150773 (Расчет схем районной электрической сети)
Описание файла
Документ из архива "Расчет схем районной электрической сети", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "физика" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "150773"
Текст из документа "150773"
Казанский Государственный Энергетический Университет
Расчётно-пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине «Передача и распределение электроэнергии»
РАСЧЕТ СХЕМ РАЙОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
Выполнил: Хусаинов А.Р.
Группа: МЭП-1-07
Приняла: Куракина О. Е.
Казань 2010 г.
Исходные данные
- Масштаб: в 1 клетке -9 км;
- Средний коэффициент мощности на подстанции "А", отн.ед. 0,93;
- Напряжение на шинах подстанции "А", кВ: ;
- Число часов использования максимальной нагрузки ;
- Максимальная активная нагрузка на подстанции, МВт: , , , , ;
- Коэффициенты мощности нагрузки на подстанциях имеют следующие значения: , , , , .
Выбор номинального напряжения электрической сети
Для выбранного варианта конфигурации электрической сети предварительно определим экономически целесообразное напряжение по формуле.
Для этого необходимо определить длину линии и соответствующие передаваемые мощности:
;
;
;
;
;
;
Рассчитаем перетоки активных мощностей без учета потерь мощности.
По первому закону Кирхгофа определим распределение мощности :
Определим мощности, передаваемые по двухцепным линиям:
Экономически целесообразными напряжениями для соответствующих линий являются:
Исходя из полученных результатов, видно, что выбранная схема электрической сети будет выполняться на напряжение
Длина линий
;
;
;
;
;
;
;
Определяем перетоки мощности:
Экономически целесообразными напряжениями для соответствующих линий являются:
Баланс активной и реактивной мощности в электрической сети
Определим наибольшую суммарную активную мощность, потребляемую в проектируемой сети , :
.
Для дальнейших расчетов определим наибольшую реактивную нагрузку i-го узла [Мвар] и наибольшую полную нагрузку i-го узла [МВ·А]:
,
,
где Рнб,i – максимальная активная нагрузка i- ого узла.
Так как мы рассматриваем электрическую сеть 110/10 кВ, то примем равным 1.
.
Суммарную наибольшую реактивную мощность, потребляемую с шин электростанции или районной подстанции, являющихся источниками питания для проектируемой сети, определим по формуле (2.3). Для воздушных линий 110 кВ в первом приближении допускается принимать равными потери и генерации реактивной мощности в линиях, т.е. 0.
Отсюда
Выбор типа, мощности и места установки компенсирующих устройств
Полученное значение суммарной потребляемой реактивной мощности сравниваем с указанным на проект значением реактивной мощности , которую экономически целесообразно получать из системы в проектируемую сеть.
, (8.3)
где - коэффициент мощности на подстанции “А”.
При в проектируемой сети должны быть установлены компенсирующие устройства, суммарная мощность которых определяется по формуле (2.5).
Определим мощность конденсаторных батарей, которые должны быть установлены на каждой подстанции по формулам (2.7) и (2.8).
Так как проектируется сеть 110/10кВ, то базовый экономический коэффициент реактивной мощности
,
,
,
,
.
Таблица 1
№ узла | Количество КУ | Тип КУ |
1 | 4 | УКРМ – 10,5 – 3400 У3 |
2 | 4 | УКРМ – 10,5 – 2500 У3 |
3 | 4 | УКРМ – 10,5 – 2050 У3 |
4 | 4 | УКРМ – 10,5 – 1700 У3 |
5 | 4 | УКРМ – 10,5 – 2950 У3 |
Определим реактивную мощность, потребляемую в узлах из системы с учетом компенсирующих устройств:
, (8.4)
где Qk,i – мощность конденсаторных батарей, которые должны быть установлены на каждой подстанции, Мвар.
Для 1-го узла:
Полная мощность в узлах с учетом компенсирующих устройств:
, (8.5)
где Qi – реактивная мощность, потребляемая в узлах из системы с учетом компенсирующих устройств, Мвар.
Выбор силовых трансформаторов понизительных подстанций
Количество трансформаторов выбирается с учетом категорийности потребителей по степени надежности. Так как, по условию курсового проекта, на всех подстанциях имеются потребители 1 категории и , то число устанавливаемых трансформаторов должно быть не менее двух.
