Электрические сети и системы
Определение напряжения на стороне низшего напряжения подстанций. Выбор средств регулирования напряжения. Схемы замещения линий электропередачи, трансформаторов и автотрансформаторов. Распределение потоков мощности и напряжений в простых замкнутых сетях.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.11.2015 |
Размер файла | 531,1 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/
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Екибастузский инженерно-технический институт
имени академика К.И. Сатпаева
Кафедра «Энергетика и металлургия»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Электрические сети и системы»
специальность 5В071800-«Электроэнергетика»
Руководитель
Ст. преподаватель
Д.К. Имангазимова
Выполнила
Студентка группы БЭЭ-31
Москова С.С.
Екибастуз,2015
Содержание
Введение
1. Определение мощности трансформаторов по заданной мощности нагрузок
2. Расчет параметров схем замещения электрической сети
2.1 Схемы замещения линий электропередачи
2.2 Схемы замещения трансформаторов и автотрансформаторов
2.2.1 Расчет параметров схемы замещения двухбмоточного трансформатора
2.2.2 Расчет параметров схемы замещения трехбмоточного трансформатора
3. Расчет режимов сети 110 кВ
3.1 Расчетные нагрузки подстанций3
3.2 Расчет разомкнутой сети (в два этапа) при заданных мощностях нагрузки и напряжении источника питания
3.3 Распределение потоков мощности и напряжений в простых замкнутых сетях
3.4 Определение напряжения на стороне низшего напряжения подстанций
3.5 Расчет аварийных режимов
4. Выбор средств регулирования напряжения
Список рекомендуемой литературы
Введение
Проектируемая электрическая сеть должна соответствовать условиям надежности и экономичности, обеспечивать качество энергии у потребителя, безопасность, удобство эксплуатации, вожможность развития. Этим условиям отвечают требования, предъявляемые к схемам, конфигурациям основным параметрам, оборудования системной автоматики и режимам работы.
Проектирование должно проводиться с учетом динамики развития нагрузок и сетей.
В последнее время происходит рост единичных мощностей генераторов и суммарных мощностей электростанций, увеличиваются напряжения и протяженность линий электропередач, усложняется энергетическое оборудование, все это выдвегает новые требования к экономичности и надежности работы элементов энегросистемы.
Подобные задачи, в основном решаются на стадии проэктирования электроэнергетических объектов.
1. Определение мощности трансформаторов по заданной мощности нагрузок
Полная мощность нагрузки определяется по формуле:
(1.1)
где: - активная мощность нагрузки подстанций 110(35) кВ;
- коэффициент мощности нагрузки подстанций 110(35) кВ.
Произведем расчет для первой п/ст:
МВА
Трансформаторы п/ст принимаются по таблице 3.1 [1], таким образом принимаем трансформатор ТДН-16000/110. Аналогично произведем расчет для остальных двухобмоточных трансформаторов.
На п/ст 6 установлен трехобмоточный трансформатор, таким образом номинальную мощность данного трансформатора принимаем по суммарной мощности двух подстанций 6 и 7:
МВт
Мвар
МВА
Результаты вычислений седеем в таблицу 1.1.
Таблица 1.1 - Выбор номинальной мощности трансформаторов
Номер п/ст |
, МВт |
, МВА |
, МВА |
||
1 |
22 |
0,92 |
23,91 |
25 |
|
2 |
17 |
0,94 |
18,08 |
25 |
|
3 |
14 |
0,93 |
15,05 |
16 |
|
4 |
9 |
0,96 |
9,375 |
10 |
|
5 |
32 |
0,91 |
35,16 |
40 |
|
6 |
12 |
0,97 |
12,37 |
16 |
|
7 |
8 |
0,92 |
8,69 |
10 |
2. Расчет параметров схем замещения электрической сети
2.1 Схемы замещения линий электропередачи
Активное сопротивление ЛЭП определяется по формуле
, (2.1)
где -удельное сопротивление, Ом/км, при температуре провода +20°С; -длина линии, км.
Реактивное сопротивление ЛЭП определяется следующим образом:
, (2.2)
где - удельное реактивное сопротивление, Ом/км.
, (2.3)
где -радиус провода, см; -среднегеометрическое расстояние между фазами, см, определяемое следующим выражением:
, (2.4)
где -расстояние между проводами соответственно фаз .
