Развитие электрических сетей района энергосистемы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект «Развитие электрических сетей района энергосистемы»

Содержание

1. Расчет установившегося режима

1.1 Определение параметров схем замещения ЛЭП

1.2 Определение параметров схем замещения трансформаторов и автотрансформаторов

1.3 Расчет на программе RastrWin3

2. Выбор схемы соединения линий электрической сети

3. Расчет варианта развития сети

3.1 Выбор номинального напряжения новых линий

3.2 Определение сечений проводов новых линий электропередачи

3.3 Выбор трансформаторов новых подстанций

3.4 Выбор схемы подстанций

3.5 Расчет на ЭВМ максимального режима сети

4. Расчеты на ЭВМ минимального и ремонтных режимов электрической сети

4.1 Расчет минимального режима

4.2 Расчет ремонтных режимов

Список используемой литературы

1. Выбор схемы соединения линий электрической сети

Целью настоящей работы является выбор наилучшей в технико-экономическом смысле схемы развития районной электрической сети при соблюдении заданных требований к надежности схемы электроснабжения и к качеству электроэнергии отпускаемой потребителям.

Необходимо произвести подключение нового потребителя к уже существующей исходной электрической сети.

В работе приведены расчеты нормальных и ремонтных режимов рассматриваемого варианта. Произведен выбор сечений проводов линий электропередач. Было проведено проектирование понижающих подстанций, выбор числа и мощности силовых трансформаторов.

Расчеты нормальных и ремонтных режимов выполнены в программе «RASTRWIN3».

1. Расчет установившегося режима

Рисунок 1 - Карта-схема существующей сети

Рисунок 2 - Схема существующей электрической сети

1.1 Определение параметров схем замещений ЛЭП

Параметры линий, состоящих из n цепей, определяются по формулам:



Рисунок 3 - Схема замещения существующей сети.

где r₀, х₀ - погонные активное и реактивное сопротивления соответственно, Ом/км;

b₀ - погонная емкостная проводимость, мкСм/км;

l - длина линии электропередачи, км;

n - число цепей.

Расчетные данные по линиям электропередачи приведены в табл.1

Таблица 1

ЛЭП	Длина l, км	Число цепей	Uном, кВ	Марка провода	r0, Ом/км	x0, Ом/км	b0•10- 6, См/км
ЦП-Б Л-1	80	1	220	АС-240	0.12	0.435	2.6
А-Б Л-2	60	1	220	АС-500	0.06	0.413	2.74
ЦП-А Л-3	40	2	220	АС-240	0.12	0.435	2.6
Б-В Л-4	40	1	110	АС-240	0.12	0.405	2.81
Д-А Л-5	60	2	110	АС-240	0.12	0.405	2.81
В-А Л-6	40	1	110	АС-185	0.162	0.413	2.75
В-Д Л-7	35	1	110	АС-70	0.428	0.444	2.55

В табл.2 приведены параметры схем замещения линий.

Таблица 2

Номера линий	R, Ом	X, Ом	B, мкСм
Л-1	9,6	34,8	208
Л-2	3,6	24,78	164
Л-3/2	2,4	8,7	208
Л-4	4,8	16,2	112
Л-5/2	7,2	24,2	168
Л-6	6,5	16,5	115
Л-7	14,9	15,54	89

1.2 Определение параметров схем замещений трансформаторов и автотрансформаторов

Параметры трансформаторов и автотрансформаторов, взятые из справочника [2], приведены в табл.3

Таблица 3

Место установки	Тип	Sном, МВА	Кол-во	Uном, кВ	Uк, %	ДPкз кВт	ДPxх, кВт	Ixx, %
				В	С	Н	В-С	В-Н	С-Н
п/ст А	АТДЦТН-200/220/110	200	2	230	121	11	11	32	20	430	125	0.5
п/ст Б	АТДЦТН-125/220/110	125	2	230	121	6,6	11	31	19	290	85	0.5
п/ст В	ТДЦТН - 80/110	80	2	115	38,5	11	11	18,5	7	390	82	0,6
п/ст Д	ТДН - 16/110	16	2	115	-	6,6	-	10,5	-	60	14	0.7
ТДН - 16/110 не подходит по мощности на п/с Д. Выбираем ТРДН -40/110
п/ст Д	ТРДН - 40/110	40	2	115	-	6,3/6,3	-	10,5	-	172	36	0.65

Параметры схем замещений трансформаторов и автотрансформаторов, приведены в табл. 4

