Электроснабжение сетевого района Рязаньэнерго
Выбор графа, схемы и номинального напряжения проектируемой электрической сети. Расчет основных нормальных и утяжеленных режимов работы сети. Основные экономические показатели, схема электроснабжения и расчетная схема спроектированного сетевого района.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.12.2014 |
| 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.
7
-41,05
-21,44
9,892
-0,8665
9,930
8
-31,02
-20,41
5,364
-0,3501
5,376
9
-49,68
-24,06
10,17
-0,5840
10,19
10
-46,95
-20,02
5,390
-0,4672
5,410
11
87,92
48,31
220,8
1,037
220,8
Таблица 2.3.15 - Мощности и потери мощности в ветвях
|
Ветвь IJ |
Активная мощность, МВт, IJ |
Реактивная мощность, МВар IJ |
Активная мощность, МВт JI |
Реактивная мощность, МВар JI |
Потери активной мощности, МВт |
Потери реактивной мощности, МВар |
||
|
6 |
1 |
-31,50 |
-21,13 |
31,59 |
23,79 |
0,9416Е-01 |
2,658 |
|
|
7 |
2 |
-41,05 |
-21,39 |
41,19 |
25,33 |
0,1397 |
3,944 |
|
|
8 |
3 |
-31,02 |
-20,38 |
31,11 |
22,89 |
0,8876Е-01 |
2,506 |
|
|
9 |
4 |
-49,68 |
-24,03 |
49,81 |
27,41 |
0,1342 |
3,382 |
|
|
10 |
5 |
-46,95 |
-19,98 |
47,12 |
24,66 |
0,1657 |
4,676 |
|
|
1 |
2 |
-31,74 |
-22,83 |
31,80 |
23,01 |
0,5265Е-01 |
0,1807 |
|
|
2 |
12 |
-58,31 |
-39,10 |
58,57 |
40,49 |
0,2613 |
1,394 |
|
|
2 |
3 |
-14,85 |
-7,088 |
14,86 |
7,132 |
0,1308Е-01 |
0,4440Е-01 |
|
|
3 |
11 |
-46,13 |
-26,65 |
46,46 |
27,77 |
0,3291 |
1,117 |
|
|
4 |
11 |
-41,36 |
-20,10 |
41,46 |
20,53 |
0,9660Е-01 |
0,4287 |
|
|
4 |
12 |
-8,679 |
-4,066 |
8,689 |
4,099 |
0,9889Е-02 |
0,3556Е-01 |
|
|
5 |
12 |
-47,27 |
-23,70 |
47,36 |
24,02 |
0,9370Е-01 |
0,3215 |
Таблица 2.3.12 - Суммарные нагрузочные потери мощности
|
Суммарные потери активной мощности, МВт |
Суммарные потери реактивной мощности, МВар |
|
|
1,479 |
20,69 |
Анализ результатов расчёта режимов работы сетевого района:
Основной режим максимальных нагрузок:
Суммарные нагрузочные потери активной мощности равны 2,709 МВт. Максимальные потери напряжения в кольцевой части наблюдаются в линии А - 2 и равны 5,2 кВ (2,36%). Минимальные потери напряжения в кольцевой части наблюдаются в линии В - 3 и равны 1,0 кВ (0,46%).
Основной режим минимальных нагрузок:
Суммарные нагрузочные потери активной мощности равны 1,467. Максимальные потери напряжения в кольцевой части наблюдаются в линии А - 2 и равны 3,0 кВ (1,36%). Минимальные потери напряжения в кольцевой части наблюдаются в линии 2 - 3 и равны 0,4 кВ (0,18%).
Утяжелённый режим максимальных нагрузок (отключение линии А - 2):
Суммарные нагрузочные потери активной мощности равны 2,474. Максимальные потери напряжения наблюдаются в линии В - 3 и равны 2,8 кВ (1,32%). Минимальные потери напряжения наблюдаются в линии В - 4 и равны 1,0 кВ (0,46%).
Утяжелённый режим минимальных нагрузок (отключение линии А - 2):
Суммарные нагрузочные потери активной мощности равны 1,479. Максимальные потери напряжения наблюдаются в линии В - 3 и равны 3,5 кВ (1,59%). Минимальные потери напряжения наблюдаются в линии 2 - 3 и равны 0,4 кВ (0,18%).
