Проектирование электропередачи большой пропускной способности
Знакомство с основами разработки системы электропередачи. Правила выбора номинального напряжения и экономически обоснованных количества линий, сечений проводов и конструкций фаз. Электрические расчёты характерных режимов и технических показателей.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 17.02.2014 |
Размер файла | 3,6 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/
Белорусский национальный технический университет
Энергетический факультет
Кафедра: "Электрические системы"
Курсовая работа
Проектирование электропередачи большой пропускной способности
Выполнил: Полоник Д.И.,
студент гр. 106218
Руководитель: Старжинский А.Л.
Минск 2012
Содержание
электропередача напряжение провод фаза
Введение
1. Исходные данные
2. Разработка 2-х вариантов исполнения системы электропередачи
3. Выбор номинального напряжения и экономически обоснованных количества линий, сечений проводов и конструкций фаз на участках системы электропередачи
4. Выбор числа и мощности трансформаторов на электростанции и подстанции
5. Разработка полных принципиальных схем вариантов электропередачи
6. Технико-экономическое сравнение и выбор целесообразного варианта
7. Расчёт параметров схемы замещения электропередачи с учётом волновых свойств линии
8. Электрические расчёты характерных режимов электропередачи (нормальных режимов наибольших и наименьших нагрузок, послеаварийных режимов наибольших нагрузок)
9. Расчёт технико-экономических показателей
Заключение
Литература
Введение
Важнейшим структурным элементом электрических систем служит электропередача, которая служит для объединения отдельных электрических систем, использования удаленных энергоресурсов, рациональной организации потоков топлива в стране. Увеличение мощности и дальности передачи электроэнергии является не только одной из центральных проблем электротехники, но одной из важнейших экономических проблем.
Размер капитальных затрат на строительство ЛЭП и сетей приближается к общей сумме капиталовложений в электрические станции. В этих условиях особенное значение приобретает экономичность принимаемых решений.
В данной курсовой работе необходимо разработать два варианта электропередачи, рассчитать и сравнить приведенные затраты в их сооружение, и выбрать наиболее экономичный. Для наиболее экономически выгодного варианта рассчитать характерные и аварийные режимы и в зависимости от результатов выбрать компенсирующие устройства для ввода режима в допустимую область, если это необходимо. Также в курсовой работе рассчитываются экономические показатели.
1. Исходные данные
Основная исходная информация содержится в задании по курсовой работе. Рассчитаем данные необходимые для выполнения проекта:
1. Генераторы электростанции 8ЧТВВ-200;
2. Расстояние от электростанции до промежуточной ПС
3. Расстояние от энергетической системы до промежуточной ПС
4. Нагрузка промежуточной ПС
Рис. 1.1
2. Разработка 2-х вариантов исполнения системы электропередачи
Для разработки вариантов систем электропередачи предварительно рассчитаем потоки мощности на участках [рис.1.1] без учёта потерь мощности в линии по [1, 5]:
где - максимальная нагрузка электропередачи и промежуточной ПС, - мощность собственных нужд электростанции, равная примерно
Получим:
Так как нагрузка промежуточной ПС значительно меньше мощности, выдаваемой электростанцией, то для выдачи всей мощности в систему при отключение одноцепной линии свяжем электростанцию с промежуточной ПС двухцепной ЛЭП.
Выбор номинального напряжения осуществляется на основе сопоставления вариантов технико-экономических показателей. При предварительном выборе номинального напряжения осуществим по экономическим зонам и формуле Илларионова.
Воспользуемся формулой Илларионова:
,
где, l - длина линии, км;
P - передаваемая активная мощность, МВт.
Участок от электростанции до подстанции одна цепь:
Участок от электростанции до подстанции две цепи:
Участок от подстанции до системы одна цепь:
Участок от подстанции до системы две цепи:
На первом и втором участке имеем экономически выгодное номинальное напряжение 750 или 500 кВ. В результате этого принимаем следующие предварительные варианты схем электропередачи, представленные на рис.2.1. и рис 2.2:
Рис 2.1 Электропередача на напряжении 750 кВ
Рис.2.2 Электропередача на напряжении 500 кВ
3. Выбор номинального напряжения и экономически обоснованных количества линий, сечений проводов и конструкций фаз на участках системы электропередачи
По результатам выбора вариантов схем электропередачи и предварительного расчёта потокораспределения в п.2 окончательно определимся с номинальным напряжением на участках ЛЭП.
