Дипломна робота

Тема:

"Основні параметри і аналіз режимів електропередачі"

Зміст

Введення

1. Складання варіантів можливого виконання електропередачі й вибір найвигіднішого варіанта

1.1 Складання варіантів схем електропередачі, вибір числа ланцюгів і номінальної напруги

1.2 Вибір перетинів проводів повітряних ліній

1.3 Вибір схем електричних сполук і встаткування підстанції ГЕС і проміжної підстанції

1.4 Техніко-економічне порівняння варіантів виконання електропередачі й вибір доцільного

2. Розрахунок основних робочих режимів електропередачі

2.1 Режим найбільшої переданої потужності

2.2 Режим найменшої переданої потужності

2.3 Після аварійний режим

3. Синхронізаційні режими передачі

3.1 Синхронізація на шинах проміжної підстанції

3.2 Синхронізація на шинах передавальної станції

4. Основні техніко-економічні показники електропередачі

Висновок

Література

Введення

У даному дипломному проекті розглядається електропередача змінного струму надвисокої напруги з одною проміжною підстанцією, призначена для транспорту електричної енергії від вилученої гідроелектростанції (ГЕС).

На підставі вихідних даних складаються технічно можливі варіанти схеми електропередачі, для кожного з яких вибираються номінальні напруги її ділянок і перетину проводів, основне встаткування й схеми електричних сполук підстанції ГЕС і проміжної підстанції. Проводячи техніко-економічне порівняння декількох варіантів, вибирають найвигідніший варіант.

Для обраної схеми електропередачі проводяться розрахунки основних робочих режимів мережі й особливих режимів роботи. На підставі аналізу розрахованих режимів визначається потужність пристроїв, що компенсують, вибираються місця їхньої установки й проробляються схеми їхнього включення.

У заключній частині проекту визначаються основні техніко-економічні показники спроектованої електропередачі.

1. Складання варіантів можливого виконання електропередачі й вибір найвигіднішого варіанта

1.1 Складання варіантів схем електропередачі, вибір числа ланцюгів і номінальної напруги

Вибір числа ланцюгів на ділянках електропередачі виробляється за умовою обґрунтовано надійного постачання енергією споживачів проміжної підстанції, а також споживачів прийомної системи, забезпечуваних енергією від ГЕС. Взаємне зіставлення трьох заданих величин (найбільша потужність Р₀ = 700 МВт, передана від ГЕС; найбільша потужність споживачів проміжної підстанції P_ПС = 350 МВт; оперативний резерв потужності в прийомній системі P_РЕЗ = 200 МВт) дозволяє намітити варіанти по числу ланцюгів ВЛ на кожній з ділянок. Для вибору номінальної напруги на кожній з ділянок електропередачі будемо порівнювати натуральну потужність лінії певного класу напруги з найбільшою потужністю, переданої по лінії.

Найбільша потужність на першій ділянці: P_ВЛ1 = P₀ = 700 МВт; на другому: P_ВЛ2 = P₀ · (1 - 0,04) - P_ПС = 700 · 0,96 - 350 = 322 МВт

На підставі аналізу вище наведених величин, намітимо 2 варіанти схеми електропередачі:

Мал.1. Варіанти принципової схеми електропередачі

1.2 Вибір перетинів проводів повітряних ліній

Перетин проведення вибирається з використанням нормованих значень економічної щільності струму.

Знайдемо число годин максимуму навантаження:

ч/рік

По таблиці 3.12 [1] визначаємо нормовану щільність струму j_Н = 0,8 А/мм² (для алюмінієвих проводів при Т_МАХ > 5000 ч/рік)

Орієнтовно для визначення розрахункового струму приймаємо cosφ = 0,97

СХЕМА 1

Лінія 1

Розрахункова фотополяриметр навантаження:

А

Розрахунковий перетин проведення:

мм^2,

де n - число проводів у фазі

Мінімальний перетин проведення за умовою корони для 330 кВ 240 мм², розрахункове вийшло більше, вибираємо проведення 2АС-400/51. Перевіримо це проведення по нагріванню:

А - припустиме значення тривалого струму для проведення 2АС-400/51 [1, табл.3.15] Тому що

N = 2, те А

А > А

По таблиці 3.9 [1] визначаємо питомий активний опір лінії:

Ом/км Ом

Лінія 2

А

мм^2,

Мінімальний перетин проведення за умовою корони для 330 кВ 240 мм², розрахункове вийшло більше, вибираємо проведення 2АС-400/51. Перевіримо це проведення по нагріванню:

А > А

Ом/км Ом

СХЕМА 2

Лінія 1

Розрахункова фотополяриметр навантаження:

А

Розрахунковий перетин проведення:

мм²

Мінімальний перетин проведення за умовою корони для 500 кВ 300 мм², розрахункове вийшло більше, вибираємо проведення 3АС-400/51. Перевіримо це проведення по нагріванню: А - припустиме значення тривалого струму для проведення 3АС-400/51 [1, табл.3.15] Тому що

N = 1, те А

А > А

Ом/км Ом

Лінія 2

А

мм^2,

Вибираємо проведення 2АС-400/51.

А > А

режим електропередача синхронізація

Ом/км Ом

1.3 Вибір схем електричних сполук і встаткування підстанції ГЕС і проміжної підстанції

Натуральна потужність одного ланцюга лінії 220 кВ дорівнює 135 МВт, виходячи із цього знайдемо зразкову кількість ліній 220 кВ: Р_ПС = 350 МВт, отже n = Р_ПС / 135 = 2,6, отже, кількість ліній 220 кВ до споживачів дорівнює 3 шт.

Припускаємо, що у всіх варіантах споживачі проміжної підстанції повинні одержувати живлення по 3 лініям 220 кВ.

СХЕМА 1

Внаслідок відсутності значного споживання енергії в районі спорудження ГЕС і обмеженості площадки для спорудження ОРУ, застосовуємо блокову сполуку генераторів і підвищувальних трансформаторів. При цьому необхідно врахувати, що потужність одного блоку не повинна перевищувати потужності оперативного резерву в прийомній системі (P_РЕЗ = 200 МВт), тому вибираємо 5 гідрогенераторів СВ - 855/235-32 [1, табл.5.3]. Параметри:

P_НОМ = 150 МВт; cosφ = 0,9; Q_НОМ = 72 МВАр; U_НОМ = 13,8 кВ, X_d = 1,0 о. е.

Сумарна потужність генераторів ГЕС: Р_ГЕН. = 150 (5 = 750 Мвт. Уважаємо, що 750 - 700 = 50 Мвт ідуть на покриття власних потреб станції й живлення місцевого навантаження (або генератори небагато недовантажені).

Один гідрогенератор буде підключатися до одного блокового трансформатора, тоді МВА. Вибираємо блоковий трансформатор типу ТДЦ - 2000000/330 [1, табл.5.19]. Параметри:

S_НОМ = 200 МВА; U_{НОМ ВН} = 347 кВ; U_{НОМ НН} = 13,8 кВ; U_К = 11%; ΔP_К = 560 кВт; ΔP_Х = 220 кВт; R_Т = 1,68 Ом; X_Т = 66,2 Ом.

При числі приєднань рівному 7 (2×ВЛ 330 кВ і 5×БТ) і напрузі 330 кВ згідно [1, табл.4.4] вибираємо полуторну схему ОРУ ВН ГЕС (мал.2).

Мал.2. Схема електричних сполук ГЕС

Проміжна підстанція буде мати 2 ОРУ: 330 кВ і 220 кВ. Виберемо схеми для всіх ОРУ згідно [1, табл.4.4]:

ОРУ 330 кВ: кількість приєднань = 5 (3×ВЛ 330 кВ + 2? АТ 330/220). Вибираємо схему "трансформатори - шини із приєднанням ліній через 2 вимикачі" ОРУ 220 кВ: кількість ліній 220 кВ дорівнює: шт., кількість приєднань = 5 (3×ВЛ 220 кВ + 2×АТ 330/220). Вибираємо схему "одна система шин з обхідний з окремими секційним і обхідним вимикачами". Схема ОРУ 220 кВ представлена на мал.3.

