диплом (1219444), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

В связи с несовпадением центров производства и потребления энергии необхо­димы электрическая передача и распределение энергии от станции к потребителям. Эти функции в сложной цепи «электрическая станция - потребитель» возлагаются на развитие электрической сети и линий электропередачи, которые с устройствами автоматического регулирования, управления и резервирования образуют систему передачи и распределения электрической энергии. Задача такой системы централи­зованного электроснабжения состоит в том, чтобы донести выработанную на стан­циях электроэнергию до потребителей.

Линии электропередачи могут быть воздушными или кабельными. Воздушные линии дешевле, для их сооружения и ремонта требуется менее дефицитные матери­алы. Только в отдельных случаях прокладываются кабельные линии электропере­дачи. В большинстве случаев применение кабельных линий ограничивается под­земными городскими и промышленными сетями, где плотность застройки ограни­чивает возможность применения воздушных линий. Воздушные линии применяют­ся как соединяющее звено между электростанцией и потребителем, кабельные ли­нии применяются в качестве разветвления в центре потребителя.

Линии высокого напряжения 220 кВ служат для передачи электроэнергии от систе­мообразующих сетей к распределительным сетям, а также от шин 220 кВ электростанций.

К линиям электропередачи предъявляются повышенные требования надежно­сти и безопасности, при повышении напряжения электропередачи значительно по­вышается её пропускная способность, а при передаче той же мощности, уменьшает­ся стоимость проводов, и снижаются потери электроэнергии.

Одним из способов экономии электроэнергии в распределительных сетях является уменьшение потерь в них посредством снижения потребления реактивной мощности потребителями.

Реактивная мощность в установках переменного тока загружает обмотки машин, трансформаторов, проводов линий. В результате увеличиваются располагаемые мощности соответствующих устройств. Кроме того, реактивный ток, протекая по элементам системы энергоснабжения, обладающей реактивным сопротивлением, вызывает дополнительную потерю напряжения на зажимах потребителя.

Наиболее распространенным способом уменьшения реактивной мощности служит её компенсация конденсаторными установками, имеющими низкие удельные стоимости, и более дорогие, устройства фильтрации и компенсации имеющие малые потери и позволяющими устанавливать их в различных точках систем электроснабжения. Кроме выполнения функции компенсации реактивной мощности, компенсирующие установки и устройства фильтрации и компенсации способствуют улучшению показателей качества электрической энергии (ПКЭ), снижают несимметрию токов и напряжений.

Долгое время системы электроснабжения промышленных предприятий и электрифицированного транспорта в нашей стране проектировались без должного внимания к проблеме энергосбережения и качества электроэнергии (КЭ), в связи с чем во многих узлах сетей общего назначения фактические значения ПКЭ выходят за нормы стандарта по ГОСТ 32144-2013.

1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

В дипломном проекте рассчитываются потери мощности, напряжения, зарядные мощности линий для участка сети 220 кВ «ПС Комсомольская - ПС Ванино», в который входят следующие подстанции (электростанции): шины 220 кВ ПС «Комсомольская», ПС «Селихино», ПС «Уктур», ПС «Высокогорная», ПС «Ванино». На рисунке 1.1 показан этот участок с указанием обозначений и длин.

Трансформация электроэнергии на понижающих станциях осуществ­ляется силовыми трансформаторами различной мощности. Параметры трансформаторов подстанций найдены по [5] и приведены в таблице А1, приложение А. Число трансформаторов подстанции определяется катего­риями потребителей, присоединенных к шинам подстанций. У каждой подстанции рассматриваемого участка сети преобладают потребители первой категории. Электроприемники первой категории в нормальных режимах работы должны обеспечиваться электроэнергией от двух незави­симых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их элек­троснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстанов­ления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников первой ка­тегории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания [3].

Мощности нагрузок ПС определены с помощью замеров и представ­лены в таблице 1. 1.

В линиях высокого напряжения расчёт параметров схем замещения ведется по схеме замещения с сосредоточенными параметрами, то есть по П-образной схеме замещения линий электропередачи.

Таблица 1.1 – Мощность нагрузок подстанций

Как видно из таблицы, мощность подстанции «Комсомольская» наибольшая и превышает мощность каждой подстанции в несколько раз, поэтому ее можно рассматривать как источник питания. Рассматривае­мый участок сети представляет собой схему с односторонним питанием.