Для варианта №1 имеем:
- мощность по первому на одну цепь линий участку
- мощность по второму участку
Тогда по [2,401] напряжение для варианта №1:
- на первом участке -
- на втором участке -
В таблице 3.1 представлены экономические и технические параметры одноцепных ВЛ750 кВ.
Таблица 3.1. - Экономические и технические параметры одноцепной ВЛ750 кВ.
Типы применяемых сечений, мм2 |
Номинальное напряжение, кВ |
|||
5Ч240/56 |
750 |
88 |
16 |
|
5Ч300/66 |
750 |
95 |
13,7 |
|
5Ч400/51 |
750 |
97 |
10,8 |
Для варианта №2 имеем:
- мощность по первому на одну цепь линии участку
- мощность на одну цепь линии по второму участку
Тогда по [2,401] напряжение для варианта №2:
- на первом участке-
- на втором участке -
В таблице 3.2 представлены экономические и технические параметры одноцепных ВЛ500 кВ.
Таблица 3.2. - Экономические и технические параметры одноцепной ВЛ500 кВ.
Типы применяемых сечений, мм2 |
Номинальное напряжение, кВ |
|||
3Ч330/43 |
500 |
67,2 |
8 |
|
3Ч400/51 |
500 |
72 |
6,2 |
|
3Ч500/64 |
500 |
83,2 |
4,9 |
Для нахождения сечения проводов участков линии электропередачи напряжением 330 кВ и более целесообразно пользоваться методом экономических интервалов мощностей[1,6].
Для выбора более экономичного варианта будем сравнивать приведенные затраты в линию по [4,557]:
где - ток линии в режиме наибольших нагрузок, E = 0,12 - норма дисконта, - норма в долях от капитальных затрат на амортизацию и текущий ремонт для линий и соответственно, принято по [4, 535], - капитальные затраты в сооружение линии, по [3,329] найдём удельные затраты в линию, , - потери на корону,длина линии, - удельная стоимость потерь на корону, по [4,537] ,удельное активное сопротивление алюминиевого провода, - время наибольших потерь, - удельная стоимость нагрузочных потерь по [4,537],, F - площадь сечения проводника, n - число проводов в фазе.
Время наибольших потерь по [5,390]:
Имеем:
Тогда подставив , , в ,, в для трёх сечений и изменяя ток нагрузки найдём удельные затраты в участки линий для варианта №1 и №2. Результаты расчётов представим в виде графиков функции на рис.3.1, рис. 3.2, рис. 3.3брис. 3.4 (для варианта №1 З1,З2,З3 соответствует сечению 5Ч240/56, 5Ч300/66, 5Ч400/51 соответственно; для варианта №2 З1,З2,З3 соответствует сечению 3Ч330/43, 3Ч400/51, 3Ч500/64 соответственно:
Рис. 3.1 Удельные затраты в первый участок линии для варианта №1в виде функции .
Рис. 3.2 Удельные затраты во второй участок линии для варианта №1 в виде функции
Рис. 3.3 Удельные затраты в первый участок линии для варианта №2 в виде функции
Рис. 3.4 Удельные затраты во второй участок линии для варианта №2 в виде функции .
Рассчитаем токи, приходящиеся на одну цепь, в режиме наибольших нагрузок по участкам линий для каждого варианта электропередачи:
- вариант №1 участок первый:
экономически целесообразное сечение по рис. 3.1 -
- вариант №1 участок второй:
экономически целесообразное сечение по рис. 3.2 -
- вариант №2 участок первый:
экономически целесообразное сечение по рис. 3.3 -
- вариант №2 участок второй:
экономически целесообразное сечение по рис. 3.4 -
Выбранные по экономическим соображениям сечения проводов проверим по условию возникновения короны и нагреву в послеаварийных режимах[1,7].