2.4 Расчет основного режима максимальных нагрузок двух параллельно включенных трансформаторов методом последовательных приближений в два этапа
Выберем наиболее загруженный трансформатор. Это трансформатор на пятой подстанции ТРДН40000/220. Расчетная схема участка 5 - 10 представлена на рисунке 2.4.1.
Известны напряжение на высшей стороне трансформаторов:
мощность на низшей стороне:
эквивалентное сопротивление ветви:
,
сэквивалентированные потери мощности на холостой ход равны:
.
Рисунок 2.4.1
Расчет проведем при помощи метода последовательных приближений.
Первый этап: расчет мощностей в ветвях при номинальном напряжении линии, т.е. при
Потери мощности в ветви будут равны:
Мощность в начале ветви будет равна:
Второй этап: расчет при
Падение напряжения в ветви будет равно:
Напряжение в конце ветви будет равно:
Определим значения токов:
Векторная диаграмма токов и напряжений представлена в графической части проекта.
3. РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
Для обеспечения допустимых отклонений напряжения на шинах низшего напряжения подстанций проектируемой сети используется регулированием напряжения на понижающих подстанциях. В качестве основного средства регулирования напряжения принимаются трансформаторы с регулированием рабочих ответвлений под нагрузкой.
В основном режиме работы сети необходимо обеспечить поддержание напряжения на шинах НН трансформаторных подстанций в пределах 1,05·Uном. Это достигается выбором ответвлений трансформаторов. Требуемое желаемое напряжение ответвления обмотки ВН трансформатора находится по формуле:
где - напряжение на низшей стороне трансформатора, приведенное к высшей; UномН - номинальное напряжение обмотки НН трансформатора, кВ; U2ж - напряжение на шинах низшего напряжения трансформаторной подстанции, которое необходимо поддержать при данном режиме, кВ.
По желаемому напряжению ответвления Uо,ж выбирается ближайший номер стандартного ответвления трансформатора и рассчитывается действительное напряжение на шинах НН подстанции:
где Uо.с - стандартное напряжение регулировочного ответвления обмотки ВН трансформатора; Uст - напряжение ступени регулирования в процентах от номинального напряжения обмотки ВН.
В минимальном рабочем режиме работы сети требуется обеспечить номинальное напряжение на шинах НН трансформаторных подстанций.
В утяжеленном режиме максимальных нагрузок требуется обеспечить номинальное напряжение, а в утяжеленном режиме минимальных нагрузок - напряжение, равное 0,95·Uном на шинах НН трансформаторных подстанций.
Основной режим максимальных нагрузок:
Подстанция 1:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Подстанция 2:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Подстанция 3:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Подстанция 4:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Подстанция 5:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Результаты регулирования напряжения в электрической сети занесем в таблицу 3.1.
Таблица 3.1
|
Подстанция |
Uпс, кВ |
Uо.ж, кВ |
n' |
n |
Uо.с, кВ |
Uпс. рег, кВ |
|
|
1 |
5,76 |
210,3 |
-5,71 |
-6 |
209,3 |
6,33 |
|
|
2 |
10,62 |
232,63 |
0,76 |
1 |
233,45 |
10,46 |
|
|
3 |
5,795 |
211,62 |
-5,3 |
-5 |
212,75 |
6,27 |
|
|
4 |
11,04 |
241,84 |
3,43 |
3 |
240,35 |
10,57 |
|
|
5 |
5,894 |
215,2 |
-4,29 |
-4 |
216,2 |
6,27 |
Основной режим минимальных нагрузок:
Подстанция 1:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Подстанция 2:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Подстанция 3:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Подстанция 4:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Подстанция 5:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Результаты регулирования напряжения в электрической сети занесем в таблицу 3.2.
