Проектирование районной электрической сети

Составление вариантов схемы электрической сети и выбор наиболее рациональных из них. Расчет потокораспределения, номинальных напряжений, мощности в сети. Подбор компенсирующих устройств, трансформаторов и сечений проводов воздушных линий электропередачи.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 24.11.2013
Размер файла 1,6 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/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»

Факультет (институт) Вечерне-заочный

Кафедра Электроснабжение промышленных предприятий

Пояснительная записка

к курсовому проекту (работе)

по дисциплине Электрические сети

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАЙОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

Студент группы 9ЭПП-81

А.А. Зонов

Руководитель проекта (работы)

к.т.н., доцент И.А.Гутов

Барнаул 2013

Реферат

  • Объем данного курсового проекта составляет 49 листов пояснительной записки и 2 листа графической части. Пояснительная записка содержит 37 таблиц, 8 рисунков, 5 источников литературы. Курсовой проект содержит 14 разделов. Ключевые слова: электрическая сеть, мощность, номинальное напряжение, подстанция, оборудование, батареи конденсаторов, трансформатор, компенсирующее устройство.
  • Основными разделами являются: составление вариантов схемы электрической сети и выбор наиболее рациональных вариантов; Выбор номинальных напряжений электрической сети; определение необходимости установки и выбор компенсирующих устройств в электрической сети; выбор трансформаторов на подстанциях; выбор сечений проводов воздушных линий электропередачи; технико-экономическое обоснование окончательного варианта исполнения электрической сети; уточненный расчет компенсирующих устройств в электрической сети; точный электрический расчет установившихся режимов работы электрической сети; выбор устройств регулирования.
  • Данный курсовой проект является учебным.
  • Содержание
  • 1. Задание и исходные данные для проектирования
  • 2. Составление вариантов схемы электрической сети и выбор наиболее рациональных вариантов
  • 3. Приближённый расчёт потокораспределения в электрической сети
  • 4. Выбор номинальных напряжений электрической сети
  • 5. Баланс активной и реактивной мощностей в электрической сети
  • 5.1 Приближённый баланс активной мощности в сети
  • 5.2 Приближённый баланс реактивной мощности в сети
  • 6. Определение необходимости установки и выбор компенсирующих устройств в электрической сети
  • 7. Выбор трансформаторов на подстанциях
  • 8. Выбор сечений проводов воздушных линий электропередачи
  • 9. Составление схемы замещения электрической сети и определение ее параметров
  • 10. Разработка схемы соединений
  • 11. Технико-экономическое обоснование окончательного варианта исполнения электрической сети
  • 11.1 Определение капиталовложений на сооружение электрической сети
  • 11.2 Определение ежегодных издержек на эксплуатацию электрической сети
  • 11.3. Определение окончательного варианта исполнения электрической сети
  • 12. Уточненный расчет компенсирующих устройств в электрической сети
  • 12.1 Определение нескомпенсированной реактивной нагрузки
  • 12.2 Определение суммарной реактивной мощности компенсирующих устройств на основании точного расчета мощностей
  • 12.3 Расчет суммарных мощностей компенсирующих устройств
  • 12.4 Корректировка нагрузки
  • 13. Точный электрический расчет установившихся режимов работы электрической сети
  • 14. Выбор устройств регулирования напряжения в электрической сети
  • Список использованных источников

1. Задание и исходные данные для проектирования

Спроектировать электрическую сеть для электроснабжения указанных потребителей от электрической системы в соответствии с вариантом ЗА. Месторасположение источника питания и потребителей электроэнергии указано на рисунке 1.1, а их характеристики - в таблице 1.1. Электрическая сеть расположена в объединенной энергосистеме (ОЭС) Сибири, III районе по гололеду.

В таблице 1.1 приведены значения активной мощности нагрузок потребителей в максимальном режиме Рiмаксi.

Расстояния между точками:

l01=13км; l02=24 км; l03=22 км; l04=12 км; l12=20 км; l13=28 км; l14=25 км; l23=16 км; l24=29 км; l34=20 км.

Рисунок 1.1 - Месторасположение источника питания и потребителей электроэнергии

Таблица 1.1 - Характеристика источника питания и потребителей электроэнергии

№ ПС

Рмаксрi,

МВт

Qмаксрi

Мвар

¦Sмаксрi¦

МВА

Рпаврi,

МВт

Qпаврi

Мвар

¦Sпаврi¦

МВА

cosi

Тмi,

ч

Uннi,

кВ

Доля нагрузки 3-й категории d3i,%

Источник питания 0

-

0,82

-

-

-

Подстанция 1

22

12,5

25,3

22

12,5

25,3

0,87

4600

10

0

Подстанция 2

37

25,8

45,1

37

25,8

45,1

0,82

4500

10

0

Подстанция 3

23

22,2

31,9

23

22,2

31,9

0,72

4300

10

0

Подстанция 4

17

11,4

20,5

17

11,4

20,5

0,83

3200

10

0

Определяются значения полной мощности нагрузок потребителей , исходя из активной мощности нагрузки и коэффициента мощности cosi потребителей, указанных в таблице 1.1.

(1.1)

Определение электрической нагрузки на подстанциях в послеаварийном режиме

(1.2)

2. Составление вариантов схемы электрической сети и выбор наиболее рациональных вариантов

Производится предварительный анализ и выбор вариантов разомкнутой и замкнутой схемы исполнения сети. Результаты сводятся в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 -Характеристика вариантов разомкнутой и замкнутой схем

Вариант

Участок

lЛЭП, км

lЛЭП, км

Номер п/ст

Кол-во выключателей

n, шт.

n, шт.

Pi

нагрузки,

МВт

Момент мощности

Pilс, МВткм

Pilс, МВткм

Варианты разомкнутых схем

01

26

1

2

22

286

02

48

2

2

37

888

03

44

142

3

2

17

23

506

1884

04

24

4

2

17

204

0 (РЭС)

9

01

26

1

2

22

286

02

48

3

2

37

888

34

40

138

2

2

15(20)

23

460

1838

04

24

4

2(7)

17

204

0 (РЭС)

7

01

26

1

2

22

286

23

32

2

2

37

592

03

44

126

3

2(7)

15(20)

23

506

1588

04

24

4

2

17

204

0 (РЭС)

7

01

26

3

2(7)

22

286

12

40

2

2

37

740

03

44

134

1

2

15(20)

23

506

1736

04

24

4

2

17

204

0 (РЭС)

7

Варианты замкнутых схем

01

26

1

2

02

24

2

3

23

16

3

3

16

34

20

98

4

3

04

12

0 (РЭС)

5

01

13

1

3

12

20

2

3

23

16

111

3

7

18

34

40

4

2

03

22

0 (РЭС)

3

12

26

1

2

02

24

2

7

23

16

98

3

3

18

34

20

4

3

04

12

0 (РЭС)

3

01

13

1

3

12

20

2

3

23

16

95

3

3

16

04

24

4

2

03

22

0 (РЭС)

5

Делаем вывод о выборе варианта схемы.

Из рассмотренных схем наилучшим вариантом исполнения сети является: в разомкнутой сети - схема в), для замкнутой - схема г).

3. Приближённый расчёт потокораспределения в электрической сети

Схемы электрической сети для различных режимов работы приведены на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Схема разомкнутой сети для:

а) максимального; б) послеаварийного режимов работы.

Схема замкнутой сети для:

в) максимального; г) послеаварийного режимов работы.

