Сети и системы
Характеристика электрифицируемого района и потребителей электроэнергии. Выбор конструкции и номинального напряжения линий сети; количества и мощности силовых трансформаторов на приемных подстанциях. Технико-экономическое обоснование двух вариантов.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 26.10.2013 |
Размер файла | 1,2 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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Характеристика электрифицируемого района и потребителей электроэнергии
Главной задачей этого раздела является максимально полный подбор исходного материала для дальнейшего проектирования. Исходные данные к курсовому проекту сведены в таблицу 1.1.
Таблица 1.1. Исходные данные для проектирования
Обозначение подстанций |
Состав потребителей по категориям |
Время максимума нагрузки |
Режим максимальной нагрузки |
Режим минимальной нагрузки |
||||||||
Кате-гория |
% |
ч/год |
S, МВА |
P, МВт |
Q, МВАр |
cos |
S, МВА |
P, МВт |
Q, МВАр |
cos |
||
а |
50 |
4000 |
53,76 |
50 |
19,76 |
0,93 |
39,77 |
35 |
18,89 |
0,88 |
||
б |
40 |
3900 |
13,33 |
12 |
5,81 |
0,9 |
9,41 |
8 |
4,96 |
0,85 |
||
в |
60 |
5500 |
16,85 |
15 |
7,68 |
0,89 |
11,76 |
10 |
6,19 |
0,85 |
||
г |
90 |
6500 |
107,53 |
100 |
39,52 |
0,93 |
94,44 |
85 |
41,17 |
0,9 |
||
д |
40 |
4400 |
38,04 |
35 |
14,91 |
0,92 |
28,73 |
20 |
10,8 |
0,88 |
В таблице 1.1. указаны следующие потребители:
а - завод сельскохозяйственного машиностроения;
б - механический завод;
в-цементный завод;
г - медеплавильный завод;
д - завод электротехнических изделий.
Определим необходимые климатические параметры в (соответствии с [1]), характеризующие заданный район.
Район характеризуется:
Умеренной пляской проводов (1 раз в 5-10 лет);
Различными скоростными напорами ветра;
Невысоким числом грозовых часов (не более 20 в год);
Различной толщиной стенки гололеда.
Взаимное расположение отдельных потребителей (в соответствии с заданием) изображено на рисунке 1.1.
Выбор конструкции и номинального напряжения линий сети
Т.к. потребители имеют значительное удаление от источника питания, то все линии электропередач будут воздушными.
Наметим несколько вариантов схем электроснабжения заданного района.
В соответствии с требованиями ПУЭ нагрузки I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаиморезервирующих источников питания и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения одного из источников может быть допущен лишь на время включения автоматического восстановления питания. Двухцепная линия, выполненная на одной опоре не удовлетворяет требованиям надежности электроснабжения потребителей I категории. Для них целесообразно предусматривать две отдельные двухцепные линии. При выполнении требований надежности электроснабжения потребители I категории должны обеспечиваться 100-процентным резервом, который должен включаться автоматически.
Для потребителей II категории можно предусматривать питание по двухцепной линии. Однако, учитывая непродолжительность аварийного ремонта ВЛ, правила допускают производить электроснабжение нагрузок II категории по одной ВЛ. Опыт проектирования систем электроснабжения районов с потребителями I и II категорий показывает, что в большинстве случаев целесообразно использовать две группы сетей - разомкнутые магистральные или радиальные резервированные с двух цепными линиями и замкнутые сети.
Потребителей III категории резервным питанием допускается не обеспечивать.
Предварительный выбор номинального напряжения Uн линий производят совместно с разработкой схем сети, т. к. они взаимно дополняют друг друга. Напряжения для различных элементов проектируемой сети могут существенно различаться. Величина Uн зависит от передаваемой мощности.
Наивыгоднейшее напряжение может быть определено по формуле Г.А. Илларионова:
,
где l - длина линии, км;
р - передаваемая мощность на одну цепь, МВт.
Произведем выбор питающих напряжений для трех рассматриваемых вариантов схем электроснабжения заданного района. Результаты расчетов сведены в таблицу 2.1.