Емкостная проводимость линии определяется следующим образом:
, (2.5)
где -удельная емкостная проводимость, См/км, которая может быть определена по следующей формуле:
. (2.6)
Половина емкостной мощности линии, Мвар, равна
, (2.7)
где - междуфазное напряжение, кВ.
Для воздушных линий напряжением 35 кВ и ниже емкостную мощность можно не учитывать.
Произведем расчет для Л1.
По таблице 7.1 [2] определяем:
Ом/км;
мм.
Рассчитаем удельные параметры линии по формулам (2.3) , (2.4) и (2.6):
м;
Ом/км;
мкСм/км.
Для оставшихся линий расчет производим аналогично, результаты сведем в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 - Удельные параметры ЛЭП
№ |
U, кВ |
F, мм2 |
, м |
, мм |
r0, Ом/км |
x0, Ом/км |
b0, мкСм/км |
|
1 |
110 |
240 |
5,03 |
10,8 |
0,121 |
0,541 |
2,84 |
|
2 |
110 |
120 |
5,41 |
7,6 |
0,249 |
0,567 |
2,65 |
|
3 |
110 |
120 |
5,29 |
7,6 |
0,249 |
0,566 |
2,66 |
|
4 |
110 |
240 |
5,41 |
10,8 |
0,121 |
0,545 |
2,8 |
|
5 |
110 |
70 |
5,54 |
5,7 |
0,429 |
0,587 |
2,53 |
|
6 |
110 |
150 |
5,29 |
8,4 |
0,199 |
0,56 |
2,7 |
|
7 |
110 |
120 |
5,29 |
7,6 |
0,249 |
0,566 |
2,66 |
|
8 |
35 |
95 |
3,32 |
6,75 |
0,306 |
0,544 |
Далее расчитаем параметры ЛЭП по формулам (2.1), (2.2), (2.5) и (2.7):
Ом;
Ом;
мкСм;
Мвар.
Для двухцепных линий расчетные сопротивления делим на 2, а проводимость удваиваем.
Результаты вычислений сведем в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 - Расчетные параметры ЛЭП
№ |
L, км |
r, Ом |
x, Ом |
b, мкСм |
Q, Мвар |
|
1 |
14 |
1,69 |
7,57 |
39,76 |
0,24 |
|
2 |
12 |
2,98 |
6,81 |
31,88 |
0,19 |
|
3 |
13 |
3,19 |
7,36 |
34,66 |
0,2 |
|
4 |
24 |
2,9 |
13,1 |
67,36 |
0,4 |
|
5 |
12 |
2,57 |
3,52 |
60,88 |
0,36 |
|
6 |
30 |
2,98 |
8,4 |
162,46 |
0,98 |
|
7 |
10 |
1,24 |
2,83 |
53,32 |
0,32 |
|
8 |
15 |
2,29 |
4,085 |
2.2 Схемы замещения трансформаторов и автотрансформаторов
трансформатор замкнутый мощность напряжение
2.2.1 Расчет параметров схемы замещения двухбмоточного трансформатора
Двухобмоточный трансформатор (рисунок 2.1, а) представляетмя в виде Г-образной схемы замещения (рисунок 4.3, в).
Рисунок 2.1 - Двухобмоточный трансформатор: а-условное обозначение; б - Г-образная схема замещения; в - упрощенная схема замещения
Для каждого трансформатора известны следующие параметры (каталожные данные): -номинальная мощность, МВ·А; -номинальные напряжения обмоток высшего и низшего напряжений, кВ; - активные потери холостого хода, кВт; % -ток холостого хода, % ; -потери короткого замыкания, кВт; % -напряжение короткого замыкания, % .
Потери реактивной мощности при ХХ, определяются как
(2.8)
Сопротивления трансформатора и определяются по следующим выражениям:
(2.9)
(2.10)
Проводимости ветви намагничивания, См, определяются следующими выражениями:
, (2.11)
, (2.12)
где напряжения выражены в киловольтах, а мощности- в мегаваттах и мегаварах.
Если на подстанции с суммарной нагрузкой работают параллельно k одинаковых трансформаторов, то потери мощности рассчитываются по следующим выражениям:
, (2.13)
, (2.14)
По таблицам 6.8-6.9 [2] определяем паспортные данные принятых трансформаторов. Результаты сведем в таблицу 2.3.