Таблица 3.2
|
Подстанция |
Uпс, кВ |
Uо.ж, кВ |
n' |
n |
Uо.с, кВ |
Uпс. рег, кВ |
|
|
1 |
5,338 |
204,63 |
-7,35 |
-8 |
202,4 |
6,07 |
|
|
2 |
9,936 |
228,54 |
-0,42 |
0 |
230 |
9,9 |
|
|
3 |
5,379 |
206,21 |
-6,9 |
-7 |
205,85 |
6,01 |
|
|
4 |
10,19 |
234,38 |
1,27 |
1 |
233,45 |
10,04 |
|
|
5 |
5,41 |
207,394 |
-6,55 |
-7 |
205,85 |
6,05 |
Утяжеленный режим максимальных нагрузок:
Подстанция 1:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Подстанция 2:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Подстанция 3:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Подстанция 4:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Подстанция 5:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Результаты регулирования напряжения в электрической сети занесем в таблицу 3.3.
Таблица 3.3
|
Подстанция |
Uпс, кВ |
Uо.ж, кВ |
n' |
n |
Uо.с, кВ |
Uпс. рег, кВ |
|
|
1 |
5,754 |
220,583 |
-2,73 |
-3 |
219,65 |
6,07 |
|
|
2 |
10,61 |
244,046 |
4,07 |
4 |
243,8 |
10,01 |
|
|
3 |
5,79 |
221,89 |
-2,35 |
-2 |
223,1 |
5,97 |
|
|
4 |
11,04 |
253,94 |
6,94 |
7 |
254,15 |
9,99 |
|
|
5 |
5,894 |
225,95 |
-1,17 |
-1 |
226,55 |
5,98 |
Утяжеленный режим минимальных нагрузок:
Подстанция 1:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Подстанция 2:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Подстанция 3:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Подстанция 4:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Подстанция 5:
Напряжение на подстанции с учетом регулирования напряжения:
Результаты регулирования напряжения в электрической сети занесем в таблицу 3.4.
Таблица 3.4
|
Подстанция |
Uпс, кВ |
Uо.ж, кВ |
n' |
n |
Uо.с, кВ |
Uпс. рег, кВ |
|
|
1 |
5,335 |
215,28 |
-4,27 |
-4 |
216,2 |
5,68 |
|
|
2 |
9,93 |
240,43 |
3,02 |
3 |
240,35 |
9,5 |
|
|
3 |
5,376 |
216,93 |
-3,79 |
-4 |
216,2 |
5,72 |
|
|
4 |
10,19 |
246,71 |
4,84 |
5 |
247,25 |
9,48 |
|
|
5 |
5,41 |
219,92 |
-2,92 |
-3 |
219,65 |
5,71 |
4. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СПРОЕКТИРОВАННОЙ СЕТИ
4.1 Технико-экономические показатели спроектированной сети
Капиталовложения на сооружение ЗРУ 6-10 кВ рассчитываются приближенно, с учетом стоимости основных ячеек. В числе последних следует учесть ячейки выключателей понижающих трансформаторов, секционных выключателей и выключателей линий 6-10 кВ, отходящих от шин понизительных подстанций. Количество таких линий определяется условно, исходя из суммарной нагрузки подстанций. По одной линии в нормальных режимах сети при напряжении 6 кВ передается (2.-3) MB-А, а при 10 кВ - (3...4) МВА.
Следовательно, капитальные вложения на сооружение подсчитываются по формуле
где Kт i, Kя j, Kку k - стоимость трансформаторов, ячеек ОРУ с выключателями разных напряжений, компенсирующих устройств соответственно; Т, l, f - число трансформаторов, ячеек ОРУ с выключателями разных напряжений, компенсирующих устройств подстанций, число ПС соответственно; Кп - постоянные затраты подстанции.
Стоимость РПБ включает в себя стоимость ремонтно-эксплуатационного обслуживания ЛЭП (Кб.л.), трансформаторов (Кб.т), присоединений напряжением до 20 кВ (Кб.20) и выше 35 кВ (Кб.35), которые оцениваются по количеству отходящих от шин цепей (подразд. 1.5):
Таким образом, уточненные капитальные вложения на сооружение ЛЭП, трансформаторных подстанций и РПБ определяют стоимость спроектированной сети:
Амортизационные отчисления определяются по формуле:
где n, m, f число ЛЭП, трансформаторных подстанций, компенсирующих, устройств соответственно, ал j, а пс i , а ку k - нормы амортизационных отчислений на воздушные ЛЭП, трансформаторные подстанции, компенсирующие устройства в процентах [3, табл. 8.2; 10, табл. 10.2].
