Характеристика трансформаторов главной понизительной подстанции (ГПП)

Определение реактивной мощности подстанций и выбор трансформаторов для расчётной подстанции ГПП 2. Выбор сечения проводов и электрический расчёт воздушной линии 110 кВ., а также схема замещения линии и определение потерь электроэнергии трансформатора.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 14.02.2014
Размер файла 58,5 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/

10

Оглавление

  • Задание на курсовую работу
  • 1.Определение мощности подстанций и выбор трансформаторов
    • 1.1 Определение мощности подстанций
    • 1.2 Определение реактивной мощности подстанций
    • 1.3 Выбор трансформаторов для расчётной подстанции ГПП 2
  • 2. Выбор сечения проводов воздушной линии 110 кВ
  • 3. Электрический расчёт воздушной линии 110 кв
    • 3.1 Схема замещения линии и трансформатора
    • 3.2 Определение мощности в начале расчётного звена
    • 3.3 Определение мощности подводимой к трансформаторам
    • 3.4 Определение мощности в конце линии
    • 3.5 Определение потерь мощности в линии
    • 3.6 Определение мощности в начале линии
    • 3.7 Определение напряжения на первичной стороне трансформаторов ГПП
  • 5. Определение потерь электроэнергии
  • Литература

Задание на курсовую работу:

Необходимо выбрать число и мощность трансформаторов главной понизительной подстанции (ГПП) и рассчитать воздушную линию электропередачи напряжением 110 кВ. для питания ГПП.

ГПП 1A B C D ГПП 2

S1 123 S2

Исходные данные:

Длина линии 110 кВ - 105 км.

Расчётная подстанция - ГПП 2.

Длины участков:

A - 1,4 км.

B - 3,5 км.

C - 1,9 км.

D - 1,4 км.

Коэффициенты мощности нагрузок:

1 - 0,85

2 - 0,82

3 - 0,94

S1 - 0,89

S2 - 0,91

Продолжительность использования максимума активной нагрузки - 4000 ч.

Мощность нагрузок:

1 - 1300 кВт;

2 - 1300 кВт;

3 - 700 кВт;

S1 - 45 МВт;

S2 - 40 МВт.

При выполнении курсовой работы необходимо:

Определить мощность и выбрать трансформаторы главной понизительной подстанции.

Выбрать сечение проводов линии.

Рассчитать отклонение напряжения от номинального значения на шинах 10,5 кВ ГПП для режима максимальных и минимальных нагрузок.

Рассчитать потери электроэнергии в проводах линии и трансформаторах ГПП.

Составить электрическую схему электропередачи.

1. Определение мощности подстанций и выбор трансформаторов

1.1 Определение мощности подстанций.

Расчётная мощность каждой подстанции определяется по заданной активной мощности и среднему коэффициенту мощности нагрузки этой подстанции.

S =

SS1 = = 50562 кВт.

SS2 = = 43956 кВт.

S1 = = 1529,412 кВт.

S2 = = 1585,366 кВт.

S3 = = 744,681 кВт.

SГПП = SSi + , где

L = A + B + C + D

SГПП2 = 43956 + * (1529,412 * (8,2 - 1,4) + 1585,366 * (8,2 - 3,3) + 744,681 * (8,2 - 6,8) = 46,299 МВА.

PГПП2 = РS + = 40 + * (1300 * (8,2 - 1,4) + 1300 * (8,2 - 3,3) + 700 * (8,2 - 6,8)) = 42,023 MBт.

1.2 Определение реактивной мощности подстанций

QS1 = = 23054,626 квар.

QS2 = = 18224,431 квар.

Q1 = = 805,668 квар.

Q2 = = 907,406 квар.

Q3 = = 254,066 квар.

QГПП2 = QS2 + = 18224,431 + (805,668 * (8,2 - 1,4) + 907,406 * (8,2 - 3,3) + 254,066 * (8,2 - 6,8)) = =19478,153 квар.

1.3 Выбор трансформаторов для расчётной подстанции ГПП 2

Для питания электроприёмников 1 и 2 категории применяются двухтрансформаторные подстанции. В работе принято, что от подстанции 2 питаются электроприёмники 1, 2 и 3 категорий, от подстанций 1 и 3 - электроприёмники 2 и 3 категорий. Поэтому принимаем, что ГПП 2 двухтрансформаторная подстанция.

Определяем мощность одного трансформатора.

Sн ? SГПП 2

Sн = 46,299 * = 21,496 МВА.

Выбираем два трансформатора ТРДН-25000/110.

Технические данные трансформаторов приведены в таблице № 1.

Таблица № 1.