Таблица 2.3 - Каталожные данные двухобмоточных трансформаторов
Тип трансформатора |
МВА |
Пределы регулирования |
Каталожные данные |
|||||||
,кВ |
, |
, |
||||||||
BH |
HH |
% |
кВт |
кВт |
% |
|||||
1 |
ТДН-25000/110 |
25 |
115 |
10,5 |
10,5 |
120 |
27 |
0,7 |
||
2 |
ТДН-25000/110 |
25 |
115 |
10,5 |
10,5 |
120 |
27 |
0,7 |
||
3 |
ТДН-16000/110 |
16 |
121 |
11 |
10,5 |
85 |
19 |
0,7 |
||
4 |
ТМН-10000/110 |
10 |
115 |
11 |
10,5 |
60 |
14 |
0,7 |
||
5 |
ТРДН-40000/110 |
40 |
121 |
10,5 |
10,5 |
160 |
50 |
0,65 |
||
7 |
ТМН-10000/110 |
10 |
115 |
11 |
10,5 |
60 |
14 |
0,7 |
Рассчитаем параметры трансформатора установленного на 1 п/ст по формулам (2.8-2.12):
Для оставшихся подстанций расчет произведем аналогично, результаты вычислений сведем в таблицу 2.4.
Таблица 2.4 - Расчетные данные двухобмоточных трансформаторов.
Тип трансформатора |
МВА |
, Ом |
, Ом |
, Мвар |
, мкСм |
, мкСм |
||
1 |
ТДН-25000/110 |
25 |
0,25 |
55,55 |
0,175 |
2,04 |
13,23 |
|
2 |
ТДН-25000/110 |
25 |
0,25 |
55,55 |
0,175 |
2,04 |
13,23 |
|
3 |
ТДН-16000/110 |
16 |
4,86 |
96,08 |
0,112 |
1,44 |
8,46 |
|
4 |
ТМН-10000/110 |
10 |
7,93 |
138,86 |
0,70 |
1,06 |
5,29 |
|
5 |
ТРДН-40000/110 |
40 |
1,46 |
38,43 |
0,260 |
0,26 |
0,18 |
|
7 |
ТМН-10000/110 |
10 |
7,39 |
138,86 |
0,70 |
1,06 |
5,29 |
2.2.2 Расчет параметров схемы замещения трехбмоточного трансформатора
Схема замещения трехобмоточного трансформатора с кВ - на рисунке 2.2, г.
Рисунок 2.2 - Трехобмоточный трансформатор и автотрансформатор: а, б- схемы соединения обмоток; в, г- Г-образная и упрощенная схемы замещения; д-схема опыта КЗ (ВН)
Для трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов задаются три значения потерь короткого замыкания по парам обмоток и три напряжения короткого замыкания по парам обмоток .
Величины , соответствующие лучам схемы замещения, определяются по каталожным значениям потерь КЗ для пар обмоток:
, (2.15)
, (2.16)
. (2.17)
Аналогично этому по каталожным значениям напряжений КЗ для пар обмоток определяются напряжения КЗ для лучей схемы замещения :
(2.18)
(2.19)
(2.20)
По найденным значениям и определяются активные и реактивные сопротивления обмоток по выражениям, аналогичным (2.9-2.11) для двухобмоточного трансформатора.
Произведем расчет параметров схемы замещения трехобмоточного трансформатора установленного на п/ст 6:
Таблица 2.5 - Каталожные данные трехобмоточного трансформатора
№ |
Тип |
SНОМ, МВА |
UВН, кВ |
UСН, кВ |
UНН, кВ |
UКВС, % |
UКВН, % |
UКСН, % |
РКВН, кВт |
РХ, кВт |
IХ, % |
|
6 |
ТДТН-16000/110 |
16 |
115 |
38,5 |
11 |
10,5 |
17 |
6 |
100 |
23 |
1,0 |
В рассматриваемом случае при одинаковых мощностях обмоток из (2.15) - (2.17) следует, что
0,5100=50 кВт.
В соответствии с (2.32)-(2.34) для заданного трансформатора
0,5(10,5+17-6)=10,75%;
0,5(10,5+6-17)=-0,25%;
0,5(17+6 -10,5)=6,25%;
Для трехобмоточного трансформатора активные сопротивления лучей схемы замещения определяются по выражению (2.9) при подстановке в них соответствующих потерь короткого замыкания:
Ом.
Индуктивные сопротивления лучей звезды в схеме замещения определяем по выражениям, аналогичным (2.10):
Ом;
Ом.