Таблица 2.1. Выбор питающих напряжений для рассматриваемых вариантов
Вариант |
Участок сети |
Мощность на одну цепь, МВт |
Напряжение, кВ |
Выбранное напряжение, кВ |
||
по кривым института «Энергосетьпроект» |
по формуле Г.А. Илларионова |
|||||
ИП-а |
75 |
110 |
150 |
220 |
||
а - г |
50 |
110 |
112,54 |
220 |
||
ИП - в |
25 |
110 |
91,28 |
110 |
||
I |
ИП - б |
6 |
35 |
49,8 |
110 |
|
в-д |
17,5 |
110 |
78,36 |
110 |
||
ИП - а |
75 |
110 |
150 |
220 |
||
а - г |
50 |
110 |
112,54 |
220 |
||
II |
ИП - в |
31 |
110 |
99,7 |
110 |
|
в-д |
17,5 |
110 |
78,4 |
110 |
||
в-б |
6 |
35 |
47,9 |
110 |
Опыт эксплуатации электрических сетей показывает, что при прочих равных условиях предпочтительней вариант с более высоким номинальным напряжением, как более перспективный. В то же время недостатком является большое разнообразие напряжений ЛЭП в пределах электрической сети одного района. Поэтому в качестве уровня напряжения для схем всех вариантов выбираем один единственный - 110 кВ.
3. Выбор количества и мощности силовых трансформаторов на приемных подстанциях
Для условий нормальной работы на подстанции устанавливают два трехфазных трансформатора с номинальной мощностью каждого, рассчитанной в пределах от 60 до 70% максимальной нагрузки т.е. Sн.тр.=(0,60,7) Smax. Несмотря на то, что отключения трансформаторов довольно редки, однако с такой возможностью следует считаться и при наличии потребителей I и II категорий устанавливают на ГПП два трансформатора. При аварии любой из трансформаторов, оставшийся в работе, должен обеспечить бесперебойное питание потребителей нагрузки.
Согласно ПУЭ, при наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены поврежденного трансформатора за время не более 1 суток допускается питание потребителей II категории от одного трансформатора. Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта и замены поврежденного элемента системы электроснабжения не превышают одних суток. Опыт Норильской энергосистемы показывает, что за это время возможна замена одного трансформатора мощностью не более 80 МВА, независимо от номинального напряжения.
Ряд номинальных напряжений трансформаторов и автотрансформаторов, рекомендуемых для современных проектов регламентирован ГОСТом 9680-77.
Условия выбора трансформаторов сведены в таблице 3.1. (по [4]).
Таблица 3.1. Условия выбора трансформаторов ГПП
Вариант |
П/ст |
Макс. нагрузка, МВА |
Мощность потребителей I и II категорий, МВА |
Тип и номин. Мощность тр-ра, МВА |
Кол-во тр-ров |
Коэф. загрузки в норм. реж., Кз.н. |
|
а |
57,76 |
26,88 |
ТРДН-40000/220 |
2 |
0,68 |
||
б |
13,33 |
5,33 |
ТДН-10000/110 |
2 |
0,67 |
||
I |
в |
16,85 |
10,11 |
ТДН-16000/110 |
2 |
0,54 |
|
г |
107,6 |
96,78 |
ТРДЦН-100000/220 |
2 |
0,54 |
||
д |
38,4 |
15,36 |
ТДН-40000/110 |
2 |
0,61 |
||
а |
57,76 |
26,88 |
ТРДН-40000/220 |
2 |
0,68 |
||
б |
13,33 |
5,33 |
ТДН-10000/110 |
2 |
0,67 |
||
II |
в |
16,85 |
10,11 |
ТДН-16000/110 |
2 |
0,54 |
|
г |
107,6 |
96,78 |
ТРДЦН-100000/220 |
2 |
0,54 |
||
д |
38,4 |
15,36 |
ТДН-40000/110 |
2 |
0,61 |
В таблице 3.1. имеют место следующие обозначения
- коэффициент загрузки одного трансформатора в нормальном режиме;
- коэффициент загрузки оставшегося в работе трансформатора в послеаварийном режиме.
В соответствии с ПУЭ перегрузка трансформаторов в послеаварийном режиме не должна превышать 40% (для условий Крайнего Севера - 50%), что выполняется для выбранных типов трансформаторов.
Характеристики выбранных типов трансформаторов представлены в таблице 3.2. (источник - [2]).