Проверим их по длительно допустимому току нагрева, т. е. расчетный ток аварийного режима должен быть меньше наибольшего допустимого рабочего тока проводника, обусловленного его нагреванием:
где расчетная токовая нагрузка линии для проверки проводов по нагреву. найдём как ток в послеаварийном режиме,.Рассчитаем при отключение одной линии на первом участке для первого варианта схемы электропередачис сечением :
Для сечения по [3,292] что удовлетворяет условию (3.3). Выбранное сечение, при заданной передаваемой мощности по линии, можно применять.Оставшиеся проводники проверим по допустимому току, результаты расчетов представим в виде табл. 3.2.
Таблица 3.3. - Результаты проверки проводников по длительно допустимому току нагрева
Вариант |
Сечение проводника, мм2 |
Допустимый ток для одного провода, кА |
Допустимый ток, кА |
Расчетный ток, кА |
Вывод |
|
№1 уч. 1 |
5Ч240/56 |
0,610 |
3,050 |
1,232 |
Удовлетв. |
|
№1 уч. 2 |
5Ч300/66 |
0,680 |
3,4 |
0,901 |
Удовлетв. |
|
№2 уч. 1 |
3Ч400/51 |
0,825 |
2,475 |
1,848 |
Удовлетв. |
|
№2 уч. 2 |
3Ч400/51 |
0,825 |
2,475 |
1,351 |
Удовлетв. |
Сделаем проверку сечения проводников по короне по [2, 429]:
где рабочее напряжение, принимаем равным номинальному, кВ; критическое напряжение возникновения короны, кВ.
Критическое (линейное) напряжение возникновения короны можно найти по [5, 18]:
где коэффициент шероховатости провода,
коэффициент, учитывающий состояние погоды, при сухой и ясной погоде , при тумане, дожде, инее, мокром снеге и гололеде ;
коэффициент, зависящий от температуры и давления воздуха, ;
эквивалентный радиус расщепленной конструкции фазы, см;
среднегеометрическое расстояние между фазными проводами, см; для ВЛ 750 кВ
для ВЛ 500 кВ
найдём по [4,63]:
где число проводов в расщеплённой фазе, радиус провода по: для АС 330/66, расстояние между проводами расщеплённой фазы. Проверим, удовлетворяют ли выбранные сечения условию (3.4). Сечение 5Ч300/66:
Сечение 3Ч400/51:
Сечение 5Ч240/56:
Рассчитанное критическое напряжение возникновение короны меньше номинальных напряжений, принятых для вариантов электропередачи. Опоры ЛЭП выбраны стальными, свободностоящими портального типа.
4. Выбор числа и мощности трансформаторов на электростанции и подстанции
На электростанции установлено восемь генераторов генератора ТВВ-200-2АУ3. Паспортные данные по [6,76] в таблице 4.1:
Таблица 4.1. - Параметры генератора
Марка |
||||
ТВВ-200-2АУ3 |
200 |
0,85 |
15,75 |
По [1, 9] электростанцию будем проектировать с укрупнёнными энергоблоками. Номинальную мощность повышающего трансформатора определим по [1, 9]:
где суммарная мощность выдаваемая генераторами в сеть;
число трансформаторов, исходя из паспортных данных стандартных трансформаторов и суммарной мощности генераторов примем для первого варианта однофазных трансформаторов, для второго - трехфазных.
номинальный коэффициент мощности генератора,примем из таблицы 4.1
Тогда
Выбираем по [6, 161] 12 однофазных трансформаторов ОРЦ - 417000/750 для варианта №1, паспортные данные приведены в таблице 4.2; 8 трансформаторов ТДЦ - 250000/500 для варианта №2, паспортные данные приведены в таблице 4.3.
Таблица 4.2.- Параметры трансформатора
Марка |
||||||
ОРЦ - 417000/750 |
417 |
787 |
20 |
400 |
800 |
Таблица 4.3. - Параметры трансформатора
Марка |
||||||
ТДЦ - 400000/500 |
400 |
525 |
20 |
350 |
800 |
Произведём выбор трансформаторов промежуточной подстанции. На промежуточной ПС рекомендуется [1,10] устанавливать два трансформатора. Рассчитаем полную мощность нагрузки промежуточной подстанции в режиме наибольших нагрузок.