Потери реактивной мощности определим по (2.11):
Мвар.
3. Расчет режимов сети 110 кВ
3.1 Расчетные нагрузки подстанций
На рисунке 3.1, а приведена схема рассчитываемой электрической сети. На рисунке 3.1, б приведена схема замещения данной сети.
Расчетная нагрузка подстанции включает кроме мощности нагрузки потери в стали и меди трансформаторов подстанции, реактивную мощность, генерируемую в половине емкости линий, соединенных с данной подстанцией.
Рисунок 3.1 - Расчет режима радиальной сети с трансформаторами:
а--схема сети; б--схема замещения; в--упрощенная схема замещения с расчетными нагрузками подстанций
Так как напряжения НН и ВН подстанций неизвестны. Поэтому потери мощности в меди трансформатора рассчитывается по (3.1), а емкостные мощности линий , определяются по номинальным напряжениям (2.7):
, (3.1)
Приведем расчет для первой п/ст:
МВА.
Таблица 3.1 - Расчетные нагрузки подстанций
№ |
P |
Q |
S |
?Pт |
?Qт |
?Pхх |
?Qхх |
Рр |
Qр |
|
1 |
22 |
11 |
23,91 |
0,007 |
2,011 |
0,027 |
0,175 |
25,094 |
9,480 |
|
2 |
17 |
5,80 |
18,08 |
0,044 |
0,781 |
0,027 |
0,175 |
14,072 |
5,358 |
|
3 |
14 |
6,7 |
15,05 |
0,043 |
0,955 |
0,019 |
0,112 |
15,086 |
6,198 |
|
4 |
6 |
2,73 |
35,16 |
0,021 |
0,248 |
0,014 |
0,70 |
6,047 |
3,17 |
|
5 |
32 |
12,02 |
31,18 |
0,050 |
2,041 |
0,05 |
0,260 |
29,063 |
5,3 |
|
7 |
8 |
2,73 |
35,16 |
0,014 |
0,248 |
0,014 |
0,70 |
5,03 |
2,02 |
3.2 Расчет разомкнутой сети (в два этапа) при заданных мощностях нагрузки и напряжении источника питания
Расчет осуществляется методом итераций или последовательных приближений, он состоит из двух этапов.
1-й этап. Принимаем все напряжения в узлах равными и определяем потоки и потери мощности в линиях по первому закону Кирхгофа от последней нагрузки к источнику питания.
Определим потоки и потери мощности:
МВА
МВА
МВА
Рассчитаем потери в трехобмоточном трансформаторе:
МВА
МВА
23,000+j 8,5+5,085+j2,118+0,024+
+j 0,487 +0,001 +j0,000= 28,11 +j 11,105 МВА
МВА
28,11 +j 11,105+ 0,033 +j 1,35+
+ 0,062+j 0,35 - j 0,32= 28,2+j 12,48 МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
2-й этап. Определяем напряжение по известному напряжению и потокам мощности, определенных на 1-м этапе по формулам:
(3.2)
Напряжение в конце линии
, (3.3)
кВ
117,7-3,47-j3,45=114,22-j3,45 кВ
114,272 кВ
кВ
114,272-0,62=113,65 кВ
Рассчитаем потери напряжения в трехобмоточном трансформаторе, так как для определения напряжения в сети среднего напряжения (35 кВ) нам необходимо знать напряжение на средней обмотке трансформатора.
Мощность протекающая по обмотке высокого напряжения будет равна:
28,11 +j 11,105+ 0,033 +j 1,35 = 28,143+j 12,45 МВА
кВ
115,2-3,45=113,878 кВ
5,085 +j 2,118 +0,001 +j0,000= 5,085+j 2,119 МВА
кВ
113,878-0,061=113,817 кВ
кВ
кВ
33,6-0,54=33,603 кВ
3.3 Распределение потоков мощности и напряжений в простых замкнутых сетях
Расчет с учетом потерь мощности. Рассмотрим линию с двухсторонним питанием, к которой преобразуется простая замкнутая сеть (рисунок 3.2, а).
Используем расчетные мощности нагрузок подстанции. Так как от п/ст 2 питается по радиальной линии п/ст 4, то мы должны провести расчеты первого этапа для разомкнутой сети, что бы найти мощность потребляемую суммарно п/ст 2 и п/ст 4 с учетом потерь в линии 2-4.
