных напряжений сооружаемых воздушных линий радиального варианта сети. Определение сечений проводов сооружаемых линий радиального варианта сети. Выбор понижающих трансформаторов на подстанции.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 22.07.2014Выбор номинального напряжения сети, мощности компенсирующих устройств, сечений проводов воздушных линий электропередачи, числа и мощности трансформаторов. Расчет схемы замещения электрической сети, режима максимальных, минимальных и аварийных нагрузок.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 25.01.2015Анализ расчета районной электрической сети. Характеристика электрифицируемого района, источника питания и потребителей. Составление баланса активной и реактивной мощности. Анализ расчётов основных режимов работы сети: расчет нагрузок, составление схем.
курсовая работа [593,6 K], добавлен 17.11.2011Расчет электрических параметров сети: выбор числа цепей и сечения проводов ЛЭП, выполнение необходимых проверок выбранного провода, выбор количества и мощности трансформаторов. Электрический расчет режимов нагрузки, расчет годовых потерь электроэнергии.
контрольная работа [301,3 K], добавлен 10.01.2010Составление баланса мощности. Предварительный расчет отобранных вариантов: радиально-магистральная, комбинированная и кольцевая сеть. Технико-экономическое обоснование проект. Расчет релейной защиты воздушных линий. Компенсация реактивной мощности.
дипломная работа [432,7 K], добавлен 15.04.2013Характеристика среды производственных помещений и потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок, выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Проектирование системы внешнего и внутреннего электроснабжения, компенсация реактивной мощности.
дипломная работа [456,6 K], добавлен 26.09.2011Потребление и покрытие потребности в активной мощности. Выбор схемы, номинального напряжения и основного электрооборудования линий и подстанций сети. Уточненный баланс реактивной мощности. Расчет основных режимов работы сети и определение их параметров.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 16.01.2014Выбор схемы внешнего электроснабжения, величины напряжения, силовых трансформаторов. Расчет электрических нагрузок, воздушных и кабельных линий, токов короткого замыкания. Проверка кабельных линий по потерям напряжения. Компенсация реактивной мощности.
дипломная работа [387,4 K], добавлен 28.09.2009Определение осветительной нагрузки цехов, расчетных силовых нагрузок. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности. Определение потерь мощности и электроэнергии. Выбор параметров схемы сети электроснабжения.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 14.06.2015Характеристика цеха и потребителей электроэнергии. Определение нагрузок и категории электроснабжения. Расчёт нагрузок, компенсации реактивной мощности. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Выбор распределительных сетей высокого напряжения.
курсовая работа [308,4 K], добавлен 21.02.2014Изучение нагрузочной способности воздушных линий электропередач. Характеристика электрифицируемого района, потребителей и источника питания. Составление баланса реактивной мощности, выбор сечений проводов. Методы расчёта основных режимов работы сети.
дипломная работа [676,4 K], добавлен 14.02.2010Определение электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Расчет и выбор сечений жил кабелей механического цеха. Компоновка главной понизительной подстанции. Релейная защита трансформаторов.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 29.05.2015Выбор напряжения сети, типа и мощности силовых трансформаторов на подстанции, сечения проводов воздушной линии электропередачи. Схема замещения участка электрической сети и ее параметры. Расчеты установившихся режимов и потерь электроэнергии в линии.
курсовая работа [688,8 K], добавлен 14.07.2013