Рассчитываются потоки мощности для участков сети в максимальном и послеаварийном режимах в соответствии с формулами приведенными ниже. Результаты сводятся в таблицу 3.1.

Для разомкнутой сети:

Для сети с замкнутым контуром:

Точка 2 является точкой потокораздела активной и реактивной мощностей. В послеаварийном режиме из строя выходит наиболее загруженный участок 01.

Таблица 3.1 - Расчет потокораспределения в электрической сети

Участок

Кол-во цепей

n, шт.

L уч, км

Рмаксрi,

МВт

Qмаксрi,

Мвар

¦Sмаксрi¦,

МВА

Рпаврi,

МВт

Qпаврi,

Мвар

¦Sпаврi¦,

МВА

Разомкнутая сеть

23

2

16

18,5

12,91

22,56

37

25,82

45,12

03

2

22

30

23,99

41,67

60

47,98

83,33

01

2

13

11

6,24

12,64

22

12,47

25,29

04

2

12

8,5

5,71

10,24

17

11,42

20,48

Сеть с замкнутым контуром

01

1

13

44,9

30,87

51,61

-

-

-

03

1

22

37,1

29,58

51,53

82

60,45

113,89

12

1

20

22,9

18,4

27,93

22

12,47

25,29

23

1

16

14,1

7,42

17,2

59

38,29

71,95

04

2

12

8,5

5,71

10,24

17

11,42

20,48

4. Выбор номинальных напряжений электрической сети

Номинальное напряжение Uном вычисляется по формуле Илларионова:

,

а потери напряжения:

.

Результаты расчетов, а так же ближайшие стандартные наибольшие и наименьшие напряжения приведены в таблице 4.1. Результаты проверки напряжения сведены в таблицу 4.2

Таблица 4.1 - Результаты расчетов напряжения для электрической сети.

Участок

lуч, км

Pучмаксрi МВт

Qучмаксрi Мвар

Pучпаврi МВт

Qучпаврi Мвар

Uномуч, кВ

Uном=35 кВ

Uном=110 кВ

Uном=220 кВ

r0

x0

ДUучмакср

ДUучпавр

r0

x0

ДUучмакср

ДUучпавр

r0

x0

ДUучмакср

Разомкнутая сеть

23

16

18,5

12,91

37

25,82

77,53

0,3

0,4

4,9

9,8

0,2

0,4

1,29

2,58

0,1

0,4

-

03

22

30

23,99

60

47,98

97,10

0,3

0,4

11,69

23,38

0,2

0,4

3,12

6,24

0,1

0,4

-

01

13

11

6,24

22

12,47

61,35

0,3

0,4

2,15

4,3

0,2

0,4

0,56

1,12

0,1

0,4

-

04

12

8,5

5,71

17

11,42

54,57

0,3

0,4

1,66

3,32

0,2

0,4

0,44

0,88

0,1

0,4

-

30,87Сеть с замкнутым контуром

01

13

44,9

30,87

-

-

103,07

0,3

0,4

9,59

-

0,2

0,4

2,52

-

0,1

0,4

1

03

22

37,1

29,58

82

60,45

105,34

0,3

0,4

-

-

0,2

0,4

3,85

8,12

0,1

0,4

1,55

12

20

22,9

18,4

22

12,47

86,33

0,3

0,4

8,13

-

0,2

0,4

2,17

1,71

0,1

0,4

0,87

23

16

14,1

7,42

59

38,29

69,25

0,3

0,4

-

-

0,2

0,4

0,84

3,94

0,1

0,4

0,32

04

12

8,5

5,71

17

11,42

54,57

0,3

0,4

1,66

3,32

0,2

0,4

0,44

0,88

0,1

0,4

-

Таблица 4.2 - Проверка напряжения для электрической сети

Участок

Uном=35 кВ

Uном=110 кВ

Uном=220 кВ

Окончательное

Uном, кВ

УДUмакср?5,25

УДUпавр?7

УДUмакср?16,5

УДUпавр?22

УДUмакср?33

Разомкнутая сеть

032

16,59

33,18

4,41

8,82

-

110

01

2,15

4,3

0,56

1,12

-

35

04

1,66

3,32

0,44

0,88

-

35

Сеть с замкнутым контуром

04

1,66

3,32

0,44

0,88

-

35

012

17,73

-

4,69

13,17

1,87

110

032

17,73

-

4,69

13,17

1,87

110

Проверка напряжения производится в соответствии со следующим критериям:

- для максимального режима Uмакср15%Uном;

- для послеаварийного режима Uпавр20%Uном.

Окончательно принимается номинальное напряжение дляUном=110 кВ.

-разомкнутой сети: участки 01, 04 -35 кВ; участки 03, 23 -110 кВ;

-сети с замкнутым контуром: участок 04 -35 кВ; участки 01, 03, 12, 23 -110 кВ.

5. Баланс активной и реактивной мощностей в электрической сети

5.1 Приближённый баланс активной мощности в сети

Приближённый баланс активной мощности в сети рассчитывается по выражению [4]:

Считается, что установленная мощность генераторов источника питания Pип достаточна для покрытия потребностей сети: .

Реактивная мощность, выдаваемая источником питания в сеть Qип, определяется по выражению:

Баланс для радиальных участков 01 и 04 разомкнутой сети Uном=35 кВ:

РнагрУ= Р14= 22+17= 39 МВт; Рсети= 1,13•39= 44,07 МВт;

Рип= Рсети= 44,07 МВт; Qип= Рип•tg?ип= 44,07•0,698= 30,76 МВт.

Баланс для радиально-магистрального участка 032 разомкнутой сети Uном=110 кВ:

РнагрУ= Р23= 37+23= 60 МВт; Рсети= 1,13•60= 67,8 МВт;

Рип= Рсети= 67,8 МВт; Qип= Рип•tg?ип= 67,8•0,698= 47,32Мвар.

Баланс для радиального участка 04 сети с замкнутым контуром Uном=35 кВ:

РнагрУ= Р4= 17 МВт; Рсети= 1,13•17= 19,21 МВт;

Рип= Рсети= 19,21 МВт; Qип= Рип•tg?ип= 19,21•0,698= 13,41 Мвар.

Баланс для кольцевого участка 01230 сети с замкнутым контуром Uном=110 кВ:

РнагрУ= Р123= 22+37+23= 82 МВт; Рсети= 1,13•82= 92,66 МВт;

Рип= Рсети= 92,66 МВт; Qип= Рип•tg?ип= 92,66•0,698= 64,68 Мвар.

5.2 Приближённый баланс реактивной мощности в сети

Приближённый баланс реактивной мощности в сети рассчитывается по формулам, приведенным ниже. Результаты расчетов сведены в таблицу 5.1

Таблица 5.1 - Результаты расчетов мощности в сети

Участок

кол-во цепей n, шт.

lуч, км

Sмаксуч МВА

ДQуч, Мвар

Qi, Мвар

Uном, кВ

x0

ДQЛЭП, Мвар

Qнагр, Мвар

ДQтр, Мвар

Qрез, Мвар

QсУ, Мвар

Qсети, Мвар

Разомкнутая сеть

23

2

16

22,56

0,54

25,8

110

0,4

3,07

48

7,7

4,8

3,07

58,1

03

2

22

41,67

2,53

22,2

110

0,4

01

2

13

12,64

1,36

12,5

35

0,4

2,18

23,9

4,12

2,39

0

31,4

04

2

12

10,24

0,82

11,4

35

0,4

Сеть с замкнутым контуром

01

1

13

51,61

1,15

12,5

110

0,4

3,76

60,5

10,23

6,05

3,76

73,76

03

1

22

51,53

1,93

22,2

110

0,4

12

1

20

27,93

0,52

25,8

110

0,4

23

1

16

17,2

0,16

25,8

110

0,4

04

2

12

10,24

0,82

11,4

35

0,4

0,82

11,4

1,85

1,14

0

14,64

6. Определение необходимости установки и выбор компенсирующих устройств в электрической сети

Определяется мощность компенсирующих устройств [1].