электропередача напряжение провод фаза
Выбираем по [6, 161] на промежуточную ПС 6 однофазных автотрансформаторов АОДЦТН - 267000/750/220 для варианта №1, паспортные данные приведены в таблице 4.3; 2 автотрансформатора АТДЦТН - 250000/500/110 для варианта №2, паспортные данные приведены в таблице 4.4.
Таблица 4.3. - Параметры трансформатора
Марка |
|||||||
АОДЦТН - 267000/750/220 |
267 |
750 |
230 |
10,5 |
200 |
600 |
Таблица 4.4. - Параметры трансформатора
Марка |
|||||||
АТДЦТН - 250000/500/110 |
250 |
500 |
121 |
11 |
230 |
640 |
Произведём выбор трансформаторов на ПС приёмной энергосистемы. Рассчитаем полную мощность на втором участке электропередачи.
По [1, 10] номинальная мощность одного трансформатора:
Выбираем по [6, 161] на ПС приёмной энергосистемы 6 однофазных автотрансформаторов АОДЦТН - 267000/750/220 для варианта №1, паспортные данные приведены в таблице 4.5; 6 однофазных автотрансформаторов АОДЦТН - 267000/500/220 для варианта №2, паспортные данные приведены в таблице 4.4.
Таблица 4.5. - Параметры трансформатора
Марка |
|||||||
АОДЦТН - 267000/750/220 |
267 |
750 |
230 |
10,5 |
200 |
600 |
Таблица 4.6. - Параметры трансформатора
Марка |
|||||||
АОДЦТН - 267000/500/220 |
267 |
500 |
230 |
10,5 |
70 |
320 |
5. Разработка полных принципиальных схем вариантов электропередачи
На электростанции будем использовать укрупнённые энергоблоки, схему ОРУ станции принимаем по [1,10] трансформатор-шины с присоединением линий через два выключателя для первого варианта, для второго используем полуторную схему.
Схему ОРУ промежуточной ПС на 750 кВ выбираем трансформатор-шины с присоединением линий через два выключателя.
Схему ОРУ промежуточной ПС на 500 кВ выбираем по [1,10 ]полтора выключателя на присоединение.
Схему ОРУ ПС приёмной энергосистемы для первого варианта выбираем трансформатор-шины с присоединением линий через два выключателя, для второго варианта полуторную схему.
Число присоединений на стороне СН промежуточной подстанции для варианта №1:
Число присоединений на стороне СН промежуточной подстанции для варианта №2:
Число присоединений на стороне НН промежуточной подстанции:
Примеры принципиальных схем электропередач приведены для варианта №1 на рис.5.1, для варианта №2 - на рис.5.2.
Рис. 5.1
Рис. 5.2
6. Технико-экономическое сравнение и выбор целесообразного варианта
Выбор целесообразного варианта выполнения электропередачи производится по критерию минимума приведенных затрат на передачу электрической энергии [1,11]:
где норма дисконта; - норма в долях от капитальных затрат на амортизацию и текущий ремонт для линий и соответственно; - норма в долях от капитальных затрат на амортизацию и текущий ремонт для электрооборудования 220 кВ и выше, принято по [4, 535],капитальные вложения на строительство электропередачи; поток мощност; активное сопротивление элемента электропередачи;длина участка линии;время наибольших потерь электрической энергии;удельная стоимость нагрузочных потерь и потерь холостого хода;потери энергии холостого хода ;вероятный ущерб от недоотпуска электроэнергии потребителям при аварийных и плановых ремонтах элементов электропередачи,
Из пункта 3:
Потери энергии в трансформаторах и линии рассчитаем по [1,12]:
где потери энергии в трансформаторах электростанции, промежуточной ПС и приёмной энергосиcтемы;потери на первом и втором участках линии электропередачи.