МВА
МВА
МВА
Мощность потребляемая в узле 2 будет равна таким образом:
МВА
Определим сначала потоки мощности без учета потерь.
Потоки мощности на головных участках определятся так:
, (3.6)
. (3.7)
SA1=(( 14,074+j 5,1)( 2,988 - j 6,81+ 3,198- j 7,96+ 2,9- j 13,1)+
+( 17,128+j 8,58)( 3,198- j 7,36+ 2,904- j 13,1)+( 16,086+j6,35)( 2,9- j 13,1))/
/( 1,694 - j 7,57+2,988 - j 6,81+ 3,198- j 7,36+ 2,9- j 13,1)=27,662+j11,057 МВА
SA3=((16,086+j6,35)( 2,988 - j 6,81+3,198 - j 7,36+1,694- j 7,57)+
+(17,128+j8,58)( 3,198 - j 7,36+1,694- j 7,57)+( 14,074+j5,1)( 1,69- j 7,57))/
/( 1,694 - j 7,57+2,988 - j 6,81+ 3,198- j 7,36+ 2,9- j 13,1)=20,723+j9,2 МВА
Рисунок 3.2 - Распределение потоков мощности в замкнутой сети с учетом потерь мощности: а--исходная сеть; б--представление исходной сети в виде двух линий; в--условные обозначения для расчета потоков в линиях с учетом потерь мощности
Проведем проверку расчетов:
SA1+ SA3= S1+ S2 +S3
27.662+j11.057+20.723+j9.2=48.385+j20.262 МВА
14.074+j5.1+17.128+j8.58+16.086+j6.35=48.288+j20.23 МВА
Следовательно, потокораспределение на головных учатсках определено верно.
На основании первого закона Кирхгофа найдем потокораспределение на остальных участках сети.
27.662+j11.054-14.074-j5.1=13.588+j6.044 МВА
20.723+j9.2-16.086-j6.35=4.637+j2.85 МВА
Таким образом определили, что п/ст 2 - точка потокораздела. «Разрежем» линию в узле 2 (рисунок 3.2, б) и рассчитаем потоки мощности в линиях 12 и 32', как это делалось для разомкнутых сетей.
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
Мощность источника питания, таким образом, будет равна:
МВА
Рассчитаем напряжение в замкнутой сети:
кВ
кВ
кВ
кВ
кВ
кВ
кВ
кВ
Небаланс напряжения в замкнутой сети:
кВ
Рассчитаем падение напряжения в Л5:
кВ
кВ
3.4 Определение напряжения на стороне низшего напряжения подстанций
Учет трансформаторов приводит к определенным особенностям на 2-м этапе при расчете напряжений.
Рассмотрим способ определения напряжения на стороне НН подстанций, например напряжения , на рисунке 3.3. Здесь трансформатор представлен в виде двух элементов: первый элемент--сопротивление трансформатора , второй -- идеальный трансформатор. Идеальный трансформатор не имеет сопротивления, но обладает коэффициентом трансформации
. (3.8)
Такое условное разделение трансформатора на его сопротивление и идеальный трансформатор применяется, когда совместно рассматриваются сети высшего и низшего напряжений без приведения параметров сетей к одному базисному напряжению.
Обозначим приведенное к стороне ВН напряжение на шинах низшего напряжения; -действительное напряжение на шинах низшего напряжения. Известна мощность нагрузки . На 1-м этапе мощность определяется из следующего выражения:
, (3.9)
Рисунок 3.3 - Схема замещения подстанции 1
По известному напряжению и мощности , можно определить напряжение в конце сопротивления (3.2-3.3).
Для того чтобы найти действительное напряжение НН подстанции, т. е. , надо разделить напряжение на коэффициент трансформации:
. (3.10)
;
кВ;
кВ;
кВ.
Результаты расчетов по остальным подстанциям сведем в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 - Результаты расчета напряжения на шинах НН п/ст.
