(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Проект электрической сети с номиальным напряжением 110-220 кВт
Введение
Главный задачей курсовой работы является разработка проекта электронной сети с номинальным напряжением 110-220 кВ, включающей 4 узла перегрузки, питающихся от подстанции энергосистемы, расположенной в пт с координатами Х=0, Y=0.
В задании, приведенном в приложении А, указываются последующие начальные данные:
— свойства нагрузок электронной сети: активная мощность, потребляемая в наивысшем и наименьшем режимах, коэффициенты мощности нагрузок, состав нагрузок по категориям требуемой надежности электроснабжения;
— координаты нагрузочных узлов в масштабе 1мм:1км.
В работе рассматриваются последующие главные разделы:
а) составление и выбор целесообразных вариантов схем электронной сети и выбор номинального напряжения;
б) подготовительный расчет мощностей на участках сети;
в) выбор типа и мощности трансформаторов и автотрансформаторов на подстанциях;
г) выбор сечений проводов ВЛ;
д) расчет главных режимов работы электронной сети и определение их характеристик.
1. Задание
1. Произвести приближенный электронный расчет сети с Uн=110 кВ
а. Найти расчетную нагрузку всякого узла;
б. Составить и избрать целесообразные варианты схем электронной сети;
в. Отыскать распределения мощности по участкам;
г. Избрать сечения проводов;
д. Избрать тип и мощность трансформатора.
2. Произвести уточненный расчет режимов сети
а. Высчитать наибольший режим;
б. Высчитать малый режим.
Начальные 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 наибольшей активной мощности, величина коэффициента мощности нагрузок и отношение Рmin Pmax. Нормативный коэффициент мощности на шинах высочайшего напряжения подстанций принимается равным соsцн = 0.93, что соответствует tgцн=0.4.
Исходя из этого, нужно предугадать на всех подстанциях установку компенсирующих устройств, мощность которых определяется по формуле
(2.1)
где — максимум перегрузки узла;
Реактивная мощность, потребляемая с шин низкого напряжения
(2.2)
где —
(2.3)
сейчас находим расчетные реактивные перегрузки
По приобретенным данным можно записать полную мощность всякого узла:
2.1 Составление и выбор целесообразных вариантов схем электронной сети
Понятно последующее месторасположение потребителей и источника питания А (Набросок 2.1), Во всех узлах имеются пользователи I группы
Набросок 2.1 — Месторасположение потребителей и источника питания
Вероятные варианты схем электронной сети.
Набросок 2.2-вариант 1 Набросок 2.3-вариант 2
За ранее составим таблицу
Таблица 2.1 — Сопоставление вариантов схем сети
№ Варианта
Суммарные длины ВЛ, км
1
2
347
289
Исходя из суммарной длины полосы электропередачи целенаправлено избрать вариант 2 (Набросок 2.3).
3. Выбор сечения проводов
3.1 Определение распределения мощности по участкам
Находим мощности в круговой схеме
Разрежем кольцо по источнику А, и получим схему с 2-мя источниками (Набросок 3.1)
Набросок 3.1
Найдем мощность на участке
(3.1)
где — — длины участков; — мощности соответственных узлов.
Подставляем значения в (3.1):
Найдем мощность на участке
.
Найдем мощность на участке :
Набросок 3.2
Найдем мощность на участке
(3.2)
где — — длины участков; — мощности соответственных узлов.
Подставляем значения в (3.2):
Найдем мощность на участке
.
Найдем мощность на участке :
3.2 Выбор сечения проводов
электронный сеть трансформатор провод
Токи на участках сети одноцепной полосы определяются по формуле:
(3.3)
где — мощность на участке n-m; — номинальное напряжение.
Токи на участках сети двух-цепной полосы 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 приобретенным данным избираем 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 наиболее 2-ух.