где соответственно количество трансформаторов, установленных на промежуточной электростанции, промежуточной ПС и приёмной системе; номинальные мощности соответственно обмоток ВН, СН, НН трансформаторов промежуточной ПС; то же трансформаторов системы; доли нагрузки, приходящейся на сторону среднего и низшего напряжения трансформаторов промежуточной ПС и приёмной системы; время работы трансформатора в году, 8760 ч; потери мощности холостого хода и короткого замыкания по [4,706], потери энергии в линии на корону, из [3,279].
Произведём расчёт потерь электрической энергии для варианта №1.
Для автотрансформаторов посчитаем только потери при перетоке мощности с обмотки высшего напряжения на обмотку среднего напряжения.
Нагрузочные потери, потери энергии холостого хода . Для варианта №2 расчёты аналогичные, приведём только результаты:
Нагрузочные потери, потери энергии холостого хода .
Найдём приведенные затраты в сооружение электропередачи по варианту №1 по [3,334].
Капитальные затраты в строительство электропередачи сведены в таблицу 6.1
Таблица 6.1. - Капитальные затраты в строительство электропередачи по варианту №1
Объект |
Оборудование |
Количество, шт |
Стоимость единицы, т.руб. |
Всего, т.руб. |
|
ЭС |
3xОРЦ-417000/750 |
4 |
1980 |
7920 |
|
Ячейка 750 кВ |
13 |
700 |
9100 |
||
ПС |
3xАОДЦТН-267000 |
2 |
1750 |
3500 |
|
Ячейка 750 кВ |
11 |
700 |
7700 |
||
Ячейка 220 кВ |
6 |
42 |
252 |
||
РУ 10 кВ |
13 |
5 |
65 |
||
Система |
3xАОДЦТН-267000 |
2 |
1750 |
3500 |
|
Ячейка 750 кВ |
7 |
700 |
4900 |
||
Всего |
36937 |
||||
Объект |
Оборудование |
Количество, км |
Стоимость единицы, т.руб. /км |
Всего, т.руб. |
|
Линия 1 |
5xАС 240/56 |
2x600 |
88 |
105600 |
|
Линия 2 |
5xАС 300/66 |
650 |
95 |
61750 |
|
Всего |
167350 |
Найдём приведенные затраты в сооружение электропередачи по варианту №2 по [3,334].
Капитальные затраты в строительство электропередачи сведены в таблицу 6.2
Таблица 6.2. - Капитальные затраты в строительство электропередачи по варианту №2
Объект |
Оборудование |
Количество, шт |
Стоимость единицы, т.руб. |
Всего, т.руб. |
|
ЭС |
ТДЦ-250000/500 |
8 |
400 |
3200 |
|
Ячейка 500 кВ |
15 |
260 |
3900 |
||
ПС |
АТДЦНТ-250000/500/110 |
2 |
453 |
906 |
|
Ячейка 500 кВ |
9 |
260 |
2340 |
||
Ячейка 110 кВ |
15 |
42 |
630 |
||
РУ 10 кВ |
13 |
5 |
65 |
||
Система |
3xАОДЦТН-267000 |
2 |
1260 |
2520 |
|
Ячейка 500 кВ |
6 |
260 |
1560 |
||
Всего |
15121 |
||||
Объект |
Оборудование |
Количество, км |
Стоимость единицы, т.руб./км |
Всего, т.руб. |
|
Линия 1 |
3xАС 400/51 |
2x600 |
72 |
86400 |
|
Линия 2 |
3xАС 400/51 |
2x650 |
72 |
93600 |
|
Всего |
180000 |
Вероятный годовой ущерб от перерывов электроснабжения определится:
,
где , - вероятные ущербы от аварийных и плановых простоев.
Составляющие общего ущерба определяются по формулам:
где- максимальная нагрузка нормального режима;, - коэффициенты ограничения потребителей при аварийных (вынужденных) и плановых простоях в i-м режиме;, - коэффициенты вынужденного и планового простоя в i-м режиме; , - удельные ущербы от аварийных и плановых ограничений, тыс. руб./кВт. год; n- число рассматриваемых аварийных (плановых) режимов.
Коэффициенты ограничения потребителей:
где, - вынужденно отключаемая нагрузка в аварийных и плановых режимах.