В соответствии с существующей практикой проектирования и согласно ПУЭ, мощность трансформаторов на понижающих подстанциях рекомендуется выбирать из условия допустимой перегрузки в послеаварийных режимах до 30% в течение 2 часов. По [2, табл. П7] выбираем соответствующие типы трансформатора. Полная мощность
ПС № 1 , поэтому на ПС № 1 необходимо установить два трансформатора мощностью .
Для ПС № 1:
Для ПС № 2:
Для ПС № 3:
Для ПС № 4:
Для ПС № 5:
Результаты выбора трансформаторов приведены в таблице 2.
Таблица 2
№ узла | Полная мощность в узле, МВ·А | Тип трансформаторов |
1 | 31,32 |
|
2 | 22,97 |
|
3 | 17,73 |
|
4 | 14,6 |
|
5 | 29,26 |
|
Данные трехфазных двухобмоточных трансформаторов 110 кВ приведены в таблице 3.
Таблица 3
Справочные данные |
|
|
| 25 | 16 |
Пределы регулирования |
|
|
| 115 | 115 |
| 10,5 | 11 |
| 10,5 | 10,5 |
| 120 | 86 |
| 27 | 21 |
| 0,7 | 0,85 |
| 2,54 | 4,4 |
| 55,9 | 86,8 |
| 175 | 112 |
Выбор сечения проводников воздушных линий электропередачи
Определим распределение полной мощности (без учета потерь в линиях) в проектируемой сети.
Ι
ΙΙ
Расчетную токовую нагрузку определим по формуле:
, (8.6)
где αi – коэффициент, учитывающий изменение нагрузки по годам эксплуатации линии, для линий 110 – 220кВ принимается равным 1,05;
- коэффициент, учитывающий число часов использования максимальной нагрузки линии Тмах,
В нормальном режиме работы сети наибольший ток в одноцепной линии равен:
В двухцепной линии:
Ι
ΙΙ
Ι
Для А – 1: АС – 120;
Для A – 2: АС – 120;
Для А – 3: АС – 120;
Для А - 5': АС – 120;
Для 5 – 5': АС – 120;
Для А - 4: АС – 120;
Для 2 – 3: АС – 120;
ΙΙ
Для A – 1: АС – 120;
Для А – 5: АС – 120;
Для 1 – 4: АС – 120;
Для A – 3: АС – 120;
Для A – 2: АС – 120;
Для A – 4: АС – 120;
Для 2 – 3: АС – 120.
Проверка выбранных сечений по допустимому нагреву осуществляется по формуле: где - наибольший ток в послеаварийном режиме, А; - допустимый ток по нагреву, А.
Наибольшая токовая нагрузка в послеаварийном режиме будет иметь место при отключении одной цепи линии.
Ι
ΙΙ
Определяем допустимые токи по нагреву и все полученные результаты запишем в таблицу 4 и 5
Ι Таблица 4
Линия | А – 1 | А – 2 | А – 3 | А – 4 | 3 – 2 | А– 5' | 5– 5' |
| 86,3 | 65,298 | 46,84 | 40,23 | 2 | 166,93 | 80,63 |
Марка провода | АС – 120 | АС – 120 | АС – 120 | АС – 120 | АС – 120 | АС – 120 | АС – 120 |
| 172,6 | 224,3 | 224,3 | 80,46 | 97,7 | 333,86 | 161,25 |
| 390 | 390 | 390 | 390 | 390 | 390 | 390 |
ΙΙ Таблица 5
Линия | А – 1 | А – 2 | А – 3 | А – 4 | А – 5 | 3– 2 | 1 – 4 |
| 66,52 | 65,298 | 46,84 | 60 | 80,63 | 2 | 19,78 |
Марка провода | АС – 120 | АС – 120 | АС – 120 | АС – 120 | АС – 120 | АС – 120 | АС – 120 |
| 253,07 | 224,3 | 224,3 | 253,07 | 133,04 | 97,7 | 172,6 |
| 390 | 390 | 390 | 390 | 390 | 390 | 390 |
При сравнении наибольшего тока в послеаварийном режиме с длительно допустимым током по нагреву выполняется неравенство и, следовательно, выбранные провода удовлетворяют условию допустимого нагрева в послеаварийном режиме.