Для радиальных участков 01 и 04 разомкнутой сети:

Qку= Qсети- Qип= 31,4-30,76= 0,64 Мвар.

Для радиально-магистрального участка 032 разомкнутой сети:

Qку= Qсети- Qип= 58,1-47,32= 10,78 Мвар.

Для радиального участка 04 сети с замкнутым контуром:

Qку= Qсети- Qип= 14,64-13,41= 1,23 Мвар.

Для кольцевого участка 01230 сети с замкнутым контуром:

Qку= Qсети- Qип= 73,76-64,68= 9,08 Мвар.

Так как , то это свидетельствует о недостаточной величине реактивной мощности в сети, и в этом случае необходимо устанавливать компенсирующие устройства.

;

Данные по расчету и выбору КУ приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Расчет и выбор КУ

№ пст

Qкуi, Мвар

Тип БК

Qбк, Мвар

Кол-во БК

Qку, Мвар

Uном, кВ

Pi, Мвт

1

-0,638

-

-

-

-

-

0,627

0,567

22

2

2,886

КС-1,05-60

2,4

1

2,4

6

0,627

0,698

37

3

7,912

КСГ-1,05-125

4,9

2

9,8

6

0,627

0,964

23

4

1,292

КС-1,05-60

2,4

1

2,4

6

0,598

0,672

17

Производится уточнение мощности нагрузок п/ст на основании выбранных БК по формуле

.

Результаты сведены в таблицу 6.2.

Таблица 6.2 - Расчет уточненных мощностей нагрузок подстанций

№ пст

Pмаксрi, МВт

Qнескпсi, Мвар

Qку, Мвар

Sмаксрi, МВА

|Sмаксрi|, МВА

Sпаврi, МВА

|Sпаврi|, МВА

1

22

12,5

-

22

+j

12,5

25,3

19,50

+j

2,85

19,71

2

37

25,8

2,4

37

+j

23,4

43,8

23,00

+j

5,08

23,56

3

23

22,2

9,8

23

+j

12,4

26,1

27,00

+j

3,77

27,26

4

17

11,4

2,4

17

+j

9,0

19,2

26,00

+j

6,34

26,76

Рассчитываются потоки мощности для участков сети в максимальном и послеаварийном режимах в соответствии с формулами приведенными ниже. Результаты сводятся в таблицу 6.3.

Для разомкнутой сети:

Для сети с замкнутым контуром:

В послеаварийном режиме из строя выходит наиболее загруженный участок 01.

Таблица 6.3 - Расчет потокораспределения в электрической сети

Участок

lуч, км

Рмаксрi, МВт

Qмаксрi, Мвар

|Sмаксрi|, МВА

Рпаврi, МВт при выходе из строя уч-ка

Qпаврi, Мвар

при выходе из строя уч-ка

|Sпаврimax|, МВА

01

03

01

03

Сеть с замкнутым контуром

01

13

44,9

26,36

52,07

-

82

-

48,27

-

03

22

37,1

21,72

42,99

82

-

48,27

-

95,15

12

20

22,9

13,89

26,78

22

60

12,47

35,8

25,29

23

16

14,1

9,51

17,01

59

23

35,87

12,4

69,05

04

12

8,5

4,5

9,62

17

17

9,0

9,0

19,24

Разомкнутая сеть

23

16

18,5

11,7

21,89

37

23,4

43,78

03

22

30

17,9

34,93

60

35,8

69,87

01

13

11

6,24

12,65

22

12,47

25,29

04

12

8,5

4,5

9,62

17

9

19,24

7. Выбор трансформаторов на подстанциях

При питании потребителей 1 и 2 категории на подстанции устанавливаются 2 трансформатора, мощность которых выбирается по выражению:

, (7.1)

где - максимальная нагрузка подстанции с учетом мощности компенсирующих устройств, МВА;

- коэффициент перегрузки.

Расчетные и каталожные данные по выбору трансформаторов приведены в таблице 7.1

Таблица 7.1 - Расчетные и каталожные данные по выбору трансформаторов

№ пст

Si, МВА

Siномтррасч, МВА

Sномтр, МВА

Кол-во тр-ров

Тип тр-ра

±n*E0,%

Uкз, %

ДPкз, МВт

ДPхх, МВт

Iхх, %

Rтрi, Ом

Xтрi, Ом

UномннкВ

Разомкнутая сеть

1

25,3

18,07

25

2

ТРДНС-25000/35

±8Ч1,5

9,5

0,115

0,025

0,5

0,25

5,1

6,3-6,3

2

43,78

31,27

40

2

ТРДН-40000/110

±9Ч1,78

10,5

0,172

0,036

0,65

1,4

34,7

6,3/6,3

3

26,13

18,66

25

2

ТРДН-25000/110

±9Ч1,78

10,5

0,120

0,027

0,7

2,54

55,9

6,3/6,5

4

19,24

13,74

16

2

ТДНС-16000/35

±8Ч1,5

10

0,85

0,018

0,55

0,45

8,4

6,3-6,3

Сеть с замкнутым контуром

1

25,3

18,07

25

2

ТРДН-25000/110

±9Ч1,78

10,5

0,120

0,027

0,7

2,54

55,9

6,3/6,5

2

43,78

31,27

40

2

ТРДН-40000/110

±9Ч1,78

10,5

0,172

0,036

0,65

1,4

34,7

6,3/6,3

3

26,13

18,66

25

2

ТРДН-25000/110

±9Ч1,78

10,5

0,120

0,027

0,7

2,54

55,9

6,3/6,5

4

19,24

13,74

16

2

ТРДН-16000/35

±8Ч1,5

10

0,85

0,018

0,55

0,45

8,4

6,3-6,3

8. Выбор сечений проводов воздушных линий электропередачи

Для воздушных линий 110-220 кВ выбираются сталеалюминевые провода марки АС, а для прокладки линий используются железобетонные опоры [1,4].

Результаты выбора и проверки сечений проводов ВЛЭП сводятся в таблицы 8.1-8.2, при этом используются следующие формулы:

, (8.1)

где - ток, протекающий по участку сети, в нормальном режиме, А;

- ток, протекающий по участку сети, в послеаварийном режиме, А.

Таблица 8.1 - Выбор сечений проводов воздушных ЛЭП

Участок

кол-во цепей

n, шт.