Коэффициенты вынужденного и планового простоев:
где- параметр потока отказов i-го элемента электропередачи (табл. 8.4 /3/); - среднее время восстановления. i-го элемента электропередачи (табл. 8.6 /3/); - средняя частота плановых простоев i-го элемента (табл. 8.4 /3/); - средняя продолжительность планового простоя i-го элемента (табл. 8.3 /3/).
Учитывая малую вероятность одновременного отключения всех трансформаторов подстанции, в курсовом проекте можно ограничиться учетом только вероятностей отключения участков линии электропередачи.
Для вычисления ущербов необходимо рассмотреть все режимы, в которых возможны погашения (ограничения) потребителей.
Для первого варианта схемы могут быть рассмотрены следующие варианты:
1. Отключение одной цепи Л1. Здесь дефицит мощности будет связан с ограничениями в передаче мощности по другой параллельной цепи. Однако при расчете послеаварийного режима вторая цепь сможет пропустить всю мощность от электростанции.
2. Отключение Л2. В данном случае часть мощности в систему не выдается. Можно принять, что дефицит составляет 0,4…0,6 от мощности, передаваемой по линии Л2 в максимальном режиме. При плановом отключении дефицит мощности можно принять равным.
Для второго варианта схемы могут быть рассмотрены следующие варианты:
1. Отключение одной цепи Л1. Здесь дефицит мощности будет связан с ограничениями в передаче мощности по другой параллельной цепи. Однако при расчете послеаварийного режима вторая цепь сможет пропустить всю мощность от электростанции.
2. Отключение одной цепи Л2. Здесь дефицит мощности будет связан с ограничениями в передаче мощности по другой параллельной цепи. Однако при расчете послеаварийного режима вторая цепь сможет пропустить всю мощность от электростанции.
Найдём приведенные затраты в электропередачу по варианту №1:
Найдём приведенные затраты в электропередачу по варианту №2:
Наиболее выгодным вариантом оказывается второй вариант - электропередача на напряжении 500 кВ. В дальнейшем будем рассматривать только вариант схемы №2.
7. Расчёт параметров схемы замещения электропередачи с учётом волновых свойств линии
По [1,7] при длине линии более 300 км её параметры будут равны:
где поправочные коэффициенты зависящие от удельных параметров линии и её длины, по [4,682]по [1,7] найдём удельную активную проводимость линии:
Рассчитаем коэффициенты для участка 1 :
Рассчитаем параметры схемы замещения первого участка электропередачи с учётом волновых свойств линии:
Для второго участка расчёты аналогичны.
Рассчитаем параметры схемы замещения первого участка электропередачи с учётом волновых свойств линии:
Параметры схемы замещения второго участка электропередачи с учётом волновых свойств линии:
8. Электрические расчёты характерных режимов электропередачи (нормальных режимов наибольших и наименьших нагрузок, послеаварийных режимов наибольших нагрузок)
Определим диапазон регулирования реактивной мощности генераторами электростанции по [1,21] и [1,22]:
где располагаемая к выдаче в электропередачу мощность на шинах высшего напряжения, максимально возможная к выдаче мощность генераторов при максимальной активной мощности, нагрузочные потери мощности в повышающих трансформаторах при максимальной активной и реактивной мощности генераторов, потери х.х. в повышающих трансформаторах.
Потребляемая станцией реактивная мощность:
где максимально возможная потребляемая генераторами мощность по [1,22].
Диапазон регулирования реактивной мощности генераторами электростанции:
Рассчитаем характерные режимы электропередачи (нормальные режимы наибольших и наименьших нагрузок, послеаварийные режимы наибольших нагрузок) в программе Rastr.
Исходные данные по узлам в режиме наибольших нагрузок в таблице 8.1.
Таблица 8.1. - Исходные данные по узлам
Исходные данные по ветвям в нормальном режиме в таблице 8.2.
Таблица 8.2. - Исходные данные по ветвям
Расчёт режима наибольших нагрузок в таблице 8.3.
Таблица 8.3. - Результаты расчета режима
В режиме наибольших нагрузок для существования режима необходимо подключать на промежуточной ПС компенсирующее устройство мощностью
.
Исходные данные по узлам в режиме наименьших нагрузок в таблице 8.4.