№ п/ст |
, МВт |
, Мвар |
, Ом |
, Ом |
, кВ |
, кВ |
, кВ |
, кВ |
||
1 |
15,052 |
7,2 |
0,25 |
55,55 |
115 |
1.55 |
113,45 |
0,095 |
10,7 |
|
2 |
10,34 |
4,1 |
0,25 |
55,55 |
115 |
4,039 |
111,81 |
0,095 |
10,69 |
|
3 |
12 |
2,5 |
4,86 |
96,08 |
121 |
2,82 |
113,27 |
0,095 |
10,83 |
|
4 |
9,2 |
4,078 |
7,93 |
138,86 |
115 |
3,33 |
112,22 |
0,095 |
10,73 |
|
5 |
30,8 |
14,5 |
1,46 |
38,43 |
121 |
3,31 |
110,9 |
0,091 |
10,13 |
|
6 |
25,06 |
10,8 |
4,86 |
96,08 |
121 |
1,748 |
112,12 |
0,095 |
10,72 |
|
7 |
5, 6 |
3,6 |
7,93 |
138,86 |
115 |
0,571 |
33,03 |
0,95 |
10,38 |
3.5 Расчет аварийных режимов
Аварийные режимы наиболее опасны при максимальной нагрузке в вечерний или в утренний период , это необходимо учитывать при расчетах. При этом распределение мощностей, потери мощности и напряжения определяются для частей сети, в которых произошли значительные изменения мощности или сопротивлений линии.
Наиболее тяжелым аварийным режимом для радиальных сетей является отключение одной из параллельных линий. При этом расчет ведется в том же порядке, что и в нормальном режиме.
Для замкнутых сетей тяжелыми аварийными режимами являются обрыв наиболее загруженного участка со стороны ЦП. Таким образом рассчитываются потери напряжения для этих возможных случаев как для радиальных линий.
Рассчитаем разомкнутую сеть
1-й этап. Принимаем все напряжения в узлах равными и определяем потоки и потери мощности в линиях по первому закону Кирхгофа от последней нагрузки к источнику питания.
Определим потоки и потери мощности:
МВА
МВА
МВА
Рассчитаем потери в трехобмоточном трансформаторе:
МВА
МВА
23,000+j8,5+5,173 +j2,216 +
+0,024 +j0,487 +0,001 +j0,000=28,197 +j11,2 МВА
МВА
28,197 +j11,2+0,033 +j1,35+
+0,062+j 0,350 - j0,32= 28,292+j12,58 МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
2-й этап. Определяем напряжение (рисунок 5.2, а) по известному напряжению и потокам мощности, определенных на 1-м этапе по формулам (3.2) - (3.3):
кВ
кВ
кВ
кВ
Рассчитаем потери напряжения в трехобмоточном трансформаторе.
Мощность протекающая по обмотке высокого напряжения будет равна:
28,197 +j11,2+0,033 +j1,35 = 28,23+j12,55 МВА
кВ
кВ
5,173 +j2,216 +0,001 +j0,000= 5,174+j2,216 МВА
кВ
108,97 кВ
кВ
кВ
кВ
Рассчитаем послеаварийный режим для замкнутой сети.
Отключение линии А-1.
1-й этап.
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
2-й этап.
кВ
кВ
кВ
кВ
кВ
кВ
кВ
кВ
Отключение линии А-3.
1-й этап.
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
МВА
2-й этап.
кВ
кВ
кВ
кВ
кВ
кВ
кВ
кВ
Наиболее тяжелым послеаварийным режимом кольцевой сети является отключение линии А-1.
Рассчитаем напряжение на низкой стороне п/ст для наиболее тяжелого режима кольцевой сети и при отключении одной из параллельных линий А-6-7. Результаты вычислений сведем в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 - Результаты расчета напряжения на шинах НН п/ст в послеаварийном режиме
№ п/ст |
, МВт |
, Мвар |
, Ом |
, Ом |
, кВ |
, кВ |
, кВ |
, кВ |
||
1 |
14,036 |
5,31 |
0,25 |
55,55 |
115 |
2,27 |
112,5 |
0,095 |
10,7 |
|
2 |
11,044 |
6,108 |
0,25 |
55,55 |
115 |
4,05 |
111,45 |
0,095 |
10,66 |
|
3 |
16,048 |
6,75 |
4,39 |
96,08 |
121 |
2,8 |
114,48 |
0,095 |
10,95 |
|
4 |
6,024 |
3,095 |
7,93 |
138,86 |
115 |
3,34 |
111,9 |
0,095 |
10,70 |
|
5 |
29 |
13,5 |
1,46 |
38,43 |
121 |
3,32 |
110,42 |
0,091 |
10,08 |
|
6 |
23,07 |
9,76 |
4,86 |
96,08 |
121 |
1,77 |
110,7 |
0,095 |
10,58 |
|
7 |
5,016 |
2,14 |
7,93 |
138,86 |
115 |
0,61 |
111,9 |
0,095 |
9,64 |
4. Выбор средств регулирования напряжения
Регулирование напряжением в районной электрической сети осуществляется на источниках питания и на приемных понижающих подстанциях. В курсовом проекте проверяется возможность регулирования напряжения на понижающих подстанциях. В качестве основного средства регулирования напряжения принимаются трансформаторы с регулированием рабочих ответвлений под нагрузкой (с РПН), для которых в справочных данных приводятся сведения о ступенях регулирования.