Sмаксрi, МВА

|Sмакср| МВА

Iмакср, А

Марка-сечение

провода Fi, мм2

Iдоп, А

Разомкнутая сеть

01

2

11

+j

6,24

12,65

208,68

АС-120

390

04

2

8,5

+j

4,5

9,62

158,69

АС-120

390

03

2

30

+j

17,9

34,93

183,33

АС-120

390

32

2

18,5

+j

11,7

21,89

114,89

АС-120

390

Сеть с замкнутым контуром

01

1

44,9

+j

26,39

52,08

273,36

АС-185

510

03

1

37,1

+j

21,72

42,99

225,64

АС-185

510

12

1

22,9

+j

13,89

46,78

14056

АС-120

390

32

1

14,1

+j

9,51

17,01

89,28

АС-120

390

04

2

8,5

+j

4,5

9,62

158,69

АС-120

390

Таблица 8.2 - Проверка сечений проводов воздушных ЛЭП

Уч-ок

Iдоп, А

Sпав, МВА при выходе

из строя участка

|Sпавр|, МВА при выходе

из строя участка

Iпавр, А при выходе

из строя участка

Iпаврmax А

Марка-сечение

провода Fi, мм2

01

03

01

03

01

03

Сеть с замкнутым контуром

01

510

-

-

-

82

+j

48,75

-

95,4

-

499,41

499,41

АС-185/29

03

510

82

+j

48,27

-

-

-

95,15

-

499,41

-

499,41

АС-185/29

12

390

22

+j

12,47

60

+j

36,28

25,29

70,12

132,74

368,04

368,04

АС-120/19

32

390

59

+j

35,87

23

+j

14,26

69,05

27,06

362,42

142,03

362,42

АС-120/19

04

390

17

+j

9,0

17

+j

9,0

19,24

19,25

317,38

317,54

317,54

АС-120/19

Разомкнутая сеть

01

450

22

+j

12,47

25,29

417,18

417,18

АС-150/29

04

390

17

+j

9

19,24

317,38

317,38

АС-120/19

03

390

60

+j

35,8

69,87

366,72

366,72

АС-120/19

32

390

37

+j

23,4

47,78

229,79

229,79

АС-120/19

9. Составление схемы замещения электрической сети и определение ее параметров

Схема замещения радиально-магистральной сети представлена на рисунке 9.1; сеть, имеющая замкнутый контур - на рисунке 9.2.

Рисунок 9.1-Схема замещения радиально-магистральной сети

Рисунок 9.2 -Схема замещения сети, имеющей замкнутый контур.

Результаты расчета параметров схем замещения ВЛЭП и трансформаторов разомкнутой сети и сети, имеющей замкнутый контур, приведены в таблице 9.1-9.2

Параметры схем замещения элементов электрической сети определяются следующим образом.

- для ВЛЭП:

(9.1)

где n - количество цепей на участке.

- для трансформаторной подстанции:

(9.2)

где n - количество трансформаторов на подстанции.

Таблица 9.1 - Определение параметров схемы замещения воздушных ЛЭП

Участок сети

Кол-во цепей ЛЭП

Марка-сечение провода F, мм2

Uном, кВ

lуч, км

r0, Ом/км

x0, Ом/км

b0*10-6, См/км

Rуч, Ом

Xуч, Ом

Qучс'=

Qучс''Мвар

Разомкнутая сеть

23

2

АС-180/19

110

16

0,249

0,427

2,66

1,992

3,416

0,52

03

2

АС-150/24

110

22

0,198

0,420

2,7

2,178

4,62

0,72

01

2

АС-120/19

35

13

0,249

0,414

0

1,619

2,691

0

04

2

АС-120/19

35

12

0,249

0,414

0

1,494

2,484

0

Сеть с замкнутым контуром

01

1

АС-185/29

110

13

0,162

0,413

2,75

2,106

5,369

0,22

03

1

АС-185/29

110

22

0,162

0,413

2,75

3,564

9,086

0,37

12

1

АС-120/19

110

20

0,249

0,427

2,66

4,98

8,54

0,2

23

2

АС-120/19

110

16

0,249

0,427

2,66

3,984

6,832

0,26

04

1

АС-120/19

35

12

0,249

0,414

0

1,494

2,484

0

Таблица 9.2 - Определение параметров схем замещения трансформаторов подстанций

Номер п/ст

Кол-во трансф-ов, шт.

Тип трансформатора

Sномтр, МВА

ДPхх, МВт

Iхх, %

ДSст, МВА

Zтр=Rтр+jXтр Ом

Разомкнутая сеть

1

2

ТРДНС-25000/35

25

0,025

0,5

0,05

+j

0,25

0,13

+j

2,55

2

2

ТРДН-40000/110

40

0,036

0,65

0,07

+j

0,52

0,7

+j

17,35

3

2

ТРДН-25000/110

25

0,027

0,7

0,05

+j

0,35

1,27

+j

27,95

4

2

ТДНС-16000/35

16

0,018

0,55

0,04

+j

0,18

0,23

+j

4,2

Сеть с замкнутым контуром

1

2

ТРДН-25000/110

25

0,027

0,7

0,05

+j

0,35

1,27

+j

27,95

2

2

ТРДН-40000/110

40

0,036

0,65

0,07

+j

0,52

0,7

+j

17,35

3

2

ТРДН-25000/110

25

0,027

0,7

0,05

+j

0,35

1,27

+j

27,95

4

2

ТДНС-16000/35

16

0,018

0,55

0,04

+j

0,18

0,23

+j

4,2

10. Разработка схемы соединений

Схема электрических соединений разомкнутой сети приведена на рисунке 10.1, а для сети с замкнутым контуром на рисунке 10.2.

Рисунок 10.1 - Схема электрических соединений разомкнутой сети

Рисунок 10.2 - Схема электрических соединений сети с замкнутым контуром

11. Технико-экономическое обоснование окончательного варианта исполнения электрической сети

11.1 Определение капиталовложений на сооружение электрической сети

Расчеты по определению капиталовложений на сооружение воздушных ЛЭП и подстанций электрической сети приведены в таблице 11.1 - 11.2.

Таблица 11.1 - Капиталовложения на сооружение воздушных ЛЭП

Участок

lуч, км

Тип опор

Марка-сечение провода F, мм2

С0ЛЭП, тыс.руб./км

КЛЭП0ЛЭПЧlуч, тыс.руб.

КЛЭПУ, тыс.руб.

КЛЭПУ, тыс.руб.

Разомкнутая сеть (вариант I)

23

16

Ж/бдвухцепные

АС-120/19

20,4

326,4

775,2

1214,2

03

22

Ж/бдвухцепные

АС-120/19

20,4

448,8

01

13

Ж/бдвухцепные

АС-150/24

17,8

231,4

439

04

12

Ж/бдвухцепные

АС-120/19

17,3

207,6

Сеть с замкнутым контуром (вариант II)

01

13

Ж/бодноцепные

АС-185/29

13,8

179,4

954,6

1199,4

03

22

Ж/бодноцепные

АС-185/29

13,8

303,6

12

20

Ж/бодноцепные

АС-120/19

13,1

262

23

16

Ж/бдвухцепные

АС-120/19

13,1

209,6

04

12

Ж/бодноцепные

АС-120/19

20,4

244,8

244,8

Таблица 11.2 - Капиталовложения на сооружение подстанций

Элемент сети

Стоимость

КП/СТУ, тыс.руб.

РЭС

п/ст1

п/ст2

п/ст3

п/ст4

Разомкнутая сеть (вариант I)

РУ на РЭС

5

3

х

x

9

35

-

-

-

-

1803.2

ОРУ на подстанции

-

-

-

-

-

типовая схема

-

2*36+4*2.4

2*36+4*11.5

2*36+4*11,5

2*5.4+4*2.4

дополнительные выключатели

-

-

-

-

-

трансформаторы

-

2

x

77

2

x

109

2

x

84

2

x

61.2

БК

-

-

1

x

18

2

x

24

1

x

18

постоянная часть затрат

-

105

210

210

105

Итого

150

279.4

564

544

265.8

Сеть с замкнутым контуром (вариант II)

РУ на РЭС

5

x

35

-

-

-

-

2001.8

ОРУ на подстанции

-

-

-

-

-

типовая схема

-

2*36+4*11,5

-

-

2*5.4+4*2.4

дополнительные выключатели

-

-

-

-

-

трансформаторы

-

2

x

84

2

x

84

2

x

84

2

x

84

БК

-

7

x

30

4

x

30

8

x

30

4

x

30

постоянная часть затрат

-

210

210

210

210

Итого

175

742

652

772

652

11.2 Определение ежегодных издержек на эксплуатацию электрической сети

Определяются технико-экономические показатели:

;

алэп=2,4%, ап/ст=6,4%, орлэп=0,4%, орп/ст=3,0%.

;.; Tґ=/max=/kм2

Результаты расчетов сведены в таблицу 11.3.

Определяются потери электроэнергии в трансформаторах, зависящие и независящие от нагрузки. Данные сводятся в таблицу 11.4.

Определяются потери электроэнергии в воздушных ЛЭП, зависящие и независящие от нагрузки. Данные сводятся в таблицу 11.5.

Определяются потери электроэнергии в батареях конденсаторов, зависящие и независящие от нагрузки. Данные сводятся в таблицу 11.6.

Таблица 11.3 - Технико-экономические показатели

Показатели

Вариант исполнения электрической сети:

Разомкнутая сеть

Сеть с замкнутым контуром

110 кВ

35 кВ

110кВ

35кВ

Капиталовложения, Ксети, тыс.руб.

2259,84

1181,04

3070,32

612,72

Отчисления на амортизацию Иа, тыс.руб.

107,42

54,52

150,68

27,46

Отчисления на обслуживание и ремонт Иор, тыс.руб.

43,61

21,73

62,33

10,74

Число часов использования максимума нагрузки Tм, ч

4656,14

4199,73

4706,03

3368,42

Время максимальных потерь ф, час

3045,37

2592,14

3097,12

1860,41

Годовое число часов использования максимума нагрузки T'м, ч

3374,37

2872,18

3431,71

2061,4

Годовое число часов использования максимума нагрузки T''м, ч

8760

8760

8760

8760

Стоимость 1 МВтЧч потерь электроэнергии З'э, тыс.руб./(МВтЧч)

1,44*10-2

1,5*10-2

1,4*10-2

1,75*10-2

Стоимость 1 МВтЧч потерь электроэнергии З''э, тыс.руб./(МВтЧч)

1,2*10-2

1,2*10-2

1,2*10-2

1,2*10-2

Таблица 11.4 - Потери электроэнергии в трансформаторах

№ П/ст

Кол-во тр-ров n, шт.

|Sнагрi|, МВ·А

Sномтрi,

МВА

ДPкз, МВт

ф, час

ДWтрiґ, МВтЧч

ДWтрУґ, МВтЧч

ДPхх,

МВт

T, ч

ДWтрiґґ, МВтЧч

ДWтрУґґ, МВтЧч

Разомкнутая сеть

1

2

25,3

25

0,115

2862,47

169

345

0,025

8760

438

753

2

2

19,24

16

0,085

176

0,018

315

3

2

43,78

40

0,172

295

482

0,036

631

1104

4

2

26,13

25

0,120

188

0,027

473

Сеть с замкнутым контуром

1

2

25,3

25

0,120

2862,47

176

659

0,027

8760

473

1577

2

2

43,78

40

0,172

295

0,036

631

3

2

26,13

25

0,120

188

0,027

473

4

2

19,24

16

0,085

176

176

0,018

315

315

;

Таблица 11.5 - Потери электроэнергии в воздушных ЛЭП

Участок сети

Кол-во цепей ЛЭП

|Sмакср| МВА

Uном, кВ

Rлэпi, Ом

ф, час

ДWлэпiґ, МВтЧч

ДWлэпУґ, МВтЧч

ДWлэпiґґ, МВтЧч

ДWлэпУґґ, МВтЧч

Разомкнутая сеть

01

2

12,65

35

1,619

2862,47

2422

3714

0

0

04

2

9,62

35

1,494

1292

0

03

2

34,93

110

2,178

2515

3418

0

32

2

21,89

110

1,992

903

0

Сеть с замкнутым контуром

01

1

52,08

110

2,106

2862,47

1351

4027

0

0

03

1

42,99

110

3,564

1558

0

12

1

26,78

110

4,98

845

0

32

1

17,01

110

3,984

273

0

04

2

9,62

35

1,494

1292

1292

0

Таблица 11.6 - Потери электроэнергии в батареях конденсаторов

Номер п/ст

ДWбкi', МВт ч

ДWбк?', МВт ч

Qбкi, Мвар

Тбк, ч

ДWбкi,МВт ч

ДWбк?,МВт ч

Разомкнутая сеть

1

0

0

-

7000

-

50,4

2

0

2,4

50,4

3

0

2,4

50,4

256,2

4

0

9,8

205,8

Сеть с замкнутым контуром

1

0

0

-

7000

-

256,2

2

0

2,4

50,4

3

0

9,8

205,8

4

0

2,4

50,4

50,4

11.3 Определение окончательного варианта исполнения электрической сети

Окончательный вариант исполнения сети выбирается исходя из следующих показателей:

;

;;

Данные технико-экономического расчёта методом приведённых затрат сводятся в таблицу 11.7.

Таблица 11.7 - Основные технико-экономические показатели для предварительно выбранных вариантов исполнения электрической сети

Показатели

Вариант исполнения электрической сети

Разомкнутая сеть

Сеть с замкнутым контуром

110 кВ

35 кВ

110 кВ

35 кВ

Капиталовложения, Ксети, тыс.руб.

2259,84

1181,04

3070,32

612

Потери электроэнергии ДWґ, МВтЧч

4059

3901

4686

1468

Потери электроэнергии ДWґґ, МВтЧч

803,4

1360,2

1833,2

365,4

Затраты на возмещение потерь электроэнергии, Зпот, тыс.руб.

68,09

74,84

87,6

30,08

Ежегодные эксплуатационные издержки Исети, тыс.руб.

219,12

151,09

300,61

68,28

Приведенные затраты Зпр, тыс.руб.

783,12

810,86

Относительная разность приведенных затрат рассматриваемых вариантов DЗпр, %

3,54%

Поскольку относительная разность приведенных затрат меньше 5%, то оба варианта сети являются равноэкономичными. В связи с этим окончательный вариант выбирается по следующим критериям: удобство эксплуатации, оперативная гибкость, надежность. Всем вышеприведенным параметрам соответствует вариант сети с замкнутым контуром, именно его мы и принимаем к исполнению.

12. Уточненный расчет компенсирующих устройств в электрической сети

электрическая сеть напряжение трансформатор

При минимальном режиме из-за снижения нагрузки можно отключить один из двух трансформаторов на двух трансформаторных подстанциях, если выполняется следующее условие:

12.1 Определение нескомпенсированной реактивной нагрузки

Расчет потерь в стали и в меди для трансформаторов представлен в таблице12.1.

Таблица 12.1 - Расчет потерь в стали и в меди для трансформаторов

№ пст

Максимальный и послеаварийный режим

Минимальный режим

Кол-во тр-ров

ДPсттрi, МВт

ДQсттрi, Мвар

ДPмаксрмтрi МВт

ДPпаврмтрi МВт

ДQмаксрмтрi МВт

ДQпаврмтрi МВт

Кол-во тр-ров

ДPсттрi, МВт

ДQсттрi, Мвар

ДPмтрi, МВт

ДQмтрi, МВт

1

2

0,054

0,35

0,062

0,062

1,344

1,344

1

0,027

0,175

0,044

0,968

2

2

0,072

0,52

0,103

0,103

2,516

2,516

1

0,036

0,260

0,074

1,812

3

2

0,054

0,35

0,066

0,066

1,434

1,434

1

0,027

0,175

0,047

1,033

4

2

0,036

0,176

0,062

0,062

1,157

1,157

1

0,018

0,088

0,044

0,832

Определение расчетных нагрузок без учета компенсирующих устройств производится по следующей формуле:

Результаты расчетов приведены в таблице 12.2

Таблица 12.2 - Расчет расчетных нагрузок

№ пст

Рнагрi, МВт

Qнагрi,Мвар

ДPтрi, МВт

ДQтрi, Мвар

QсУ, Мвар

Sрi, МВА

Максимальный режим

1

22

12,5

0,116

1,964

0,22+0,32=0,54

22,116

+j

13,654

2

37

25,8

0,175

3,036

0,32+0,26=0,58

37,175

+j

28,256

3

23

22,2

0,120

1,784

0,26+0,37=0,63

23,120

+j

23,354

4

17

11,4

0,098

1,333

0

17,098

+j

12,733

Минимальный режим

1

13,2

7,5

0,071

1,143

0,22+0,32=0,54

13,271

+j

8,103

2

22,2

15,5

0,110

2,072

0,32+0,26=0,58

22,310

+j

16,992

3

13,8

13,3

0,071

1,208

0,26+0,37=0,63

13,871

+j

13,878

4

10,2

6,8

0,062

0,920

0

10,262

+j

7,720

Послеаварийный режим

1

22

12,5

0,116

1,694

0,22+0,32=0,54

22,116

+j

13,654

2

37

25,8

0,175

3,036

0,32+0,26=0,58

37,175

+j

28,256

3

23

22,2

0,120

1,784

0,26+0,37=0,63

23,120

+j

23,354

4

17

11,4

0,098

1,333

0

17,098

+j

12,733

Определяются перетоки мощности без учета компенсирующих устройств. Для максимального и минимального режимов:

Для послеаварийного режима:

Результаты расчетов сводятся в таблицу 12.3.

Таблица 12.3 - Расчет перетоков мощности

Уч-ок

Sучi, МВА

Максимальный режим

Минимальный режим

Послеаварийный режим

01

44,21

+j

33,62

26,49

+j

20,06

-

03

38,22

+j

31,65

22,88

+j

18,97

82,41

+j

65,26

12

22,09

+j

19,97

13,22

+j

11,96

22,12

+j

13,65

32

15,09

+j

8,29

9,09

+j

5,03

59,29

+j

41,91

04

8,55

+j

6,37

5,13

+j

3,86

17,10

+j

12,73

В таблице 12.4 приведены результаты расчета нескомпенсированной реактивной нагрузки для максимального, минимального и послеаварийного режимов.

Таблица12.4 - Результаты расчета нескомпенсированной реактивной нагрузки

№ пст

Режим работы

максимальный

минимальный

послеаварийный

Qнагрi, Мвар

ДQтрi, Мвар

QнескпстiМвар

QнескпстУМвар

Qнагрi Мвар

Qнескпстi Мвар

QнескпстУ Мвар

Qнагрi Мвар

ДQтрi Мвар

Qнескпстi Мвар

QнескпстУ Мвар

1

12,5

1,694

14,194

67,014

7,5

1,143

8,643

40,723

12,5

1,694

14,194

67,014

2

25,8

3,036

28,836

15,5

2,072

17,572

25,8

3,036

28,836

3

22,2

1,784

23,984

13,3

1,208

14,508

22,2

1,784

23,984

4

11,4

1,333

12,733

12,733

6,8

0,920

7,720

7,720

11,4

1,333

12,733

12,733

12.2 Определение суммарной реактивной мощности компенсирующих устройств на основании точного расчета мощностей

В таблицах 12.5, 12.6 приведены результаты расчета точного баланса активной и реактивной мощности.

Таблица 12.5 - Результаты расчета точного баланса активной мощности

Уч-ок

Uном, кВ

|Sучi|, МВА

ДPуч, МВт

Pнагрi, МВт

Rуч, Ом

ДPтрi, МВт

ДPтрУ, МВт

ДPлэпУ, МВт

PнагрУ, МВт

Pсети, МВт

Максимальный режим

01

110

55,54

0,537

22

2,106

0,116

0,411

1,725

82

88,24

03

110

49,62

0,725

23

3,564

0,120

12

110

29,78

0,365

37

4,980

0,175

32

110

17,22

0,098

-

3,984

-

04

35

10,66

0,554

17

1,494

0,098

0,098

0,554

17

18,5

Минимальный режим

01

110

33,23

0,192

13,2

2,106

0,071

0,252

0,619

49,2

52,53

03

110

29,72

0,260

13,8

3,564

0,071

12

110

17,83

0,131

22,2

4,980

0,110

32

110

10,39

0,036

-

3,984

-

04

35

6,42

0,201

10,2

1,494

0,062

0,062

0,201

10,2

10,97

Послеаварийный режим

03

110

105,12

3,255

23

3,564

0,120

0,411

5,269

82

91,78

12

110

25,99

0,278

22

4,980

0,116

32

110

72,61

1,736

37

3,984

0,175

04

35

21,32

1,109

17

2,988

0,098

0,098

1,109

17

19,06

Таблица 12.6 - Результаты расчета точного баланса реактивной мощности

Уч-ок

Uном, кВ

|Sучi|, МВА

ДQуч, Мвар

Qнагрi, Мвар

Xуч, Ом

ДQтрi, Мвар

ДQтрУ, Мвар

QcУ, Мвар

ДQлэпУ, Мвар

QнагрУ, Мвар

Qсети, Мвар

Qку, Мвар

Qип, Мвар

Максимальный режим

01

110

55,54

1,369

12,5

5,369

1,694

6,514

2,34

4,011

60,5

71,71

10,118

61,592

03

110

49,62

1,849

22,2

9,086

1,784

12

110

29,78

0,626

25,8

8,540

3,036

32

110

17,22

0,167

-

6,832

-

04

35

10,66

0,922

11,4

2,484

1,333

1,333

0

0,922

11,4

14,225

1,312

12,913

Минимальный режим

01

110

33,23

0,490

7,5

5,369

1,143

3,494

2,34

1,43

36,3

40,699

4,032

36,666

03

110

29,72

0,663

13,32

9,086

1,208

12

110

17,83

0,224

15,48

8,540

2,072

32

110

10,39

0,061

-

6,832

-

04

35

6,42

0,334

6,84

2,484

0,920

0,92

0

0,334

6,84

8,436

0,779

7,657

Послеаварийный режим

03

110

105,12

8,298

22,2

9,086

1,784

6,514

1,9

11,752

60,5

79,891

15,828

64,063

12

110

25,99

0,477

12,5

8,540

1,694

32

110

72,61

2,977

25,8

6,832

3,036

04

35

21,32

1,843

11,4

4,968

1,333

1,333

0

1,843

11,4

15,146

1,842

13,304

12.3 Расчет суммарных мощностей компенсирующих устройств

Суммарная мощность компенсирующих устройств распределяется по подстанциям пропорционально их нескомпенсированным нагрузкам. В таблице 12.7 приведен расчет суммарных мощностей компенсирующих устройств.

Таблица 12.7 - Расчет суммарных мощностей КУ

№ пст

Максимальный режим

Минимальный режим

Послеаварийный режим

QнескпстiМвар

QнескпстУМвар

Qку, Мвар

Qкуi, Мвар

QнескпстiМвар

QнескпстУМвар

Qку, Мвар

Qкуi, Мвар

QнескпстiМвар

QнескпстУМвар

Qку, Мвар

Qкуi, Мвар

1

14,194

67,014

10,118

2,143

8,643

40,723

4,034

0,856

14,194

67,014

15,828

3,353

2

28,836

4,354

17,572

1,740

28,836

6,811

3

23,984

3,621

14,508

1,436

23,984

5,665

4

12,733

12,733

1,312

1,312

7,720

7,72

0,779

0,779

12,733

12,733

1,842

1,842

Определение необходимого количества и мощности батарей конденсаторов по подстанциям для компенсации реактивной мощности приведено в таблице12.8.

Таблица 12.8 - Распределение КУ по подстанциям для различных режимов работы электрической сети

№ пст

Uном,кВ

Тип конденсаторов

Кол - во батарей

конденсаторов nбк, шт.

Мощность, выдаваемая батареей Qбк, Мвар

Мощность, выдаваемая КУ Qстку=nбк x Qбк, Мвар

Максимальный режим

1

6

КС2-1,05-60

1

2,4

2,4

2

6

КС2-1,05-60

2

2,4

4,8

3

6

КС2-1,05-60

2

2,4

4,8

4

6

КС2-1,05-60

1

2,4

2,4

Минимальный режим

1

6

КС2-1,05-60

1

2,4

2,4

2

6

КС2-1,05-60

1

2,4

2,4

3

6

КС2-1,05-60

1

2,4

2,4

4

6

КС2-1,05-60

1

2,4

2,4

Послеаварийный режим

1

6

КС2-1,05-60

2

2,4

4,8

2

6

КС2-1,05-60

3

2,4

7,2

3

6

КС2-1,05-60

2

2,4

4,8

4

6

КС2-1,05-60

1

2,4

2,4

12.4 Корректировка нагрузки

Результаты корректировки нагрузки сводятся в таблицу 12.9.

Таблица 12.9 - Расчет уточненных мощностей нагрузок на подстанциях

№ пст

Si, МВА

Максимальный режим

Минимальный режим

Послеаварийный режим

1

22

+j

10,1

13,2

+j

5,1

22

+j

7,7

2

37

+j

21

22,2

+j

13,1

37

+j

18,6

3

23

+j

17,4

13,8

+j

10,9

23

+j

17,4

4

17

+j

9

10,2

+j

4,4

17

+j

9

13. Точный электрический расчет установившихся режимов работы электрической сети

Расчет потерь в стали и в меди для трансформаторов представлен в таблице13.1.

Таблица 13.1 - Расчет потерь в стали и в меди для трансформаторов

№ пст

Максимальный и послеаварийный режим

Минимальный режим

Кол-во тр-ров

ДPсттрi, МВт

ДQсттрi, Мвар

ДPмаксрмтрi МВт

ДPпаврмтрi МВт

ДQмаксрмтрi МВт

ДQпаврмтрi МВт

Кол-во тр-ров

ДPсттрi, МВт

ДQсттрi, Мвар

ДPмтрi, МВт

ДQмтрi, МВт

1

2

0,054

0,350

0,056

0,052

1,231

1,141

1

0,027

0,175

0,038

0,421

2

2

0,072

0,520

0,097

0,092

2,375

2,251

1

0,036

0,260

0,072

0,872

3

2

0,054

0,350

0,080

0,080

1,747

1,747

1

0,023

0,175

0,059

0,650

4

2

0,036

0,176

0,062

0,062

1,157

1,157

1

0,018

0,088

0,041

0,386

Схема замещения сети для заданного режима работы приведена на рисунке 13.1.

а)

б)

Рисунок 13.1 - Схема замещения сети имеющей замкнутый контур:

а) для максимального и минимального режимов;

б) для послеаварийного режима

Определение расчетных нагрузок производится по следующей формуле:

.

Результаты расчетов приведены в таблице 13.2

Таблица 13.2 - Расчет расчетных нагрузок

№пст

Рнагрi, МВт

Qнагрi,Мвар

ДPтрi, МВт

ДQтрi, Мвар

QсУ, Мвар

Sрi, МВА

Максимальный режим

1

22

10,1

0,110

1,581

0,54

22,11

+j

11,14

2

37

21

0,169

2,895

0,58

37,17

+j

23,32

3

23

17,4

0,134

2,097

0,63

23,13

+j

18,87

4

17

9

0,098

1,333

0

17,10

+j

10,33

Минимальный режим

1

13,2

5,1

0,065

0,596

0,54

13,27

+j

5,16

2

22,2

13,1

0,108

1,132

0,58

22,31

+j

13,65

3

13,8

10,9

0,082

0,825

0,63

13,88

+j

11,10

4

10,2

4,4

0,059

0,474

0

10,26

+j

4,87

Послеаварийный режим

1

22

7,7

0,106

1,491

0,54

22,11

+j

8,65

2

37

18,6

0,164

2,771

0,58

37,16

+j

20,79

3

23

17,4

0,134

2,097

0,63

23,13

+j

18,87

4

17

9

0,098

1,333

0

17,10

+j

10,33

Производится приближенный расчет потокораспределения. Результаты расчетов сводятся в таблицу 13.3.

Для максимального и минимального режимов:

Для послеаварийного режима:

Таблица 13.3 - Расчет перетоков мощности

Участок

Sучi, МВА

Максимальный режим

Минимальный режим

Послеаварийный режим

01

38,04

+j

8,96

22,90

+j

5,42

-

-

-

12

11,92

+j

3,89

7,23

+j

1,67

19,592

+j

4,455

23

15,20

+j

1,25

9,08

+j

4,66

42,699

+j

10,580

04

13,06

+j

1,76

7,837

+j

0,964

26,120

+j

3,925

03

38,31

+j

7,38

22,926

+j

5,937

69,829

+j

19,844

Учитывая расчетные нагрузки и потокораспределение, схема замещения примет вид, изображенный на рисунке 13.3.

Определение мощности в начале и конце участков.

Для максимального и минимального режимов:

Для послеаварийного режима:

а)

б)

Рисунок 13.2 - Упрощенная схема замещения сети:

а) для максимального и минимального режима;

б) для послеаварийного режима

Результаты расчетов сведены в таблицу 13.4

Таблица 13.4- Определение мощности в начале и конце участков сети

Уч-ок

S'уч, МВА

S"уч, МВА

Uном, кВ

Qcуч, Мвар

Rуч, Ом

Xуч, Ом

Максимальный режим

01

39,021

+j

11,519

38,311

+j

9,403

110

0,281

1,98

6,68

12

12,191

+j

4,328

11,943

+j

3,886

110

0,241

2,35

5,99

23

15,517

+j

1,822

15,202

+j

1,253

110

0,233

2,27

5,78

04

26,865

+j

3,829

26,120

+j

3,523

110

0,805

3,11

5,34

03

39,398

+j

8,884

38,624

+j

7,947

110

0,306

2,16

7,29

Минимальный режим

01

23,489

+j

6,475

23,062

+j

5,548

110

0,281

1,98

6,68

12

7,386

+j

1,831

7,228

+j

1,669

110

0,241

2,35

5,99

23

9,293

+j

4,967

9,082

+j

4,664

110

0,233

2,27

5,78

04

16,121

+j

2,039

15,674

+j

1,929

110

0,805

3,11

5,34

03

23,627

+j

6,587

23,156

+j

6,241

110

0,306

2,16

7,29

Послеаварийный режим

12

20,021

+j

5,308

19,592

+j

4,455

110

0,241

2,35

5,99

23

44,048

+j

13,545

43,128

+j

11,433

110

0,233

2,27

5,78

04

27,614

+j

4,541

26,120

+j

3,925

110

0,402

6,23

10,68

03

72,645

+j

26,174

71,178

+j

22,808

110

0,306

2,16

7,29

Определение напряжения в узлах сети. Результаты расчетов сведены в таблицу 13.5.

Для максимального и минимального режимов.

Для послеаварийного режима.

Таблица 13.5 - Определение напряжения в узлах сети

№ узла

Напряжение в узле Ui, кВ

Максимальный режим

Минимальный режим

Послеаварийный режим

0

121

115,5

121

1

120,549

115,255

119,527

2

119,686

114,725

117,683

3

120,622

115,069

114,729

4

119,725

114,707

120,349

14. Выбор устройств регулирования напряжения в электрической сети

Расчеты по выбору устройств регулирования напряжения в электрической сети сведены в таблицу 14.1. Расчет ведется согласно следующим формулам:

Таблица 14.1 - Выбор устройств регулирования напряжения в сети

№ пст

Pпстi, МВт

Qпстi, Мвар

Rтрi, Ом

Xтрi, Ом

Ui, кВ

ДUтрi, кВ

Uжелннпстi, кВ

Uтр ном нн, кВ

Uтр ном вн, кВ

n

UтротвствнкВ

UтротвстннкВ

Максимальный режим

1

26,00

3,80

2,54

55,9

120,549

2,309

11,025

10,5

115

-1

112,95

10,992

2

23,00

5,08

2,54

55,9

119,7686

2,863

11,025

10,5

115

-2

110,91

11,060

3

27,00

3,77

2,54

55,9

120,622

2,315

11,025

10,5

115

-1

112,95

10,998

4

26,00

2,54

2,54

55,9

119,725

1,740

11,025

10,5

115

-1

112,95

10,968

Минимальный режим

1

15,6

3,04

2,54

55,9

115,255

1,82

10,5

10,5

115

-1

112,95

10,545

2

13,8

0,77

2,54

55,9

114,725

0,68

10,5

10,5

115

0

115,00

10,413

3

16,2

5,30

2,54

55,9

115,069

2,93

10,5

10,5

115

-1

112,95

10,424

4

15,6

1,53

2,54

55,9

114,707

1,09

10,5

10,5

115

-1

112,95

10,562

Послеаварийный режим

1

19,50

3,80

2,54

55,9

119,527

2,19

11,025

10,5

115

-2

110,91

11,109

2

23,00

5,08

2,54

55,9

117,683

2,91

11,025

10,5

115

-3

108,86

11,070

3

27,00

7,57

2,54

55,9

114,729

4,29

11,025

10,5

115

-5

104,77

11,069

4

26,00

2,54

2,54

55,9

120,349

1,73

11,025

10,5

115

-1

112,95

11,027

Сравнение действительных значений напряжений на низкой стороне приведено в таблице 14.2.

Таблица 14.2 - Сравнение действительных значений напряжений на низкой стороне

№ пст

Максимальный режим, кВ

Минимальный режим, кВ

Послеаварийный режим, кВ

Uтротвстнн

Uжелннпстi

|Uтротвстнн-Uжелннпстi|

Uтротвстнн

Uжелннпстi

|Uтротвстнн-Uжелннпстi|

Uтротвстнн

Uжелннпстi

|Uтротвстнн-Uжелннпстi|

1

10,992

11,025

0,032

10,545

10,5

0,045

11,109

11,025

0,084

2

11,060

11,025

0,037

10,413

10,5

0,087

11,070

11,025

0,045

3

10,998

11,025

0,027

10,424

10,5

0,076

11,069

11,025

0,044

4

10,968

11,025

0,057

10,562

10,5

0,062

11,027

11,025

0,002

; - для U=11кВ;

- для U=10кВ;- для U=6кВ;

Так как все условия выполняются, то выбор ответвлений трансформаторов на подстанциях произведен правильно.

Список использованных источников

1. Ершевич, В. В.Справочник по проектированию электроэнергетических систем [Текст] / В. В. Ершевич, А. Н. Зейлигер, Г. А. Илларионов [и др.]; под ред. С. С. Рокотяна и И. М. Шапиро. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 352 с.

2. Гутов, И. А. Проектирование районной электрической сети [Текст]. В 3 ч. Ч. 1 и Ч. 2. Выбор варианта исполнения электрической сети и электрооборудования: метод. указания к курсовому проекту по дисциплине «Электрические сети» для студентов специальности 140211 «Электроснабжение» / И. А. Гутов. - Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2010. - 71 с.

3. Гутов, И. А. Проектирование районной электрической сети [Текст]. В 3 ч. Ч 3. Расчеты установившихся режимов работы электрических сетей: методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Электрические сети» для студентов специальности 140211 «Электроснабжение» / И. А. Гутов. - Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2010. - 44 с.

4. Гутов, И. А. Электрические сети [Текст]: задания к курсовому проектированию для студентов специальности 140211 «Электроснабжение (по отраслям)». - Барнаул.: Изд-во АлтГТУ, 2010. - 11 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчет 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 16.10.2014

  • Составление вариантов схемы электрической сети, выбор и обоснование наиболее рациональных из них. Расчет потокораспределения в электрической сети. Выбор номинальных напряжений, трансформаторов на подстанциях. Баланс активной и реактивной мощностей.

    курсовая работа [372,7 K], добавлен 17.12.2015

  • Оптимальная схема развития районной электрической сети. Выбор номинальных напряжений и оптимальной конструкции сети. Расчет сечений проводов, мощности компенсирующих устройств. Выбор оборудования подстанций. Расчет максимального режима энергосистемы.

    курсовая работа [202,3 K], добавлен 24.03.2012

  • Построение вариантов схемы электрической сети. Предварительный расчет потоков мощности. Выбор номинальных напряжений для кольцевой сети. Определение сопротивлений и проводимостей линий электропередачи. Проверка сечений по техническим ограничениям.

    курсовая работа [515,7 K], добавлен 29.03.2015

  • Выбор рациональных вариантов схем электрической сети с обоснованием конфигурации сети, номинальных напряжений, числа и мощности трансформаторов на подстанциях, электрической схемы сооружаемой электростанции, а также материала и сечений проводов линии.

    курсовая работа [956,8 K], добавлен 14.05.2013

  • Месторасположение источника питания и потребителей электроэнергии. Составление вариантов схемы электрической сети и выбор наиболее рациональных вариантов. Схема кольцевой сети в нормальном режиме. Выбор номинальных напряжений. Баланс реактивной мощности.

    курсовая работа [316,7 K], добавлен 03.04.2014

  • Выбор 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 25.01.2015

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.