Таблица 3.2. Характеристики выбранных типов трансформаторов
Вар |
П/ст |
Тип трансформатора |
Ном. напряжение, кВ |
Пределы регулирования, % |
Рх, кВт |
Рк, кВт |
Uk, % |
Ixx, % |
||
а |
ТРДН-40000/220 |
230/6,3 |
81,5 |
50 |
170 |
12 |
28 |
0,9 |
||
б |
ТДН-10000/110 |
115/6,3 |
91,78 |
14 |
60 |
10,5 |
- |
0,7 |
||
I |
в |
ТДН-16000/110 |
125/6,6 |
91,78 |
18 |
85 |
10,5 |
- |
0,7 |
|
г |
ТРДЦН-100000/220 |
230/6,3 |
81,5 |
115 |
360 |
12 |
28 |
0,7 |
||
д |
ТДН-40000/110 |
115/6,3 |
91,5 |
34 |
170 |
10,5 |
- |
0,65 |
||
а |
ТРДН-40000/220 |
230/6,3 |
81,5 |
50 |
170 |
12 |
28 |
0,9 |
||
б |
ТДН-10000/110 |
115/6,3 |
91,78 |
14 |
60 |
10,5 |
- |
0,7 |
||
I |
в |
ТДН-16000/110 |
125/6,6 |
91,78 |
18 |
85 |
10,5 |
- |
0,7 |
|
г |
ТРДЦН-100000/220 |
230/6,3 |
81,5 |
115 |
360 |
12 |
28 |
0,7 |
||
д |
ТДН-40000/110 |
115/6,3 |
91,5 |
34 |
170 |
10,5 |
- |
0,65 |
Силовые выключатели по стороне низкого напряжения на подстанциях схем всех вариантов смонтированы в ячейках КРУ с выкатными элементами (на схемах не показаны). Для увеличения надежности трансформаторы подстанций ГПП схем всех вариантов подключены к разным секциям источника питания.
При разработке схем предполагается, что мощность источника питания достаточна для покрытия нагрузок района и вопросы поддержания частоты не рассматриваются.
Проведем сравнение вариантов по упрощенным показателям. Проанализируем длины трасс, цепей и суммарный момент активной мощности. Результаты представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1. Сравнение вариантов по упрощенным показателям
Вариант |
Длина трасс, км |
Длина цепей, км |
Суммарн. момент мощности, Мвткм |
|
1 |
196 |
233 |
*** |
|
2 |
139 |
278 |
3151 |
|
3 |
161 |
322 |
3481 |
Для варианта 1 значение суммарного момента мощности не имеет физического смысла. Как следует из таблицы 4.1. схема варианта 2 имеет лучший показатель момента мощности по сравнению со схемой варианта 3.
Установим распределение потоков мощности в элементах сети для каждого из вариантов с учетом потерь мощности.
Расчеты показывают, что п/ст «в» является точкой потокораздела мощности. Проверим правильность определения точки потокораздела мощности на головных линиях кольца по условию:
Определим мощность, поступающую с шин электростанции с учетом потерь мощности. Для этого «разрежем» кольцо в точке потокораздела.
S ` - мощность в начале линии;
S» - мощность в конце линии.
Нагрузки в узлах «в» и «в » равны
Определим потоки мощности в линиях схемы с учетом потерь.
Потери мощности в линии определяются по формуле
где P - активная составляющая мощности в конце линии, МВт;
Q - реактивная составляющая мощности в конце линии, МВАр;
Uном - номинальное напряжение линии, кВ;
r0 = 0,2 Ом/км - усредненное активное сопротивление линии (по [1]);
x0 = 0,42 Ом/км - усредненное реактивное сопротивление;
l - длина линии, км.
Мощность в начале линии определяется как
Потоки мощностей с учетом потерь для линий ИП-б и ИП-д определяются аналогично.
В двухцепных линиях потоки мощности вначале линии определяем на одну цепь для последующего расчета тока и сечения провода (т.е. предполагая, что на одну цепь двухцепной линии приходится половина передаваемой мощности).
Зарядную мощность линий на данном этапе проектирования не учитываем, т.к. нам неизвестны марка проводов и удельные реактивные проводимости линий b0.
Результаты расчетов потоков мощностей для схем всех вариантов приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.2. Расчет потоков мощностей с учетом потерь для схем всех вариантов
Вариант |
Участок сети |
Мощность в конце линии S, МВА |
Мощность в начале линии S, МВА |
Потери мощности S, МВА |
||||
Акт. cоставл. |
Реакт. cоставл. |
Акт. cоставл. |
Реакт. cоставл. |
Акт. cоставл. |
Реакт. cоставл. |
|||
ИП-а |
45,83 |
21,71 |
47,93 |
26,17 |
2,1 |
4,46 |
||
а-в |
10,77 |
5,83 |
10,837 |
5,97 |
0,067 |
0,14 |
||
в-г |
21,22 |
11,08 |
21,6 |
11,87 |
0,37 |
0,79 |
||
I |
ИП-г |
41,22 |
20,76 |
64,46 |
37,34 |
3,24 |
6,8 |
|
ИП-б |
30,0 |
12,77 |
30,77 |
13,76 |
0,47 |
1,0 |
||
ИП-д |
80,0 |
29,03 |
81,2 |
31,54 |
1,19 |
2,51 |
||
ИП-а |
35,0 |
15,94 |
36,2 |
18,48 |
1,21 |
2,55 |
||
ИП-д |
80,0 |
29,03 |
81,2 |
31,54 |
1,19 |
2,51 |
||
II |
ИП-б |
82,0 |
37,94 |
85,6 |
45,58 |
3,63 |
7,64 |
|
б-в |
32,0 |
15,49 |
32,56 |
16,6 |
0,56 |
1,18 |
||
5. Технико-экономическое обоснование вариантов. Выбор и обоснование оптимального варианта электрической сети
Данный раздел проекта является основным. Из отобранных по результатам предварительного анализа трех вариантов необходимо выбрать наивыгоднейший.