Уточняются также отчисления на обслуживание районной сети:
где о.л j, о. пс i , о. ку k - нормы отчислений на ЛЭП трансформаторных подстанций и компенсирующих устройств [3, табл. 8.2; 10, табл. 10.2].
Себестоимость передачи электроэнергии является одним из основных технико-экономических показателей электрических систем. Она может быть определена по формуле:
где W- количество передаваемой электроэнергии через элемент системы, С - эксплутационные расходы на элемент системы.
Количество электроэнергии ,передаваемой через элемент сети, например ЛЭП, определяется в курсовом проекте по рассчитанной в разделе максимальной активной мощности (с учетом потерь электроэнергии в трансформаторах, компенсирующих устройствах и ЛЭП ) и времени использования максимальной активной нагрузки Тм.а.л. :
Рассчитаем себестоимость передачи 1 кВт•ч электроэнергии на 100 км линии сетевого района:
Сравнивая полученное значение со средним значением себестоимости (0,035 коп/кВт*ч) можно сделать вывод, что спроектированная сеть будет более экономичной.
Определим удельные капитальные вложения, отнесенные к 1 кВт мощности линии:
и к 1 кВт мощности нагрузки на 1 км длины линии:
Сравнивая полученное значение со средним значением удельных капитальных вложений можно сделать вывод, что затраты на спроектированную сеть будут ниже среднего (11,5 коп/кВт*км).
4.2 Коэффициенты полезного действия электропередачи при основном режиме максимальных нагрузок и среднегодовой
КПД электрической сети рекомендуется рассчитать при основном режиме максимальных нагрузок, по формуле:
,
где ДРУ - суммарные потери мощности в элементах сети : ДРУ=2,462 МВт;
т
Среднегодовой КПД определяется по отношению переданной энергии потребителям к электроэнергии отпущенной с РУ ВН источника:
,
где УWм,i - электроэнергия, переданная потребителям за год, МВт·ч;
ДWУ - годовые потери электроэнергии, в элементах электрической сети, МВт·ч
ВЫВОДЫ
Спроектированная сеть располагается на территории Рязанской области, которая относится ко II группе районов по гололеду, где нормативная толщина стенки гололеда составляет 10 мм.
Данная сеть проектируется на номинальное напряжение 220 кВ.
Районная электрическая сеть обеспечивает электрической энергией 5 понизительных подстанций, на которых установлены трехфазные двухобмоточные трансформаторы типа ТРДН-40000/220 и ТРДЦН-63000/220 с переключением регулировочных ответвлений под нагрузкой. Воздушные ЛЭП выполнены сталеалюминевыми проводами марки типа АС-240/39 и АС-400/51, а также железобетонными промежуточными одноцепными свободностоящими ПБ 220-1 и двуцепными свободностоящими ПБ 220-2.
Годовые потери электроэнергии в элементах сети составляют 7650,329 МВт•ч, что соответствует среднегодовому коэффициенту полезного действия 99,65%.
Себестоимость передачи электроэнергии по элементам электрической сети проектируемого района составляет 0,0013 руб/кВт•ч.
Удельные капитальные вложения на сооружение ЛЭП, отнесенные к 1 кВт передаваемой мощности составляют 13,36 руб/кВт и к 1 кВт•км длины линии составляют 0,063 руб/кВт•км.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учеб. для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1989. 592 с.
2. Пособие к курсовому и дипломному проектированию электроэнергетических специальностей вузов: Учеб. пособие / Под ред. В.М. Блок. М.: Высш. шк., 1990. 383 с.
3. Справочник по проектированию электроэнергетических систем /В.В. Ершевич, А.Н.Зейлингер, Г.А. Илларионов и др; Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. М.: Энергоатомиздат, 1985. 352 с.
4. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения / Под ред. И.А. Баумштейна и С.А. Бажанова. М.: Энергоиздат, 1989. 768 с.
5. Электрические системы и электрические сети: Методические указания к курсовому проекту / Сост.: И.Г. Злобина, Н.А. Кокорев, Г.А. Осипенко, И.Н. Степанов; Чуваш. ун-т. Чебоксары, 2012. 64 с.