В этом разделе проекта должны быть выбраны рабочие ответвления понижающих трансформаторов, обеспечивающие поддержание в соответствии с принципом встречного регулирования требуемых отклонений напряжения на шинах 10 кВ подстанций во всех рассмотренных режимах работы
Понижающие трансформаторы имеют РПН в нейтрали обмотки высшего напряжения. Ответвление высшей части обмотки, обеспечивающее желаемое напряжение на шинах низшего напряжения Uн жел , может быть определено по выражению:
, (5.1)
Где - действительное напряжение НН подстанции, рассчитанное на предыдущем этапе;
- ступень регулирования напряжения в процентах.
Вычисленное значение округляется до ближайшего целого числа nотв. с учетом максимального числа ответвлений, которое может колебаться от 8 до 10 для различных типов трансформаторов. После этого следует определить действительное напряжение на шинах низшего напряжения подстанции.
(5.2)
и отклонение напряжения на этих шинах от номинального напряжения (Uном=10 (6) кВ):
. (5.3)
Желаемое значения напряжения на НН подстанции равно для режимов: максимальных нагрузок и послеаварийного Uн жел =1,05·Uном , а для минимальных нагрузок Uн жел =1,0·Uном .
Произведем выбор отпаек на п/ст 1:
кВ
%
Таблица 5.1 - Выбор отпаек РПН трансформаторов в режиме максимальных нагрузок
Узел |
, кВ |
, В |
, кВ |
% |
, кВ |
, % |
|||
1 |
115 |
10,5 |
10,9 |
1,78 |
2,1 |
-4 |
11,7 |
16,8 |
|
2 |
115 |
10,5 |
10,6 |
1,78 |
0,5 |
0 |
10,6 |
6,0 |
|
3 |
121 |
11 |
10,8 |
1,78 |
1,6 |
1 |
10,6 |
6,1 |
|
4 |
115 |
11 |
10,7 |
1,78 |
1,1 |
-3 |
11,3 |
12,7 |
|
5 |
121 |
10,5 |
10,2 |
1,78 |
-2,1 |
-1 |
10,3 |
2,8 |
|
6 |
121 |
11 |
10,5 |
1,78 |
1,1 |
1 |
10,5 |
5,1 |
|
7 |
115 |
11 |
10,4 |
1,5 |
-0,6 |
0 |
10,4 |
4,0 |
Таблица 5.2 - Выбор отпаек РПН трансформаторов в послеаварийном режиме
Узел |
, кВ |
, кВ |
, кВ |
,% |
, кВ |
, % |
|||
1 |
115 |
10,5 |
10,7 |
1,78 |
1,1 |
-4 |
11,5 |
14,6 |
|
2 |
115 |
10,5 |
10,6 |
1,78 |
0,5 |
0 |
10,6 |
6,0 |
|
3 |
121 |
11 |
10,9 |
1,78 |
2,1 |
1 |
10,7 |
7,1 |
|
4 |
115 |
11 |
10,7 |
1,78 |
1,1 |
-3 |
11,3 |
12,7 |
|
5 |
121 |
10,5 |
10,1 |
1,78 |
-2,1 |
-1 |
10,3 |
2,8 |
|
6 |
121 |
11 |
10,5 |
1,78 |
0,0 |
1 |
10,3 |
3,1 |
|
7 |
115 |
11 |
10 |
1,5 |
-3,2 |
0 |
10,0 |
0,0 |
Список рекомендуемой литературы
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Передача и распределение электрической энергии» для студентов специальностей 051402 «Электроэнергетические сети и системы» 051411 «Электроснабжение», 2007
Идельчик В.И. Электрические системы и сети. М.: Энергоатомиздат, 1989.
Справочник по проектированию электроэнергетических систем. Под редакцией С.С. Рокотяна и М.И. Шапиро М.: Энергоатомиздат, 1986.