Таблица 8.4. - Исходные данные по узлам
Расчёт режима наименьших нагрузок в таблице 8.5.
Таблица 8.5. - Результаты расчета режима
В режиме наименьших нагрузок для существования режима необходимо подключать на промежуточной ПС компенсирующее устройство мощностью .
Схемы расчета режима наибольших и наименьших нагрузок соответственно приведены на рисунках 8.1 и 8.2.
Рис. 8.1 Режим наибольших нагрузок
Рис. 8.2 Режим наименьших нагрузок
Исходные данные по узлам для расчёта аварийного режима в таблице 8.6 (отключена одна линия на участке ЭС-ПС).
Таблица 8.6. - Исходные данные по узлам
Исходные данные по ветвям в аварийном режиме в таблице 8.7 (отключена одна линия на участке ЭС-ПС).
Таблица 8.7. - Исходные данные по ветвям
Расчёт аварийного режима в таблице 8.8 (отключена одна линия на участке ЭС-ПС).
Таблица 8.8. - Результаты расчета режима
В аварийном режиме при отключёнии линии на участке ЭС-ПС для существования режима необходимо подключать на промежуточной ПС компенсирующее устройство мощностью
..
Исходные данные по узлам для расчёта аварийного режима в таблице 8.9 (отключёна одна линия на участке ПС-С).
Таблица 8.9. - Исходные данные по узлам
Исходные данные по ветвям в аварийном режиме в таблице 8.10 (отключена одна линия на участке ПС-С).
Таблица 8.10. - Исходные данные по ветвям
Расчёт аварийного режима в таблице 8.11 (отключена одна линия на участке ПС-С).
Таблица 8.11. - Результаты расчета режима
В аварийном режиме при отключёнии линии на участке ПС-С для существования режима необходимо подключать на промежуточной ПС компенсирующее устройство мощностью
.
Схемы расчета режима аварийных режимов приведены на рисунках 8.3 и8.4.
Рис. 8.3 Аварийные режим: отключена одна цепь линии на участке ЭС-ПС
Рис. 8.4Аварийный режим: отключена линия на участке ПС-С
Произведём ручной расчёт режима наибольших нагрузок. Для более быстрого схождения итерационного процесса зададимся напряжения в узлах такими же как и в результате расчёта режима в программе Rastr.
Напряжение на шинах системы станции ПС .
Для определения потока мощности в начале первого участка решим квадратное уравнение [1,17, (4.1)]. Решение:
где равно:
Расчёт по схеме рис. 8.5 выполнен в математическом пакете Mathcad и приведен ниже:
Рис. 8.5
Напряжение на ПС получили кВ. Для полученных режимов построим векторные диаграммы. На примере расчета строим векторную диаграмму, расчеты которой выполняем в Mathcad. Построенные диаграммы приведены на рисунках 8.6-8.9.
9. Расчёт технико-экономических показателей
По [4,476] определим технико-экономические показатели такие, как приведенные затраты , стоимость передачи , себестоимость передачи.
Приведенные затраты найдём как и в пункте 6, только в капзатраты оборудование добавим стоимость синхронного компенсатора 2ЧКСВБ-320 4800 т. рублей. Потери электроэнергии в синхронном компенсаторе (далее - СК) или генераторе, переведенном в режим СК, определяются по формуле:
, кВт.ч,
где, вQ-коэффициент максимальной нагрузки СК в базовом периоде;
ДPном - потери мощности в режиме номинальной загрузки СК в соответствии с паспортными данными, кВт.
Приведенные затраты:
Годовые эксплуатационные расходы по [1,43]:
Стоимость передачи электрической энергии:
Себестоимость передачи электрической энергии:
Сведём результаты в таблицу 9.1
Таблица 9.1. - Результаты расчета
Показатель |
Величина |
Единица измерения |
|
199921 |
|||
Найдём КПД передачи из расчёта режима наибольших нагрузок по [1,44]:
Критериальная длина ЛЭП по [7,174]:
Экономические КПД по [9,174]для участков:
Заключение
В данной курсовой работе были разработаны два варианта электропередачи согласно заданию. При экономическом сравнение вариантов наиболее экономичным оказался вариант электропередачи на номинальном напряжении 500 кВ. После анализа расчётов нормальных и аварийных режимов по программе Rastr оказалось, что режим не балансируется, поэтому на ПС было установлено 2 КУ КСВБ-320 мощностью
Параметры схемы были рассчитаны с учётом волновых свойств линии.