При анализе суточных графиков нагрузки выявлено несовпадения максимумов и минимумов нагрузки ПС «Селихино», ПС «Высокогорная», ПС «Ванино, поэтому за основу взято стандартное время прохождения максимума и минимума нагрузок для расчётного периода 19 и 4 часа, со­ответственно. Это время прохождения нагрузок, примерно, совпадает с графиком нагрузок остальных подстанций. В режиме минимума нагрузок, то есть в 4 часа утра, мощность, выдаваемая ПС «Комсомольская» макси­мальна. То есть потоки мощности в сети являются реверсивными.

1. ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ РЕЖИМОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПОДСТАНЦИЙ

1. Выбор расчетных режимов электрической сети

Под режимом работы электрической сети понимается определенное состояние системы или сети, характеризуемое передаваемой мощностью, напряжениями в узлах, частотой и т.д.

В выпускной квалификационной работе рассматривается три режима работы питающей сети:

- нормальный установившийся режим максимальных нагрузок;

- нормальный установившийся режим минимальных нагрузок;

- послеаварийный режим работы.

При нормальном установившемся режиме параметры системы близки к номинальным значениям или отклоняются на величину, допустимую со­ответственными нормативными документами. Послеаварийный режим - это режим после локализации аварии, в этом режиме нужно обеспечить требуемый уровень напряжения и бесперебойную работу потребителей первой и второй категории.

Электрическая система представляет собой источник питания с задан­ным напряжением.

При нормальном установившемся режиме максимальных нагрузок на подстанциях потребителей работают все трансформаторы, на электро­станции в работе находятся все генераторы.

При режиме минимальных нагрузок на подстанциях потребителей ра­ботает один трансформатор. Число генераторов берется таким образом, чтобы мощность генераторов, работающих в режиме минимальных нагру­зок, составляла 50-75% от суммарной мощности генераторов.

Режим послеаварийный возникает после отключения одной цепи ЛЭП голов­ного участка, по которому протекает наибольшая мощность. В работе находятся все трансформаторы и все генераторы. Расчет сети будем вести по [3].

2.2 Определение мощности на шинах подстанций

Активную и реактивную мощности на шинах низшей стороны подстанции (на стороне НН) можно определить по следующим формулам

, (2.1)

, (2.2)

где S_{нагр.нн} - полная мощность суммарной нагрузки на стороне НН подстанции, МВт (значения из таблицы 1.1); - коэффициент активной мощности на стороне НН трансформатора; - коэффициент реактивной мощности на стороне НН трансформатора.

Активную и реактивную мощности на шинах средней стороны подстанции (на стороне СН ) можно определить по следующим формулам

, (2.3)

, (2.4)

где S_{нагр.сн} - полная мощность суммарной нагрузки на стороне НН подстанции, МВт (значения из таблицы 1.1); – коэффициент активной мощности на стороне СН трансформатора; – коэффициент реактивной мощности на стороне СН трансформатора.

Активную и реактивную мощности на шинах высшей стороны подстан­ции (на стороне ВН) можно определить по следующим формулам

, (2.5)

, (2.6)

где P_соб.н и Q_cоб.н - активная и реактивная мощности собственных нужд под­станции, МВт и МВАр соответственно.

Активную и реактивную мощности собственных нужд можно определить по следующим формулам

, (2.7)

, (2.8)

где S_т.сумм - суммарная мощность установленных на подстанции трансфор­маторов, МВА; S_соб.н - мощность собственных нужд подстанции принимаемая 5% от суммарной мощности силовых трансформаторов подстанции, %; - коэффициент активной мощности, который для подстанций принимается равным 0,8; - коэффициент реактивной мощности.

Произведем расчет для подстанции «Селихино» согласно формулам (2.1)-(2.8). Для режима максимальных нагрузок:

МВт,

МВАр,

МВт,

МВАр,

МВт,

МВАр.

Расчет для режима минимальных нагрузок аналогичен. Значения мощностей в послеаварийном режиме будут равны значениям мощно­стей в режиме максимальных нагрузок.

Расчет для остальных подстанций аналогичный. Результаты расчета сведены в таблицу А2.

Характеристики

Список файлов ВКР