При установке 2-ух трансформаторов (автотрансформаторов) и отсутствии резервирования по сетям среднего и низшего напряжений мощность всякого из их выбирается с учетом перегрузки трансформатора не наиболее 70% суммарной наибольшей перегрузки подстанций в номинальном режиме, и из условия покрытия перегрузки потребителей при выходе из работы 1-го трансформатора с учетом допустимой перегрузки до 40 %. Согласно ПУЭ /I/ трансформаторы в аварийных режимах допускают перегрузку до 140% на время максимума перегрузки не наиболее 6 часов в течение 5 суток. Таковым образом, предпочитаемая мощность трансформатора выбирается по выражению
(4.1)
Опосля определения мощности трансформатора выбирается обычный трансформатор большей номинальной мощности и проверяется его коэффициент загрузки
(4.2)
где n — число трансформаторов.
Трансформаторы и автотрансформаторы принимаются со интегрированным регулированием напряжения под перегрузкой (РПН).
Для узла №1:
Избираем трансформатор ТРДЦН — 63000/110
Для узла №2:
Избираем трансформатор ТРДН — 25000/110
Для узла №3:
Избираем трансформатор ТРДН — 25000/110
Для узла №4:
Избираем трансформатор ТРДН — 40000/110
Приобретенные 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 Наибольший режим
Расчет наибольшего режима в круговой сети
Набросок 5.1 — Схема круговой цепи в разрезе
Рассчитаем наибольший режим на участке А-1
Мощность поступающая на шины подстанции 1
(5.1)
где — , -активная и реактивная мощность узла; — неизменная составляющая утрат трансформатора; — переменная составляющая утрат 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 круговой 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:
Набросок 5.2 — Схема круговой цепи в разрезе
Мощность поступающая на шины подстанции 3
Тогда
Мощность поступающая на шины подстанции 4
Тогда
Определим потоки мощности в круговой 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 утраты напряжения в наивысшем режиме.
Определение утраты напряжения начнется от источника А, где UA=115кВ. Напряжения последующего узла равно
(5.6)
Найдем напряжение в узле 1
Утрата напряжения в узле 1
Найдем напряжение в узле 2
Утрата напряжения в узле 2
Найдем напряжение в узле 3
Утрата напряжения в узле 3
Найдем напряжение в узле 4
Утрата напряжения в узле 4
5.2 Малый режим
Набросок 5.3 — Схема круговой цепи в разрезе
Рассчитаем малый 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 круговой 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:
Набросок 5.4 — Схема круговой цепи в разрезе
Мощность поступающая на шины подстанции 3
Тогда
Мощность поступающая на шины подстанции 4
Тогда
Определим потоки мощности в круговой 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 утраты напряжения в наивысшем режиме.
Определение утраты напряжения начнется от источника А, где UA=110кВ. Напряжения последующего узла равно
(5.10)
Найдем напряжение в узле 1
Утрата напряжения в узле 1
Найдем напряжение в узле 2
Утрата напряжения в узле 2
Найдем напряжение в узле 3
Утрата напряжения в узле 3
Найдем напряжение в узле 4
Утрата напряжения в узле 4
5.3 Послеаварийный режим работы
Определим распределение мощностей опосля отключения полосы по которой проходит наибольшая мощность. Отключим линию А-1.
Найдем мощность на участке А-2
Мощность на участке 1-2 равна
Находим утраты напряжения в послеаварийном режиме.
Определение утраты напряжения начнется от источника А, где UA=115кВ.
Найдем напряжение в узле 3
Утрата напряжения в узле 2
Утрата напряжения в узле 1
Расчет курсовой работы завершен
Заключение
В данной курсовой работе нашей задачей была научиться проектировать и рассчитывать электронные сети. По заданию курсовой работы мы должны были создать приближенный и уточненный расчеты электронной сети Uн=110 кВ.
В первой части курсовой работы мы обусловили расчетные перегрузки в любом узле; избрали целесообразную схему сети исходя из общей длины линий; отыскали распределения мощности по участкам сети; избрали сечения проводов и трансформаторы.
Во 2-ой части курсовой работы мы высчитали два режима работы электронной сети: наибольший и малый (60% от наибольшего). При наивысшем режиме утраты напряжения в узлах достигнули 5%, а при наименьшем до 1%
В итоге выполненной курсовой работы можно прийти к выводу, что при уменьшении перегрузки в сети понижаются утраты мощности в линиях электропередач и напряжения в узлах.
Перечень 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. Электронная часть электростанций и подстанций: справочные материала для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов. — М: Энергоатомиздат, 1989.
3. Блок В.М. электронные 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.
]]>