Для экономичного варианта электропередачи были рассчитаны критериальные параметры и технико-экономические показатели в ценах 1985 года по [3].
Стоимость передачи электрической энергии, себестоимость передачи электрической энергии:
Литература
1. Электропередачи: Методическое пособие к курсовому проекту для студ. спец. 10.02 - "Электроэнергетические системы и сети"/ Г.Е. Поспелов, М.А. Короткевич, В.Т. Федин, Л.Л. Червинский. - Мн.: БГПА, 1994. - 47с.
2. Электрические системы и сети: Учебник/ Г.Е. Поспелов, В.Т. Федин, П.В. Лычев - Мн.: УП "Технопринт", 2004. - 720 с.
3. Справочник по проектированию электроэнергетических систем. Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. Изд. 3-е перераб. и доп. М.: Энергия, 1985.-349 с.
4. Передача и распределение электрической энергии: Учебное пособие/А.А. Герасименко, В.Т. Федин. - Ростов-н/Д:Феникс; Красноярск: Издательские проекты, 2006. - 720.(Серия "Высшее образование").
5. Основы проектирования электрических сетей электроэнергетических систем: Учебное пособие к курсовому проекту по дисциплине " Электрические системы и сети"/ Сыч Н.М., Федин В.Т. - Мн.: УП "Технопринт", 2000. - 54 с..
6. Электрическая часть электростанции и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.:ил.
7. Передача энергии и электропередачи: Учеб.пособие для студентов энергет. специальностей вузов/ Г.Е.Поспелов, В.Т.Федин. - Мн.: Адукацiя и выхаванне, 2003. -544 с.: ил.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Сопоставление сопротивлений и проводимостей линии электропередачи, расчет ее волновых и критериальных параметров. Определение типов проводов. Работа системы электропередачи в режиме максимальных и минимальных нагрузок, повышение ее пропускной способности.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 16.03.2012Выбор 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 25.01.2015Проектирование электропередачи переменного тока сверхвысокого напряжения с одной промежуточной подстанцией для транспорта электрической энергии от удалённой гидроэлектростанции. Технически возможные варианты схемы электропередачи, расчет лучшего варианта.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.09.2010Выбор 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 14.03.2009Расчет потокораспределения в электрической сети. Выбор сечений проводов линий электропередачи, трансформаторов и компенсирующих устройств на подстанциях. Расчет установившихся (максимального, минимального и послеаварийного) режимов работы электросети.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 16.10.2014Проектирование электропередачи от строящейся ГЭС в энергосистему с промежуточной подстанцией, анализ основных режимов ее работы. Механический расчет провода и троса линии электропередачи 500 кВ, технико-экономические показатели электрической сети.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 05.04.2010Воздушная линия электропередачи - устройство для передачи электроэнергии по проводам. Конструкции опор, изоляторов, проводов. Особенности проведения ремонта и заземления воздушных линий. Монтаж, ремонт, обслуживание воздушных линий электропередач.
дипломная работа [64,0 K], добавлен 10.06.2011Проектирование воздушных линий электропередачи, его основные этапы. Особенности выбора промежуточных опор и линейной арматуры. Механический расчет проводов, и грозозащитного троса и монтажных стрел провеса. Специфика расстановки опор по профилю трассы.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 12.12.2009Выбор конфигурации, номинального напряжения сети. Выбор трансформаторов и схем электрических соединений. Сечение проводов воздушных линий электропередачи. Технико–экономические показатели. Уточнённый расчёт радиально-магистральной сети напряжением 220 кв.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.10.2016Принципы разработки вариантов конфигурации сети. Разработка балансов мощностей. Определение эквивалентных токов узлов. Выбор сечений линий электропередачи. Оценка технико-экономических показателей подстанций. Издержки на компенсацию потерь электроэнергии.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 04.09.2014