Тип трансформатора

Номинальное напряжение обмоток, кВ

Напряжение короткого замыкания, %

Ток холостого хода, %

Потери короткого замыкания, кВт

Потери холостого хода, кВт

ВН

НН

ТРДН-25000/110

115

10,5

10,5

0,7

120

30

2. Выбор сечения проводов воздушной линии 110 кВ

Для обеспечения необходимой надёжности электроснабжения линия электропередачи 110 кВ должна быть двухцепной.

Определяем ток одной фазы.

IФ = = 243 А.

Определяем экономическое сечение провода:

Fэк = , [1; (5.9)

где Jэк - экономическая плотность тока, А/мм2;

При продолжительности максимума нагрузки равной 4000 ч jэк = 1,1 А/мм2.

Fэк = = 110,457 мм2.

Усреднённое среднегеометрическое расстояние между фазами при номинальном напряжении линии Uн = 110 кВ: Dср = 5 м. [3; табл. 6.29]

Принимаем провод марки АС-120.

Характеристики провода АС-120:

Удельное активное сопротивление Ro = 0,27 ом/км;

Удельное реактивное сопротивление Хо = 0,427 ом/км;

Удельная емкостная проводимость Во = 2,69 * 10-6 см/км.

3. Электрический расчёт воздушной линии 110 кв

3.1 Схема замещения линии и трансформатора

Электрический расчёт линии выполняем по П-образной схеме замещения, а трансформаторов - по Г-образной схеме.

Схема замещения:

Определяем активную проводимость трансформатора:

,

где

ДPст - потери в стали

Определяем реактивную проводимость трансформатора:

, [1;(3.14)]

где Io - ток холостого хода трансформатора;

Sн - номинальная мощность трансформатора.

Определяем активное сопротивление трансформатора:

, [1;стр51]

где ДРкз - потери короткого замыкания.

Определяем реактивное сопротивление обмоток трансформатора. У мощных трансформаторов активное сопротивление rт на порядок меньше полного Zт. Поэтому для мощных трансформаторов с достаточной точностью можно принять [1, стр. 52]:

,

где Uк - напряжение короткого замыкания, %.

Определяем мощность холостого хода трансформаторов ГПП:

, [5; (2)]

где n - число трансформаторов.

ДРст - потери активной энергии в стали трансформатора, ДРст = 30 кВт.

Sн - номинальная мощность трансформатора.

Io - ток холостого хода трансформатора, Io = 0,7 %.

кВА.

Определяем активное сопротивление двухцепной линии:

rл = Ro L /2 = 0,27 * 90 / 2 = 12,150 Ом.

Определяем реактивное сопротивление двухцепной линии:

xл = Хо L / 2 = 0,427 * 90 / 2 = 19,215 Ом.

Определяем проводимость двухцепной линии:

Вл = 2 Во L = 2 * 2,69 * 10-6 * 90 = 4,842 * 10-4 См.

Определяем зарядную мощность линии:

Q = 2 UнВо L,

где Uн - номинальное напряжение линии, кВ;

Во - удельная емкостная проводимость линии, См/км.

Q = 2 * 1102 * 2,69 * 10-6 * 90 = 5,859 МВАр.

3.2 Определение мощности в начале расчётного звена

Мощность в начале расчётного звена трансформаторов определяется как сумма мощностей на шинах 10 кВ и потерь мощности в обмотках трансформаторов.

Определяем потери мощности в обмотках трансформаторов:

, [5; (4)]

где Uн - номинальное напряжение трансформатора;

rт и xт - активное и индуктивное сопротивление трансформаторов, Ом;

SГПП - мощность на шинах 10 кВ ГПП, МВА.

= 0,206 + j 4,502 МВАр.

Определяем мощность в начале расчётного звена:

= 42,023 + j19,478 + 0,206 + j 4,502 = 42,229 + j 23,98 МВА.

3.3 Определение мощности подводимой к трансформаторам

Мощность, подводимая к трансформаторам, определяется путём сложения мощности в начале расчётного звена трансформаторов с мощностью холостого хода трансформаторов:

подстанция трансформатор электроэнергия

= 42,229 + j 23,98 + 0,6 + j 0,6 + j 0,35 = 42,829 + j 24,33 МВА.

3.4 Определение мощности в конце линии

Мощность в конце линии определяется с учётом половины зарядной мощности:

3.5 Определение потерь мощности в линии

, [5; (6)]

где rл и хл - активное и индуктивное сопротивления линии, Ом.

3.6 Определение мощности в начале линии

= 42,829 + j 20,913 + 2,661 + j 4,209 = 45,49 + j 25,122 МВА

3.7 Определение напряжения на первичной стороне трансформаторов ГПП

Напряжение на первичной стороне трансформаторов ГПП определяется как разность между напряжением на шинах районной подстанции и падением напряжения в линии.

,

где U1 - напряжение на шинах районной подстанции, кВ;

Р1 - активная мощность в начале линии, МВт;

Q1 - реактивная мощность в начале линии, МВар.

Напряжение на первичной стороне трансформаторов ГПП определяем для режимов максимальной и минимальной нагрузки. Принимаем, что для режима максимальных нагрузок напряжение на шинах районной подстанции на 5 % выше номинального напряжения линии, а для режима минимальных нагрузок - равно номинальному напряжению линии. Минимальная нагрузка составляет 30 % от максимальной.

а). Определяем напряжение при максимальных нагрузках:

= 105,041 - j5,746 = 105,2 кВ.

б). Определяем напряжение при минимальных нагрузках:

106,7 - j 1,81 = 106,72 кВ.

4. Расчёт отклонения напряжения от номинального значения на шинах 10,5 кв.

Для расчёта отклонения напряжения на шинах 10,5 кВ от номинального необходимо определить напряжение на шинах вторичного напряжения ГПП, приведённое к первичному (т.е. без учёта коэффициента трансформации трансформаторов).

Вторичное напряжение, приведённое к первичному, определяем по формуле:

, [5; (8)]

где Рр.з. - активная мощность в начале расчётного звена трансформаторов, МВт;

Qр.з. - реактивная мощность в начале расчётного звена трансформаторов, МВар;

rт - активное сопротивление трансформатора, Ом;

хт - реактивное сопротивление трансформатора, Ом.

а). Определяем напряжение на шинах 10,5 кВ для режима максимальной нагрузки:

=98,2 - j16,605 = 99,6 кВ.

Определяем отклонение напряжения от номинального значения:

[5; (9)]

C помощью РПН возможно обеспечить необходимый уровень напряжения на шинах ГПП при отклонении напряжения на 9,27 %.

б). Определяем потери мощности в обмотках трансформаторов в режиме минимальной нагрузки (минимальная нагрузка составляет 30 % от максимальной):

= 2,025 * 10 - 2 + j 0,4428 МВА

Определяем мощность в начале расчётного звена:

,

где - мощность на шинах 10 кВ ГПП, МВА.

- потери мощности в обмотках трансформаторов, МВА.

Определяем мощность, подводимую к трансформаторам:

Определяем мощность в конце линии:

Определяем потери мощности в линии:

Определяем мощность в начале линии:

Определяем напряжение на шинах 10,5 кВ для режима минимальной нагрузки:

==105,03 - j 5,022 = 105,15 кВ.

Определяем отклонение напряжения от номинального значения:

C помощью РПН возможно обеспечить необходимый уровень напряжения на шинах ГПП при отклонении напряжения 4,41 %.

5. Определение потерь электроэнергии

Определяем время максимальных потерь:

= (0,124 + Т * 10 - 4) * 8760 = (0,124 + 4000 * 10 - 4) * 8760 = 2405,286 ч.

Определяем потери электроэнергии в линии:

ДWл =

Определяем потери электроэнергии в трансформаторах:

где ДРм - потери активной мощности в обмотках трансформатора при номинальной нагрузке, кВт;

Smax - максимальная расчётная мощность, преобразуемая трансформаторами подстанции, кВА;

ДРст - потери активной мощности в стали трансформатора, кВт;

m - число трансформаторов на подстанции;

t - время, в течение которого трансформатор находится под напряжением, t = 8760 ч.

Литература

Караев Р.И., Волобнинский С.Д., Ковалёв И.Н. Электрические сети и энергосистемы. М.: Транспорт, 1988.

Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. М.: Транспорт,1982.

Блок В.М. и др. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов. М.: Высшая школа, 1990.

Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1989.

Электрические сети и энергосистемы. (Рабочая программа и задание на курсовую работу с методическими указаниями для студентов 4 курса). М.: РГОТУПС 1998.

20.03.2001 г.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Выбор 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

  • Определение 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 29.05.2015

  • Определение расчетных нагрузок и выбор мощности трансформаторов трансформаторного пункта. Выбор конфигурации и проводов сети. Определение возможности обеспечения уровня напряжения на шинах понизительной районной подстанции. Выбор сечения проводов линии.

    курсовая работа [264,2 K], добавлен 07.08.2013

  • Выбор конфигурации сети 0,38 кВ и сечения проводов. Выбор сечения провода для мастерских в аварийном режиме и проверка по допустимой потере напряжения. Расчет сечения проводов воздушной линии 10 кВ. Общая схема замещения питающей сети и её параметры.

    контрольная работа [468,7 K], добавлен 07.08.2013

  • Определение потери электроэнергии в двух трансформаторах подстанции, работающих круглый год. Расчет параметров трансформатора. Определение экономического сечения сталеалюминевых проводов двухцепной воздушной линии электропередачи напряжением 110 кВ.

    контрольная работа [205,7 K], добавлен 19.04.2015

  • Составление схемы питания потребителей. Определение мощности трансформаторов. Выбор номинального напряжения, сечения проводов. Проверка сечений в аварийном режиме. Баланс реактивной мощности. Выбор защитных аппаратов и сечения проводов сети до 1000 В.

    курсовая работа [510,3 K], добавлен 24.11.2010

  • Расчёт электрических нагрузок. Выбор компенсирующих устройств, силовых трансформаторов ГПП и сечения проводов воздушной ЛЭП. Основные параметры выключателей. Выбор защиты от перенапряжений, изоляторов и трансформаторов тока. Расчёт тепловых импульсов.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 09.04.2009

  • Расчет электрических параметров сети, потоков мощности по участкам и напряжения на вторичной обмотке трансформатора. Выбор числа цепей и сечения проводов, количества и мощности трансформаторов на подстанции. Составление схемы замещения электропередачи.

    лабораторная работа [459,6 K], добавлен 30.09.2015

  • Расчёт напряжения воздушной линий электропередач с расстоянием 30 км. Выбор числа, мощности и типа силовых трансформаторов ГПП. Критические пролёты линии. Выбор сечения воздушной линии по допустимому нагреву. Определение мощности короткого замыкания.

    курсовая работа [799,3 K], добавлен 04.06.2015

  • Определение сечения проводов сети 0,4 кВ по допустимым потерям. Выбор количества и мощности трансформаторов подстанции. Расчет потерь мощности и электрической энергии в элементах сети. Сравнительная эффективность вариантов развития электрической сети.

    курсовая работа [413,9 K], добавлен 25.10.2012

  • Определение мощности подстанции. Выбор силовых трансформаторов. Расчет мощности потребителей и токов. Выбор электрических параметров схемы замещения, токоведущих частей. Трансформаторы тока на линии. Расчет заземляющих устройств. Защита от перенапряжений.

    курсовая работа [901,8 K], добавлен 12.11.2013

  • Определение расчетной нагрузки района. Выбор мощности и схем тупиковой подстанции. Изучение схемы электроснабжения района. Подбор линий электропередач и мощности силовых трансформаторов районной понизительной подстанции. Расчет токов короткого замыкания.

    дипломная работа [175,8 K], добавлен 30.06.2015

  • Выбор главной электрической схемы и оборудования подстанции. Определение количества и мощности силовых трансформаторов и трансформаторов собственных нужд. Расчет токов короткого замыкания. Подбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих частей.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 24.10.2012

  • Выбор напряжения питающей линии предприятия, схема внешнего электроснабжения и приемной подстанции; определение мощностей трансформаторов по суточному графику нагрузки, проверка их работы с перегрузкой. Расчет экономического режима работы трансформатора.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.12.2010

  • Схема проектируемой подстанции. Выбор силовых трансформаторов. Обоснование главной схемы подстанции и монтаж распределительных устройств. Выбор сечений проводников воздушных линий. Расчет токов короткого замыкания. Конструкции распределительных устройств.

    курсовая работа [573,6 K], добавлен 25.03.2015

  • Выбор рода тока, напряжения и схемы внешнего и внутреннего электроснабжения. Выбор и расчет числа и мощности цеховых трансформаторов и подстанции, марки и сечения кабелей, аппаратуры и оборудования устройств и подстанций. Компенсация реактивной мощности.

    курсовая работа [453,8 K], добавлен 08.11.2008

  • Выбор структурной схемы и расчёт реактивной нагрузки проектируемой подстанции. Выбор мощности и типа трансформатора, схемы питания собственных нужд. Расчёт токов короткого замыкания и электрической схемы замещения. Выбор токоведущих частей для цепей.

    курсовая работа [453,8 K], добавлен 26.01.2014

  • Выбор числа и мощности трансформаторов связи на электрической подстанции. Определение приведенной и расчетной нагрузок подстанции. Предварительный расчет электрической сети: расчет и выбор сечения проводов, схем подстанции. Определение капитальных затрат.

    курсовая работа [216,7 K], добавлен 18.06.2011

  • Технико-экономический расчет числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор электрических соединений подстанций. Расчет токов короткого замыкания. Выбор оборудования и токоведущих частей. Релейная защита и автоматика. Заземление и освещение подстанции.

    дипломная работа [2,7 M], добавлен 24.06.2012

  • Выбор мощности трансформаторов. Расчёт токов короткого замыкания для выбора аппаратов. Выбор основного оборудования, трансформаторов напряжения и трансформаторов тока. Проверка сечения на термическое действие токов. Схема типовой понижающей подстанции.

    курсовая работа [717,3 K], добавлен 30.08.2015

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.