6. Электрические системы и электрические сети: Задание на курсовое проектирование /Сост.: Н.А. Кокорев, Г.А. Осипенко, И.Н. Степанов; Чуваш. ун-т. Чебоксары, 2006. 36 с
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор графа, схемы и номинального напряжения проектируемой электрической сети. Основные технико-экономические показатели проектируемой сети. Регулирование напряжения в электрической сети. Расчёт основных нормальных и утяжелённых режимов работы сети.
курсовая работа [310,6 K], добавлен 23.06.2011Выбор графа, схемы и номинального напряжения проектируемой электрической сети. Распределение мощностей по линиям электропередач сети. Баланс активной и реактивной мощности в сетевом районе. Выбор марки провода и номинальной мощности трансформаторов.
курсовая работа [971,8 K], добавлен 27.12.2013Выбор конфигурации электрической сети, определение потока мощности и выбор напряжения. Структурные схемы соединений подстанций, выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет параметров режимов работы электрической сети, технико-экономические показатели.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 24.01.2016Характеристика 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 13.04.2012Баланс мощности в проектируемой сети, расчёт мощности компенсирующих устройств. Совместный выбор схемы, номинального напряжения, номинальных параметров линий и трансформаторов проектируемой сети. Расчет основных режимов работы, затрат электрической сети.
дипломная работа [353,6 K], добавлен 18.07.2014Разработка 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 06.02.2014Генерация и потребление активной и реактивной мощностей в проектируемой сети. Выбор схемы, номинального напряжения и основного электрооборудования линий и подстанций проектируемой сети. Расчет основных режимов работы сети и определение их параметров.
курсовая работа [6,8 M], добавлен 04.06.2021Разработка вариантов конфигурации электрической сети. Выбор номинального напряжения сети, сечения проводов и трансформаторов. Формирование однолинейной схемы электрической сети. Выбор средств регулирования напряжений. Расчет характерных режимов сети.
контрольная работа [616,0 K], добавлен 16.03.2012Потребление и покрытие потребности в активной и реактивной мощности в проектируемой сети. Выбор схемы, номинального напряжения и основного оборудования. Режимные параметры энергетической сети промышленного района. Падение напряжения в трансформаторах.
курсовая работа [431,4 K], добавлен 28.03.2012Проектирование сети для электроснабжения промышленного района. Выбор наиболее экономически целесообразного варианта, отвечающего современным требованиям. Определение параметров сети, конфигурации и схемы, номинального напряжения, мощности трансформаторов.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.05.2014Выбор оптимального варианта конфигурации электрической сети и разработка проекта электроснабжения населённых пунктов от крупного источника электроэнергии. Расчет напряжения сети, подбор трансформаторов, проводов и кабелей. Экономическое обоснование сети.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 20.10.2014Обеспечение 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 15.09.2014Потребление и покрытие потребности в активной и реактивной мощности в проектируемой сети. Выбор схемы номинального напряжения и основного оборудования. Расчет схемы режимных параметров выборной сети. Аварийный режим в период наибольших нагрузок.
курсовая работа [442,9 K], добавлен 26.03.2012Выбор 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 14.07.2013Разработка вариантов развития сети, расчет мощности его источника сети. Выбор номинального напряжения сети и проводов воздушных линий электропередач. Расчет установившихся режимов сети максимальных нагрузок. Выбор оборудования для радиальной схемы.
курсовая работа [785,6 K], добавлен 19.12.2014Характеристика и анализ основных исходных данных для проектирования системы цехового электроснабжения. Формирование первичных групп электроприемников для проектируемой электрической сети цеха, схема их питания и выбор конструктивного исполнения.
курсовая работа [992,1 K], добавлен 27.10.2012Выбор силовых трансформаторов подстанции, сечения проводов варианта электрической сети. Схема замещения варианта электрической сети. Расчёт рабочих режимов электрической сети в послеаварийном режиме. Регулирование напряжения сети в нормальном режиме.
курсовая работа [694,7 K], добавлен 04.10.2015Определение 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 26.06.2011Характеристика потребителей, сведения о климате, особенности внешнего электроснабжения. Систематизация и расчет электрических нагрузок. Выбор напряжения распределительной сети, трансформаторных подстанций и трансформаторов, схем электроснабжения.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 06.10.2012Составление 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 04.12.2012