Определим сечение проводов ЛЭП. Для электрических сетей и линий электропередач до 220 кВ включительно оно выбирается по экономической плотности тока jЭК (по табл. 8 [1]) из соотношения
, мм2
где - расчетный ток соответствующий максимуму нагрузки, в нормальном режиме работы;
S - мощность в начале линии.
По таблице 8 [1] определяем значения экономической плотности тока для каждой из подстанций
jэка = 1,1 А/мм2;
jэкб = 1,0 А/мм2;
jэкв = 1,1 А/мм2;
jэкг = 1,0 А/мм2;
jэкд = 1,1 А/мм2.
Определим расчетные токи и сечения проводов линий для каждого из вариантов схем электрических сетей (по [4]). Результаты расчетов сведены в таблицу 5.1.
Таблица 5.1. Определение расчетных токов в линиях, сечений и марки проводов линий
Вар. |
Участок сети |
Номинальное напряжение, кВ |
Кол-во линий |
Макс. рабочий ток на одну цепь, А |
Эконом. плотность тока, А/мм2 |
Расчетно-экон. сечение провод, мм2 |
Принятый стандартный провод |
|
ИП - а |
230 |
2 |
213,95 |
1,1 |
194,5 |
АС-240 |
||
а - г |
230 |
2 |
139,46 |
1,0 |
139,46 |
АС-240 |
||
I |
ИП - б |
115 |
2 |
35,44 |
1,1 |
32,21 |
АС-70 |
|
ИП - в |
115 |
2 |
147,66 |
1,0 |
147,66 |
АС-150 |
||
в-д |
115 |
2 |
99,84 |
1,1 |
90,76 |
АС-95 |
||
ИП - а |
230 |
2 |
213,95 |
1,1 |
144,75 |
АС-240 |
||
а - г |
230 |
2 |
139,46 |
1,0 |
139,46 |
АС-240 |
||
II |
ИП - в |
115 |
2 |
183,1 |
1,0 |
183,1 |
АС-185 |
|
в-б |
115 |
2 |
35,44 |
1,1 |
35,44 |
АС-70 |
||
в-д |
115 |
2 |
99,84 |
1,1 |
99,84 |
АС-95 |
Далее произведем сравнение вариантов по минимуму приведенных затрат.
При сооружении всей сети в течении одного года и одинаковой степени надежности приведенные затраты каждого из вариантов определяются как
З = РН К + И,
где К - единовременные капиталовложения в данный вариант сети, тыс. руб.;
И - ежегодные эксплуатационные расходы, тыс. руб.;
РН = 0,15 - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений.
Капиталовложения включают в себя затраты на сооружение линий КЛ и понизительных подстанций КП/СТ. В капитальные затраты КП/СТ входят стоимость оборудования подстанции (стоимость ячеек выключателей на стороне высокого напряжения или другого коммутационного оборудования и трансформаторов) и постоянная часть затрат.
Ежегодные эксплуатационные расходы И имеют три составляющие: отчисление на амортизацию И1, ремонт и обслуживание И2, стоимость потерь электроэнергии И3.
Стоимость потерь электроэнергии определяется как
И3 = А,
где А - потери электроэнергии в сети, кВтч;
= 100 руб./кВтч - удельная стоимость потерь электроэнергии.
Потери электроэнергии в сети суммируются из потерь в линиях и потерь в трансформаторах.
Укрупненные показатели ЛЭП и прочего электрооборудования определяем по справочнику [4]. Результаты расчетов сведены в таблицу 5.2.