Мал.3. Схема ОРУ 220 кВ проміжної підстанції

Вибір автотрансформаторів 330/220 кВ:

МВА.

Вибираємо 2 трифазних автотрансформатори типу АТДЦТН - 240000/330/220. З обліком того, що в нас немає графіків навантажень трансформаторів і в цей час короткочасне перевантаження трансформаторів доходить до 60-70%, вибираємо автотрансформатор меншої потужності - 240 МВА, чим розрахункова - 255,1 МВА.

Мал.4. Схема електричних сполук проміжної підстанції

СХЕМА 2

Генератори будуть такими ж, як і у варіанті схеми №1 (СВ - 855/235-32), але, оскільки ОРУ ВН ГЕС у цьому варіанті має номінальна напруга 500 кВ, те виберемо блокові трансформатори типу ТДЦ - 250000/500 [1, табл.5.21]. Параметри:

S_НОМ = 250 МВА; U_{НОМ ВН} = 525 кВ; U_{НОМ НН} = 15,75 кВ; U_К = 13%; ΔP_К = 600 кВт; ΔP_Х = 250 кВт; R_Т = 2,65 Ом; X_Т = 143 Ом.

При числі приєднань рівному 6 (1×ВЛ 500 кВ і 5×БТ) і напрузі 500 кВ згідно [1, табл.4.4] вибираємо полуторну схему ОРУ ВН ГЕС (мал.5).

Мал.5. Схема електричних сполук ГЕС

Оскільки номінальні напруги ділянок електропередачі в цьому варіанті не збігаються, то проміжна підстанція буде мати 3 ОРУ: 500 кВ, 330 кВ і 220 кВ. Виберемо схеми для всіх ОРУ згідно [1, табл.4.4]:

ОРУ 500 кВ: кількість приєднань = 5 (1×ВЛ 500 кВ + 2? АТ 500/330 + 2? АТ 500/220). Вибираємо схему "трансформатори - шини з полуторним приєднанням ліній" ОРУ 330 кВ: кількість приєднань = 3 (1×ВЛ 330 кВ + 2? АТ 500/330). "трансформатори - шини із приєднанням ліній через два вимикачі" ОРУ 220 кВ: кількість приєднань = 5 (3×ВЛ 220 кВ + 2? АТ 500/220). Вибираємо схему "одна система шин з обхідний з окремими секційним і обхідним вимикачем".

Схема ОРУ 220 кВ така ж як і у варіанті 1 (мал.3)

Вибір автотрансформаторів 500/330 кВ:

МВА.

Вибираємо 2 групи однофазних автотрансформаторів типу АОДЦТН - 167000/500/330.

Вибір автотрансформаторів 500/220 кВ:

МВА.

Вибираємо 2 групи однофазних автотрансформаторів типу АОДЦТН - 167000/500/220.

Схема електричних сполук проміжної підстанції представлена на мал.4.

Мал.4. Схема електричних сполук проміжної підстанції

1.4 Техніко-економічне порівняння варіантів виконання електропередачі й вибір доцільного

Технічно можливі варіанти виконання електропередачі зіставляються по наведених народногосподарських витратах на її спорудження й експлуатацію. При цьому допускається зіставлення тільки в частинах, що відрізняються, варіантів, а також неврахування витрат на відшкодування втрат енергії в трансформаторах, шунтувальних реакторах і конденсаторних батареях через їхню малість у порівнянні з такими витратами для ділянок ВЛ.

Однаковим елементом для обох варіантів є: схема ОРУ 220 кВ.

Економічно доцільним приймається варіант, характерний найменшими наведеними витратами за умови, що витрати на інші варіанти перевищують найменші більш ніж на 5%.

Наведені витрати: