Проект электрической сети с номиальным напряжением 110-220 кВт

Методика определения расчетных нагрузок. Составление и выбор целесообразных вариантов схем электрической сети. Определение распределения мощности по участкам. Выбор сечения проводов и трансформаторов для питающих узлов. Уточненный расчет режимов сети.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 20.11.2013
Размер файла 337,7 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/

Введение

Основной задачей курсовой работы является разработка проекта электрической сети с номинальным напряжением 110-220 кВ, включающей 4 узла нагрузки, питающихся от подстанции энергосистемы, расположенной в пункте с координатами Х=0, Y=0.

В задании, приведенном в приложении А, указываются следующие исходные данные:

- характеристики нагрузок электрической сети: активная мощность, потребляемая в максимальном и минимальном режимах, коэффициенты мощности нагрузок, состав нагрузок по категориям требуемой надежности электроснабжения;

- координаты нагрузочных узлов в масштабе 1мм:1км.

В работе рассматриваются следующие основные разделы:

а) составление и выбор целесообразных вариантов схем электрической сети и выбор номинального напряжения;

б) предварительный расчет мощностей на участках сети;

в) выбор типа и мощности трансформаторов и автотрансформаторов на подстанциях;

г) выбор сечений проводов ВЛ;

д) расчет основных режимов работы электрической сети и определение их параметров.

1. Задание

1. Произвести приближенный электрический расчет сети с Uн=110 кВ

а. Определить расчетную нагрузку каждого узла;

б. Составить и выбрать целесообразные варианты схем электрической сети;

в. Найти распределения мощности по участкам;

г. Выбрать сечения проводов;

д. Выбрать тип и мощность трансформатора.

2. Произвести уточненный расчет режимов сети

а. Рассчитать максимальный режим;

б. Рассчитать минимальный режим.

Исходные данные:

1

2

3

4

х

-15

-55

35

55

у

-45

-25

20

15

Климатический район - 3.

2. Определение расчетных нагрузок

В задании на курсовую работу приводятся значения максимальной активной мощности, величина коэффициента мощности нагрузок и отношение Рmin\ Pmax. Нормативный коэффициент мощности на шинах высокого напряжения подстанций принимается равным соsцн = 0.93, что соответствует tgцн=0.4.

Исходя из этого, необходимо предусмотреть на всех подстанциях установку компенсирующих устройств, мощность которых определяется по формуле

(2.1)

где - максимум нагрузки узла;

Реактивная мощность, потребляемая с шин низкого напряжения

(2.2)

где -

(2.3)

Теперь находим расчетные реактивные нагрузки

По полученным данным можно записать полную мощность каждого узла:

2.1 Составление и выбор целесообразных вариантов схем электрической сети

Известно следующее месторасположение потребителей и источника питания А (Рисунок 2.1), Во всех узлах имеются потребители I категории

Рисунок 2.1 - Месторасположение потребителей и источника питания

Возможные варианты схем электрической сети.

Рисунок 2.2-вариант 1 Рисунок 2.3-вариант 2

Предварительно составим таблицу

Таблица 2.1 - Сравнение вариантов схем сети

№ Варианта

Суммарные длины ВЛ, км

1

2

347

289

Исходя из суммарной длины линии электропередачи целесообразно выбрать вариант 2 (Рисунок 2.3).

3. Выбор сечения проводов

3.1 Определение распределения мощности по участкам

Находим мощности в кольцевой схеме

Разрежем кольцо по источнику А, и получим схему с двумя источниками (Рисунок 3.1)

Рисунок 3.1

Найдем мощность на участке

(3.1)

где - - длины участков; - мощности соответствующих узлов.

Подставляем значения в (3.1):

Найдем мощность на участке

.

Найдем мощность на участке :

Рисунок 3.2

Найдем мощность на участке

(3.2)

где - - длины участков; - мощности соответствующих узлов.

Подставляем значения в (3.2):

Найдем мощность на участке

.

Найдем мощность на участке :

3.2 Выбор сечения проводов

электрический сеть трансформатор провод

Токи на участках сети одноцепной линии определяются по формуле:

(3.3)

где - мощность на участке n-m; - номинальное напряжение.

Токи на участках сети двух-цепной линии определяются по формуле:

(3.4)

Ток на участке А-1 равен

Ток на участке 1-2 равен

Ток на участке 2- равен

Ток на участке A-3 равен

Ток на участке 3-4 равен

Ток на участке 2- равен

По полученным данным выбираем провода и заносим их в таблицу:

Таблица 1.2

№ уч-ка

Марка провода

l, км

r0, Ом/км

x0, Ом/км

b0•10-6

См/км

R+jX, Ом

Iдоп, А

А-1

АС-240/32

48

0,12

0,405

2,81

5,76+j19,44

605

1-2

АС-70/11

45

0,42

0,44

2,55

18,9+j19,8

265

А/-2

АС-240/32

60

0,12

0,405

2,81

7,2+j24,3

605

A-3

АС-240/32

40

0,12

0,405

2,81

4,8+j16,2

605

3-4

АС-95/16

40

0,306

0,434

2,61

12,24+j17,2

330

A/-4

АС-240/32

57

0,12

0,405

2,81

6,84+j23

605

4. Выбор трансформаторов для питающих узлов

Выбор числа трансформаторов (автотрансформаторов) зависит от требования надежности электроснабжения питающихся подстанций потребителей и является технико-экономической задачей. В проекте выбор числа и мощности трансформаторов на понижающих подстанциях рассматривается с общих позиций и режимы их работы детально не прорабатываются.

Количество трансформаторов (автотрансформаторов), устанавливаемых на подстанциях всех категорий, принимается, как правило, не более двух.

При установке двух трансформаторов (автотрансформаторов) и отсутствии резервирования по сетям среднего и низшего напряжений мощность каждого из них выбирается с учетом нагрузки трансформатора не более 70% суммарной максимальной нагрузки подстанций в номинальном режиме, и из условия покрытия нагрузки потребителей при выходе из работы одного трансформатора с учетом допустимой перегрузки до 40 %. Согласно ПУЭ /I/ трансформаторы в аварийных режимах допускают перегрузку до 140% на время максимума нагрузки не более 6 часов в течение 5 суток. Таким образом, желаемая мощность трансформатора выбирается по выражению

(4.1)

После определения мощности трансформатора выбирается стандартный трансформатор большей номинальной мощности и проверяется его коэффициент загрузки

(4.2)

где n - число трансформаторов.

Трансформаторы и автотрансформаторы принимаются со встроенным регулированием напряжения под нагрузкой (РПН).

Для узла №1:

Выбираем трансформатор ТРДЦН - 63000/110

Для узла №2:

Выбираем трансформатор ТРДН - 25000/110

Для узла №3:

Выбираем трансформатор ТРДН - 25000/110

Для узла №4:

Выбираем трансформатор ТРДН - 40000/110

Полученные данные вносим в таблицу

Таблица 1.3

№ узла

,

МВА

Тип трансформатора

1

80,78

2хТРДЦН-63000/110

10,5

260

59

410

0,87

22

0,64

2

37,7

2хТДРН-25000/110

-

120

27

175

2,54

55,9

0,75

3

43,08

2хТДН-25000/110

-

-

-

-

-

-

0,86

4

70

2хТРДН-40000/110

-

172

36

260

1,4

34,7

0,88

5. Уточненный расчет режимов сети

5.1 Максимальный режим

Расчет максимального режима в кольцевой сети

Рисунок 5.1 - Схема кольцевой цепи в разрезе

Рассчитаем максимальный режим на участке А-1

Мощность поступающая на шины подстанции 1

(5.1)

где - , -активная и реактивная мощность узла; - постоянная составляющая потерь трансформатора; - переменная составляющая потерь трансформатора

(5.2)

где - активное сопротивление трансформатора;

(5.3)

где - реактивное сопротивление трансформатора.

Подставим значения в (5.2),(5.3):

Тогда

Мощность поступающая на шины подстанции 2

Тогда

Определим потоки мощности в кольцевой цепи

Мощность передаваемая от А к 1 равна:

(5.4)

Подставим значения в (5.4):

Мощность на участке 1-2 равна:

Мощность на участке А'-2 равна:

Рисунок 5.2 - Схема кольцевой цепи в разрезе

Мощность поступающая на шины подстанции 3

Тогда

Мощность поступающая на шины подстанции 4

Тогда

Определим потоки мощности в кольцевой цепи

Мощность передаваемая от А к 3 равна:

(5.5)

Подставим значения в (5.5):

Мощность на участке 3-4 равна:

Мощность на участке А'-4 равна:

Находим потери напряжения в максимальном режиме.

Определение потери напряжения начнется от источника А, где UA=115кВ. Напряжения следующего узла равно

(5.6)

Найдем напряжение в узле 1

Потеря напряжения в узле 1

Найдем напряжение в узле 2

Потеря напряжения в узле 2

Найдем напряжение в узле 3

Потеря напряжения в узле 3

Найдем напряжение в узле 4

Потеря напряжения в узле 4

5.2 Минимальный режим

Рисунок 5.3 - Схема кольцевой цепи в разрезе

Рассчитаем минимальный режим на участке А-1

Мощность поступающая на шины подстанции 1

(5.7)

Тогда

Мощность поступающая на шины подстанции 2

Тогда

Определим потоки мощности в кольцевой цепи

Мощность передаваемая от А к 1 равна:

(5.8)

Подставим значения в (5.8):

Мощность на участке 1-2 равна:

Мощность на участке А'-2 равна:

Рисунок 5.4 - Схема кольцевой цепи в разрезе

Мощность поступающая на шины подстанции 3

Тогда

Мощность поступающая на шины подстанции 4

Тогда

Определим потоки мощности в кольцевой цепи

Мощность передаваемая от А к 3 равна:

(5.9)

Подставим значения в (2.8):

Мощность на участке 3-4 равна:

Мощность на участке А'-4 равна:

Находим потери напряжения в максимальном режиме.

Определение потери напряжения начнется от источника А, где UA=110кВ. Напряжения следующего узла равно

(5.10)

Найдем напряжение в узле 1

Потеря напряжения в узле 1

Найдем напряжение в узле 2

Потеря напряжения в узле 2

Найдем напряжение в узле 3

Потеря напряжения в узле 3

Найдем напряжение в узле 4

Потеря напряжения в узле 4

5.3 Послеаварийный режим работы

Определим распределение мощностей после отключения линии по которой проходит самая большая мощность. Отключим линию А-1.

Найдем мощность на участке А-2

Мощность на участке 1-2 равна

Находим потери напряжения в послеаварийном режиме.

Определение потери напряжения начнется от источника А, где UA=115кВ.

Найдем напряжение в узле 3

Потеря напряжения в узле 2

Потеря напряжения в узле 1

Расчет курсовой работы завершен

Заключение

В данной курсовой работе нашей задачей была научиться проектировать и рассчитывать электрические сети. По заданию курсовой работы мы должны были сделать приближенный и уточненный расчеты электрической сети Uн=110 кВ.

В первой части курсовой работы мы определили расчетные нагрузки в каждом узле; выбрали целесообразную схему сети исходя из общей длины линий; нашли распределения мощности по участкам сети; выбрали сечения проводов и трансформаторы.

Во второй части курсовой работы мы рассчитали два режима работы электрической сети: максимальный и минимальный (60% от максимального). При максимальном режиме потери напряжения в узлах достигли 5%, а при минимальном до 1%

В результате выполненной курсовой работы можно сделать вывод, что при уменьшении нагрузки в сети снижаются потери мощности в линиях электропередач и напряжения в узлах.

Список литературы

1. Справочник по проектированию электроэнергетических систем /Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. - М.: Энергоатомиздат, 1985.

2. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: справочные материала для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов. - М: Энергоатомиздат, 1989.

3. Блок В.М. Электрические сети и системы. - М.: Высшая школа 1986.

4. Пособие по дипломному и курсовому проектированию для электроэнергетических специальностей /Под ред. В.М. Блока. - М.: Высшая школа, 1981.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Выбор числа и мощности трансформаторов связи на электрической подстанции. Определение приведенной и расчетной нагрузок подстанции. Предварительный расчет электрической сети: расчет и выбор сечения проводов, схем подстанции. Определение капитальных затрат.

    курсовая работа [216,7 K], добавлен 18.06.2011

  • Разработка 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 16.03.2012

  • Определение сечения проводов сети 0,4 кВ по допустимым потерям. Выбор количества и мощности трансформаторов подстанции. Расчет потерь мощности и электрической энергии в элементах сети. Сравнительная эффективность вариантов развития электрической сети.

    курсовая работа [413,9 K], добавлен 25.10.2012

  • 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

  • Определение параметров элементов электрической сети и составление схем замещения, на основе которых ведётся расчёт режимов сети. Расчёт приближенного потокораспределения. Выбор номинального напряжения участков электрической сети. Выбор оборудования.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.06.2010

  • Разработка вариантов конфигураций и выбор номинальных напряжений сети. Выбор компенсирующих устройств при проектировании электрической сети. Выбор числа и мощности трансформаторов на понижающих подстанциях. Электрический расчет характерных режимов сети.

    курсовая работа [599,7 K], добавлен 19.01.2016

  • Выбор вариантов схем соединений распределительной сети 220/110 кВ. Выбор номинальных напряжений сети и сечений проводов. Составление полных схем электрических соединений. Точный электрический расчет режимов и минимальных нагрузок выбранного варианта.

    курсовая работа [952,5 K], добавлен 22.01.2015

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.