электрифицируемый напряжение трансформатор подстанция
Таблица 5.2. Укрупненные показатели электрооборудования схем всех вариантов
Вариант |
Кап затраты, млн. руб. |
Эксплуатационные показатели, млн. руб. |
Приведенные затраты, млн. руб. |
||||||
КЛ |
КП/СТ |
К |
И1 |
И2 |
И3 |
И |
З |
||
I |
3768 |
2917 |
6685 |
259,62 |
102,58 |
354,5 |
616,66 |
1619,41 |
|
II |
3768 |
2917 |
6685 |
259,62 |
102,58 |
452,6 |
814,45 |
1817,2 |
Из данной таблицы видно, что наименьшие приведенные затраты приходятся на схему электроснабжения по варианту 1, т.е. данный вариант является оптимальным по экономическим показателям.
Электрический расчет основных режимов работы
Цель данного раздела - уточненный расчет распределения активной и реактивной мощностей по линиям сети, определение потерь мощности, требуемой мощности источника питания, а также уровня напряжений на шинах подстанций. Расчеты ведутся в следующей последовательности: составляется схема замещения сети и определяются параметры ее элементов; определяют расчетные нагрузки подстанций; производят расчет потокораспределения мощностей в сети; определяют уровни напряжений на шинах подстанций. Все это устанавливают для трех режимов: нормального (максимальные нагрузки) и нормального при минимальных нагрузках. Схема замещения составляется путем объединения схем замещений отдельных элементов в соответствии с последовательностью их соединения в рассчитываемой сети.
Выполним приведение заданных на стороне низкого напряжения нагрузок потребителей к стороне высокого напряжения для каждой из подстанций. Расчетная нагрузка приведенная к стороне ВН определяется по формуле
где Sнн=Pнн+jQнн - заданная нагрузка на стороне НН;
Rтр, Хтр - сопротивления трансформатора (определяемые по [5]);
Рх, Qх - потери холостого хода трансформатора в стали;
Qз = 0,5U2ном b0 - сумма зарядных мощностей линий электропередач;
b0 - удельная реактивная проводимость для конкретной линии (по [4]).
Таблица 6.1. Приведение нагрузок п/ст к стороне ВН
П/ст |
SHН, МВА |
SР, МВА |
|||
Активн. составл. |
Реактивн.составл. |
Активн. составл. |
Реактивн. составл. |
||
а |
50 |
19,76 |
50,11 |
15,95 |
|
б |
12 |
5,8 |
12,08 |
4,5 |
|
в |
15 |
7,68 |
15,11 |
8,75 |
|
г |
100 |
39,52 |
100,97 |
59,95 |
|
д |
35 |
14,91 |
35,19 |
18,09 |
Определяем потоки мощности в сети с учетом потерь в линиях и с учетом приведенных к стороне ВН нагрузок. Для этого воспользуемся ранее полученными соотношениями.
Таблица 6.2. Определение потоков мощности в проектируемой сети
Участок сети |
Мощность в конце линии S, МВА |
Мощность в начале линии S, МВА |
Потери мощности S, МВА |
||||
Акт. составл. |
Реакт. составл. |
Акт. составл. |
Реакт. Составл |
Акт. составл. |
Реакт. составл |
||
ИП - а |
50,33 |
23,68 |
50,43 |
24,06 |
0,11 |
0,38 |
|
а - г |
75,43 |
28,42 |
76,1 |
30,83 |
0,67 |
2,4 |
|
ИП - в |
17,57 |
7,79 |
17,79 |
8,09 |
0,21 |
0,3 |
|
в-д |
25,29 |
11,61 |
25,58 |
12,22 |
0,29 |
0,61 |
|
ИП - б |
6,04 |
2,25 |
6,09 |
2,3 |
0,05 |
0,05 |
Определим суммарную мощность, потребляемую всей схемой с шин электростанции:
S = Sа + Sб + Sв + Sг + Sд = 55,62+6,45+19,22+80,61+27,83 = 189,73 МВА
Расчет напряжений и послеаварийных режимов
Напряжение источника питания, к которому подсоединены распределительные сети должно поддерживаться не ниже 105% от номинального в период наибольших нагрузок и не выше 100% номинального в период наименьших нагрузок. С учетом вышесказанного, напряжение на шинах источника питания принимаем равным:
- для режима максимальных нагрузок - 115 кВ;
- для режима минимальных нагрузок - 110 кВ.