Таблица 4

Наименование п/ст	ДРхх, МВт	ДQхх, МВАр	R1, Ом	Х1, Ом	R2, Ом	Х2, Ом	R3, Ом	Х3, Ом	GT, мкСм	BT, мкСм
А	0,125	1	0,15	15,2	0,2	-0,66	0,3	27,11	4,7	18,9
Б	0,085	0.625	0,2	14,5	-	-	-	-	3,2	11,8
В	0,082	0,48	0,2	9,2	0,2	-0,2	0,2	6,1	12,4	36,2
Д	0,036	0,26	1,4	34,7	-	-	-	-	5,4	19,6

По исходной информации об узлах и ветвях по программе RASTR на ПК выполнен расчет нормального максимального режима электрической сети. Распечатка исходных данных и результатов расчетов приводится ниже.

Результаты расчетов в RASTR варианта развития сети

Рис. 4



Рис. 5

Рис. 6



Рис. 7

трансформатор электрический сеть ремонтный

2. Выбор схемы соединения линий электрической сети

Руководствуясь соображениями, изложенным в /1/,/2/, выбираем вариант развития топологии электрической сети, представленные на рис. 4.

3. расчет варианта развития сети

Рисунок 8 - Карта-схема варианта развития электрических сетей.

3.1 Выбор номинального напряжения новых линий

Нагрузка подстанций:

П/ст М: Р=40 МВт; Q=30 Мвар; S=40+ j30МВА;

П/ст К: Р=36 МВт; Q=27 Мвар; S=36+j27 МВА;

Зная потоки мощности по линиям, их длины, учитывая, что линии Б-М и А-К двухцепные, выбираем номинальные напряжения ЛЭП по /1, 2/ (табл. 5).

Таблица 5

Линии электропередачи	Б-М	А-К
Номинальное напряжение Uном, кВ	110	110

3.2 Определение сечений проводов новых линий электропередачи

Район по гололеду рассматриваемой электрической сети. Опоры выбираются железобетонные.

Расчетная токовая нагрузка для новых линий определяется по выражению

где - максимальная мощность, протекающая по линии в условиях нормальной работы, кВА;

б_i - коэффициент увеличения тока при эксплуатации (1,05);

n - количество цепей линии электропередачи.

Для рассматриваемого варианта расчетные токи в линиях в режиме максимальных нагрузок приведены в табл. 6

Таблица 6

Линии электропередачи	Б-М	А-К
Расчетный ток, А	146	137

Сечения проводов новых линий выбираются по экономическим токовым интервалам.

Выбор осуществляется в соответствии с методическими указаниями /3/ по табл. 7.8 /2/ в зависимости от номинального напряжения, расчетного тока, района по гололеду, материала и ценности опор.

В табл. 7 приведены выбранные сечения.

Таблица 7

Линия электропередачи	Б-М	А-К
Марка и сечение проводов	АС-150	АС-150

Проверка сечений проводов по допустимой токовой нагрузке по нагреву.

При выходе из строя одной цепи линии по оставшейся должна передаваться прежняя мощность, т.е. ток линии увеличится в 2 раза по сравнению с номинальным режимом:

I_р.м = 2I_р.

ЛЭП А-К I_р.м = 137·2 = 274 А.Для провода АС-150 допустимый ток составляет 445А /3/; I_р.м < I_доп, т.е. данный провод проходит по условиям нагрева.

Расчетные данные по линиям электропередачи с выбранными проводами приведены в табл. 8. Проверка по условиям короны не производится, так как экономические токовые интервалы подсчитаны для сечений, равных или больших минимально допустимых по условиям короны.

Таблица 8

ЛЭП	Длина l, км	Число цепей	Uном, кВ	Марка провода	R, Ом	X, Ом	B, мкСм
Б-М	50	2	110	АС-150	9,9	21	135
А-К	50	2	110	АС-150	9,9	21	135

3.3 Выбор трансформаторов новых подстанций

На подстанции М предусмотрена установка двух трансформаторов.

Мощность каждого из них:

S_тр=(0,65-0,7)S_М=(0,65-0,7)=(0.65-0.7) 40/0.8=(33-35) МВА

Выбираем трансформаторы ТДЦТН 40/110

На подстанцию К предусматривается установка двух трансформаторов.

Мощность каждого из них:

S_тр=(0,65-0,7)S_К=(0,65-0,7)=(0.65-0.7) 36/0,8=(29-32) МВА

Выбираем трансформаторы ТДТН - 40/110

Параметры выбранных трансформаторов, взятые из справочника /4/, приведены в таблице 8.

Таблица 8

Место установки	Тип	Sном, МВА	Кол-во	Uном, кВ	Uк, %	ДPк, кВт	ДPx, кВт	Ixx, %
				В	С	Н	В-С	В-Н	С-Н
п/ст М	ТДТН - 40/110	40	2	115	38.5	6,6	10.5	17	6	200	43	0,6
п/ст К	ТДТН - 40/110	40	2	115	38.5	6,6	10.5	17	6	200	43	0,6

Параметры схем замещений трансформаторов и автотрансформаторов, приведены в табл. 10

Таблица 10

Наименование п/ст	ДPxx, МВт	ДQxx, Мвар	R1, Ом	X1, Ом	R2, Ом	X2, Ом	R3, Ом	X3, Ом	Gт, мкСм	Bт, мкСм
М	0.43	2.4	0.413	17,771	0.413	-0,413	0.413	10,332	6.5	18,15
К	0.43	2.4	0.413	17,771	0.413	-0,413	0.413	10,332	6.5	18,15

3.4 Выбор схем подстанций

Рисунок 9 - Схема варианта развития сети.



Рисунок 10 - Схема замещения варианта развития сети.

3.5 Расчет на ЭВМ максимального режима сети

Схема замещения сети варианта развития изображается на рисунке 10. С целью упрощения не показаны проводимости линий, незагруженные обмотки трансформаторов. На схеме замещения показаны проводимости трансформаторов в виде шунтов на землю.

По исходной информации об узлах и ветвях по программе RASTR на ПК выполнен расчет нормального максимального режима электрической сети.

Произведен анализ результатов расчета максимального режима. Анализ показал, что уровни напряжений в узлах, значения потоков мощностей и токов в ветвях, величина потерь мощности позволяют сделать предварительное заключение о работоспособности намеченного такого варианта развития электрической сети.

Результаты расчетов в RASTR варианта развития сети



Рис. 11

Рис. 12



Рис. 13

Рис. 14



Рис. 15

По результатам расчета можно графически изобразить схему потокораспределений по линиям сети. Схема представлена на рис. 16.

Рис. 16

4. Расчеты на ЭВМ минимального и ремонтного режима электрической сети

4.1 Расчет минимального режима

Для расчета этого режима в исходные данные вносятся следующие изменения в соответствии с методически указаниями: изменяем напряжение базисного узла на 5%, уменьшаем значения нагрузок в узлах в соответствии с заданием. Напряжение в базисном узле для минимального режима U_БУ = 230 кВ. После корректирования коэффициентов трансформации и анализа результатов, видно, что минимальный режим приемлем для сети. По сравнению с максимальным режимом возросли уровни напряжений в узлах, что объясняется главным образом уменьшением падений напряжений в ветвях. Результаты расчета минимального режима приводятся ниже.

Результаты расчетов в RASTR минимального режима

Рис. 17



Рис. 18

Рис. 19



Рис. 20

Рис. 21

4.2 Расчет ремонтных режимов

В качестве послеаварийных режимов выбраны режимы максимальных нагрузок при отключенной линии 110 кВ - Л-7 и линии 220 кВ - Л-1. Для расчета этих режимов внесены следующие изменения в исходные данные по сравнению с максимальным режимом: в массиве ветвей исключены ветви кроме того скорректированы коэффициенты трансформации. Исходные данные и результаты расчета послеаварийного режима приводятся в записке.

Результаты расчетов в RASTR ремонтного режима (отключение линии 110 кВ)

Рис. 22

Рис. 23



Рис. 24

Рис. 25



Рис. 26

Результаты расчетов в RASTR ремонтного режима (отключение линии 220 кВ)

Рис. 27



Рис. 28

Рис. 29



Рис. 30

Рис. 31

Вывод: Выполнив курсовую работу по теме «Развитие электрических сетей района энергосистемы», я приобрел навыки в построении схем замещения сети и расчета её параметров. Также, выполнил расчет в программе RASTR, тем самым приобретя навыки работы с этой программой. Дополняя схему, я научился выбирать новые трансформаторы и ЛЭП, зная нагрузку, которую им нужно передать потребителю.

Список использованной литературы

1. Методические указания к курсовому выполнению курсового проекта «Развитие электрических сетей района энергосистемы»». /Сост.: И.Д. Кудинов, Н.А. Котова; НПИ, Новочеркасск, 2001. 32с.

2. Справочник по проектированию электроэнергетических систем. /Под ред. С.С. Рокотяна, И.М. Шапиро. М.: Энергоатомиздат, 1985. 352с.

3. Электротехнический справочник. / Под общ. Ред. Профессоров МЭИ. М.: Энергоиздат, 1982. 656с.

Размещено на Allbest.ru

...