Справочник по проектированию электрических сетей. Под редакцией Д. Л. Файбисовича. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС 2006
Размещено на Allbest.ur
...Подобные документы
Составление схемы замещения линий электропередачи и всего участка электрической сети. Расчет перетоков мощности в линиях. Составление баланса мощностей в схеме. Регулирование напряжения на стороне 10,5 кВ подстанции. Распределение напряжений в схеме.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.02.2013Выбор силовых трансформаторов подстанций, отходящих линий на стороне высокого напряжения. Определение параметров схемы замещения. Определение термической стойкости кабеля. Технико-экономический расчет структурной схемы. Выбор линейных реакторов.
курсовая работа [382,0 K], добавлен 23.09.2013Расчет 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 30.09.2015Выбор 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 25.01.2015Распределение потоков мощности в замкнутых сетях при различных режимах работы. Определение напряжений в узлах электрических сетей и потокораспределения в кольце с целью выявления точки потокораздела. Расчет потерь напряжений и послеаварийных режимов.
лабораторная работа [154,7 K], добавлен 30.01.2014Составление баланса мощности в энергосистеме, определение мощности компенсирующих устройств каждой подстанции. Выбор напряжения, конструкции линий, подстанций, сопоставление и отбор наиболее оптимального варианта. Принципы регулирования напряжения.
дипломная работа [584,5 K], добавлен 04.07.2014Составление баланса активной мощности и выбор генераторов проектируемой ТЭЦ, обоснование схемы и напряжения электрической сети. Выбор и размещение трансформаторов, компенсирующих устройств и сечений проводов. Регулирование напряжения в узлах нагрузки.
курсовая работа [582,2 K], добавлен 06.03.2011Выбор 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 14.03.2009Потребление 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 16.01.2014Схемы замещения и параметры воздушных линий электропередач и автотрансформаторов. Расчет приведенной мощности на понижающей подстанции и электростанции. Схемы замещения трансформаторов ТРДЦН-63 и ТДТН-80. Определение потерь мощности и энергии в сети.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 31.03.2015Выбор генераторов и обоснование двух вариантов схем проектируемой электростанции. Выбор блочных трансформаторов, числа и мощности автотрансформаторов связи и собственных нужд. Расчёт вариантов структурной схемы, выбор параметров её трансформаторов.
курсовая работа [393,3 K], добавлен 18.11.2012Энергетический процесс и распределение напряжений в схеме замещения 2-х проводной линии электропередачи при постоянной величине напряжения в начале линии в зависимости от тока, определяемого количеством включенных потребителей электрической энергии.
лабораторная работа [71,4 K], добавлен 22.11.2010Выбор 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 24.01.2016Проектирование электроснабжения приборостроительного завода: выбор оптимального напряжения, числа и мощности трансформаторов цеховых и главной понизительной подстанций, схемы внутризаводских сетей. Расчет кабельных линий и нагрузок на стороне 10 кВ.
дипломная работа [55,8 K], добавлен 15.07.2010Выбор номинальных напряжений сети. Определение сопротивлений и проводимостей линий электропередач и трансформаторов. Расчет потерь мощностей, падений напряжения. Полные схемы электрических соединений. Себестоимость передачи и распределения электроэнергии.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 11.06.2014Описания потерь мощности при передаче электроэнергии по сети. Расчет напряжений в узлах сети и потерь напряжения в ее элементах. Построение векторных диаграмм и определение значения векторов. Нахождение линейной поперечной составляющей падения напряжения.
презентация [94,9 K], добавлен 20.10.2013Выбор конфигурации районной электрической сети, номинального напряжения, трансформаторов для каждого потребителя. Расчет потокораспределения, определение тока короткого замыкания на шинах низшего напряжения подстанции. Выбор сечения проводников.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.08.2013Этапы и методы проектирования районной электрической сети. Анализ нагрузок, выбор оптимального напряжения сети, типа и мощности силовых трансформаторов. Электрический расчёт варианта сети при максимальных нагрузках. Способы регулирования напряжения.
методичка [271,9 K], добавлен 27.04.2010Разработка 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 16.03.2012Элементы электроэнергетической системы, классификация ее режимов. Регулирование напряжения и частоты в энергосистемах, баланс реактивной мощности и его связь с напряжением. Расчет мощности электроприемников и напряжения линий, выбор трансформаторов.
курсовая работа [319,5 K], добавлен 14.04.2014