Потери напряжения в линии ИП-а
max 4.2+j5.46
min 3.57+j5.69
Потери напряжения в линии а-г
max 1.36+j6.68
min 1.16+j6.95
Потери напряжения в линии ИП-в
max 2.71+j1.52
min 1.54+j1.22
Потери напряжения в линии в-д
max 2.7+j1.57
min 1.81+j1.27
Потери напряжения в линии ИП-б
max 1.08+j0.57
min 0.76+j0.48
Рассмотрим послеаварийные режимы.
ИП-а 3.54+j3.5
а-г 7.36+j6.92
ИП-в 6,39+j2.89
в-д 6.07+j2.96
б 2.48+j0.79
Определим напряжение на шинах НН трансформатора приведенное к стороне ВН, путем вычитания из напряжения падения напряжения на трансформаторе.
где Pр и Qр - расчетные нагрузки подстанций;
Rтр, Xтр - соответственно активные и реактивные сопротивления трансформатора установленного на подстанции (определяемые по [5]);
U - напряжение на шинах ВН, кВ.
Далее определяем параметры схемы в режиме наименьших нагрузок. С некоторой погрешностью можно считать, что потери напряжения в элементах сети уменьшаются пропорционально снижению нагрузок подстанций. Тогда потери напряжения в линии можно определить путем умножения соответствующих значений, найденных для режима максимальных нагрузок, на отношение наименьшей нагрузки к наибольшей.
Таблица 6.3. Расчет напряжений для трех режимов работы сети
Обозн. п/ст |
а |
г |
в |
д |
б |
|
Участки линий |
ИП - а |
а - г |
ИП - в |
в-д |
ИП - б |
|
Режим наибольших нагрузок |
||||||
Напряж. в начале уч-ка, кВ |
242 |
237,66 |
121 |
118,3 |
121 |
|
Падение напряж. в линии, кВ |
4,34 |
1,07 |
2,7 |
2,69 |
1,06 |
|
Напряж. в конце уч-ка, кВ |
237,66 |
236,59 |
118,3 |
115,61 |
119,94 |
|
Падение напряж. на тр-рах, кВ |
1,35 |
8,44 |
3,65 |
5,76 |
4,23 |
|
Напряж. на стороне НН приведенное к стороне ВН, кВ |
236,31 |
228,15 |
114,65 |
109,85 |
115,71 |
|
Режим наименьших нагрузок |
||||||
Напряж. в начале уч-ка, кВ |
230 |
226,5 |
115 |
113,47 |
115 |
|
Падение напряж. в линии, кВ |
3,5 |
1,05 |
1,53 |
1,8 |
0,06 |
|
Напряж. в конце уч-ка, кВ |
226,5 |
225,45 |
113,47 |
111,67 |
114,94 |
|
Падение напряж. на тр-рах, кВ |
1,31 |
6,89 |
2,08 |
3,86 |
2,94 |
|
Напряж. на стороне НН приведенное к стороне ВН, кВ |
225,19 |
218,56 |
111,39 |
107,81 |
112 |
|
Послеаварийный режим |
||||||
Напряж. в начале уч-ка, кВ |
242 |
238,48 |
121 |
120,65 |
121 |
|
Падение напряж. в линии, кВ |
3,52 |
7,28 |
0,35 |
6,03 |
2,48 |
|
Напряж. в конце уч-ка, кВ |
238,48 |
231,2 |
120,65 |
114,62 |
118,52 |
|
Падение напряж. на тр-рах, кВ |
1,55 |
8,42 |
4,45 |
6,07 |
8,02 |
|
Напряж. на стороне НН приведенное к стороне ВН, кВ |
236,93 |
222,78 |
116,2 |
108,55 |
110,5 |
7. Выбор средств регулирования напряжения
В данном разделе требуется проверить достаточность стандартных диапазонов регулирования устройств РПН, установленных на трансформаторах. Для сетей с номинальным напряжением 6 кВ необходимые напряжения равны 6,3 кВ в режиме наибольших нагрузок и в послеаварийном режиме и 6 кВ - в режиме наименьших нагрузок.
Расчетное (желаемое) напряжение регулировочного ответвления трансформатора определяется по формуле
где UHH - номинальное напряжение обмотки НН трансформатора;
UН.Ж - напряжение, которое необходимо поддерживать на шинах НН при различных режимах работы сети;
U'Н - напряжение на шинах по низкой стороне трансформатора, приведенное к высокой стороне в режиме наибольшей (наименьшей) нагрузки и в послеаварийном режиме.
Действительные значения напряжения на шинах НН подстанции определяют как:
где - действительное значение напряжения трансформатора на стороне ВН.
Для трансформаторов со стандартным диапазоном регулирования будем иметь значения регулировочных отпаек приведенных в таблице 7.1.
Таблица 7.1. Стандартные значения регулировочных отпаек выбранных тр-ров
Номер ответвления |
Добавка напряжения |
Напряжение ответвления, UВН.Д, кВ |
Напряжение ответвления, UВН.Д, кВ |
|
1 |
16,02 |
266,8 |
133,4 |
|
2 |
14,24 |
263,8 |
131,4 |
|
3 |
12,46 |
258,7 |
129,3 |
|
4 |
10,68 |
254,6 |
127,3 |
|
5 |
8,9 |
250,47 |
125,2 |
|
6 |
7,12 |
246,4 |
123,2 |
|
7 |
5,34 |
242,3 |
121,1 |
|
8 |
3,56 |
238,2 |
119,1 |
|
9 |
1,78 |
234,1 |
117,0 |
|
10 |
0 |
230,0 |
115,0 |
|
11 |
-1,78 |
225,9 |
113,0 |
|
12 |
-3,56 |
221,8 |
110,9 |
|
13 |
-5,34 |
217,7 |
108,9 |
|
14 |
-7,12 |
213,6 |
106,8 |
|
15 |
-8,9 |
209,5 |
104,8 |
|
16 |
-10,68 |
205,4 |
102,7 |
|
17 |
-12,46 |
201,3 |
100,7 |
|
18 |
-14,24 |
197,24 |
98,6 |
|
19 |
-16,02 |
193,2 |
96,6 |
По определенному значению расчетного напряжения регулировочного ответвления выбираем стандартные ответвления с напряжением ближайшим к расчетному. Результаты расчетов сведены в таблицу 7.2.
Таблица 7.2. Выбор регулировочных отпаек
Обозн. п/ст |
а |
г |
в |
д |
б |
|
Режим наибольших нагрузок |
||||||
Напряж.UН.ВЖ, кВ |
236,31 |
228,15 |
114,65 |
109,85 |
115,71 |
|
Стандартн. напряжение, кВ |
238,2 |
230 |
115 |
110,9 |
115 |
|
Номер регулировочн. отпайки |
8 |
10 |
10 |
12 |
10 |
|
Напряж. на шинах НН, кВ |
6,25 |
6,26 |
6,28 |
6,24 |
6,34 |
|
Режим наименьших нагрузок |
||||||
Напряж.UН.ВЖ, кВ |
225,19 |
218,56 |
111,39 |
107,81 |
112 |
|
Стандартн. напряжение, кВ |
225,9 |
217,7 |
110,9 |
106,8 |
113 |
|
Номер регулировочн. отпайки |
11 |
13 |
12 |
14 |
11 |
|
Напряж. на шинах НН, кВ |
6,28 |
6,32 |
6,33 |
6,35 |
6,24 |
|
Послеаварийный режим |
||||||
Напряж.UН.ВЖ, кВ |
236,93 |
222,78 |
116,2 |
108,55 |
110,5 |
|
Стандартн. напряжение, кВ |
236,2 |
221,8 |
117 |
108,9 |
110,9 |
|
Номер регулировочн. отпайки |
8 |
12 |
9 |
13 |
12 |
|
Напряж. на шинах НН, кВ |
6,32 |
6,32 |
6,26 |
6,28 |
6,28 |
Заключение
Спроектированная электрическая сеть за счет взаиморезервирования линий и применения двух трансформаторов на подстанции, подключенных к разным секциям источника питания, обеспечивает надежное электроснабжение потребителей всех категорий заданного района (в том числе и в послеаварийном режиме), а также удовлетворяет всем требованиям ПУЭ. Предусмотренная конфигурация коммутационных аппаратов (выключателей и разъединителей) обеспечивает удобство оперативных переключений и техническую гибкость схемы. Все двухцепные линии смонтированы на двух опорах (одна цепь на одну опору), что также повышает надежность электроснабжения.
Список литературы
Электрические сети и системы: Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 10.04 всех форм обучения. - Норильск, 1991;
Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. - 6-е изд., перераб. и доп.-М.:Энергоатомиздат, 1987;
Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989;
Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебн. пособ. для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989;
Поспелов Г.Е., Федин В.Т. Электрические системы и сети. Проектирование: Учеб. пособие для втузов Мн.: Выш. шк., 1988.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общая характеристика электрифицируемого района и потреблений электроэнергии. Выбор количества и мощности силовых трансформаторов на приемных подстанциях. Анализ и обоснование схем электрической сети. Электрический расчет основных режимов работы сети.
курсовая работа [369,6 K], добавлен 13.07.2012Характеристика электрифицируемого района и потребителей электроэнергии. Выбор конструкции, номинального напряжения линий сети, количества и мощности силовых трансформаторов. Электробаланс предприятия, себестоимость передачи и распределения электроэнергии.
курсовая работа [110,4 K], добавлен 24.07.2012Характеристика электрифицируемого района и потребителей электроэнергии. Составление и обоснование вариантов схемы электрической сети. Баланс реактивной мощности и выбор компенсирующих устройств. Выбор номинального напряжения и сечений проводов сети.
курсовая работа [89,3 K], добавлен 13.04.2012Анализ различных вариантов развития сети. Выбор номинального напряжения сети, определение сечения линий электропередачи, выбор трансформаторов на понижающих подстанциях. Расчет установившихся режимов сети для двух наиболее экономичных вариантов развития.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 20.08.2014Выбор номинального напряжения сети. Расчет тока нагрузки и выбор сечения проводов. Расчет схемы замещения и выбор силовых трансформаторов. Определение радиальной сети. Расчет установившегося режима замкнутой сети без учета потерь мощности и с ее учетом.
курсовая работа [188,4 K], добавлен 17.04.2014Типовые графики нагрузок. Выбор схемы электроснабжения района. Проверка сечения проводов по экономической плотности тока, допустимой нагрузке и короне. Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов. Технико-экономическое сопоставление вариантов.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 16.02.2015Обеспечение потребителей активной и реактивной мощности. Размещение компенсирующих устройств в электрической сети. Формирование вариантов схемы сети. Выбор номинального напряжения, числа трансформаторов. Проверка по нагреву и допустимой потере напряжения.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 15.09.2014Климатическая и географическая характеристика энергорайона. Разработка конкурентоспособных вариантов электрической сети. Расчет упрощенного потокораспределения активной мощности и выбор номинального напряжения. Выбор мощности силовых трансформаторов.
курсовая работа [300,8 K], добавлен 19.01.2016Выбор 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 схемы соединения линий электрической сети. Определение сечений проводов линий электропередачи. Расчёт максимального режима сети. Выявление перегруженных элементов сети. Регулирование напряжения на подстанциях. Выбор трансформаторов на подстанциях.
курсовая работа [5,0 M], добавлен 14.03.2009Составление вариантов схемы электрической сети и выбор наиболее рациональных решений. Приближенный расчет потокораспределения, определение номинального напряжения. Выбор трансформаторов на подстанциях. Разработка схемы электрических соединений сети.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 04.12.2012Выбор мощности силовых трансформаторов. Расчет сечения линий электропередач, их параметры. Потери мощности и электроэнергии в силовых трансформаторах и линиях электропередач. Проверка выбранного сечения линий электропередачи по потере напряжения.
курсовая работа [741,1 K], добавлен 19.12.2012Разработка вариантов конфигураций и выбор номинальных напряжений сети. Выбор компенсирующих устройств при проектировании электрической сети. Выбор числа и мощности трансформаторов на понижающих подстанциях. Электрический расчет характерных режимов сети.
курсовая работа [599,7 K], добавлен 19.01.2016Составление баланса активной и реактивной мощностей. Схемы соединений сети. Выбор номинального напряжения и сечений проводов, трансформаторов на подстанциях. Расчет потерь электроэнергии в элементах сети. Определение ущерба от перерыва в электроснабжении.
курсовая работа [164,2 K], добавлен 05.09.2013Обоснование выбора параметров и математическое моделирование воздушных линий, трансформаторов и автотрансформатора при проектировании электрической сети. Технико-экономическое сравнение двух вариантов сети. Спецификация оборудования и материалов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 12.06.2011Предварительная оценка развития сети 110 кВ промышленного района. Уточнение баланса реактивной мощности. Выбор и проверка трансформаторов. Анализ вариантов развития сети. Технико-экономическое сравнение вариантов. Защитные меры по электробезопасности.
дипломная работа [701,3 K], добавлен 03.07.2015Определение предварительного распределения мощностей в линиях. Выбор номинального напряжения сети и сечений проводов в двух вариантах. Проверка выбранных сечений по допустимой токовой нагрузке. Расчет силовых трансформаторов и выбор схем подстанций.
курсовая работа [701,7 K], добавлен 26.06.2011Выбор 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 трансформаторов на понижающих подстанциях. Расчет мощности источника сети кольцевой схемы. Технико-экономическое сопоставление вариантов развития сети. Проектирование электроснабжения аккумуляторной станции. Разработка схемы электроснабжения.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 30.04.2015Предварительный 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 25.12.2014