Построение схемы электропередачи
Выбор номинального напряжения и числа цепей на участках электропередачи. Основное оборудование электропередачи и конструкции линии электропередачи сверхвысокого напряжения. Выбор трансформаторов и генераторов на электрической станции и подстанции.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.02.2019 |
| Размер файла | 2,3 M |
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 Allbest.ru
Введение
линии электропередачи сверхвысокое напряжение
Линии электропередачи с номинальным напряжением 330 - 1150 кВ называют линиями сверхвысокого напряжения (СВН), или межсистемными связями. Для таких линий характерны большая протяжённость (более 500 км) и значительная передаваемая мощность (более 500 МВА на одну цепь). Изоляция линий СВН определяется в основном кратностью внутренних перенапряжений с принудительным ограничением их специальной защитой до 2,5Uном и ниже. В линиях электропередачи СВН применяется расщепление проводов.
Целесообразность передачи электрической энергии по линиям электропередачи СВН от мощной электростанции определяется сравнением двух возможных вариантов:
- сооружение линий электропередачи СВН и передача электроэнергии от станции, сооружённой далеко от потребителя, но рядом с источником дешёвой энергии;
- перевозка топлива и строительство электрической станции в промышленной зоне, т.е. рядом с потребителем.
При сравнении обоих вариантов надо учитывать не только приведённые затраты, но и вопросы экологии.
Линия электропередачи СВН имеет ряд особенностей, отличающих её от других элементов электроэнергетической системы. Это в первую очередь учёт распределённости параметров и волновых свойств линии, необходимость применения специальных устройств и мероприятий для управления режимом линии и увеличения передаваемой по ней мощности.
Электропередачи СВН современных энергосистем характеризуются многоступенчатостью, т.е. большим числом трансформации на пути от источников электроэнергии к её потребителям. Топологическая структура отдельных звеньев этой многоступенчатой передачи достаточно сложна, она насчитывает десятки, а подчас и сотни узлов, ветвей и замкнутых контуров. На ряду со сложностью конфигурации характерной особенностью электропередачи является её многорежимность. Под этим понимается не только разнообразие загрузки элементов передачи в суточном и годовом разрезе при нормальном функционировании энергосистемы, вызываемое естественным изменением во времени нагрузки потребителей, но и обилие режимов, возникающих при выводе различных элементов в плановый ремонт и при их аварийных отключениях.
В связи с этим электропередача СВН должна проектироваться и эксплуатироваться таким образом, чтобы была обеспечена её работоспособность во всех возможных режимах - нормальных, ремонтных и послеаварийных. Это требование, в свою очередь, означает, что в перечисленных установившихся режимах параметры ветвей сети не должны превышать допустимых по тем или иным условиям значений.
Наличие технических ограничений параметров режима электропередачи СВН вызывает необходимость их контроля в процессе эксплуатации и выбора адекватных средств регулирования режима на этапе проектирования.
Наряду с обеспечением работоспособности, надежности функционирования и качества поставляемой потребителям электроэнергии электропередача СВН должна удовлетворять критериям экономической эффективности. При проектировании таким критерием на сегодняшний день выступает минимум приведенных затрат, а при эксплуатации минимум расхода энергоресурсов на выработку электроэнергии. Это означает, что при разработке вариантов развития передачи на перспективу выбор параметров элементов новой передачи необходимо осуществлять в соответствии с указанным критерием и с учетом технических ограничений.
1 Исходные данные
Задание включает в себя схему (рисунок 1.1) и данные из [1, таблицы 1.1-1.8]. Данные из таблиц выбирают согласно цифрам номера зачётной книжки.
Рисунок 1.1 - Упрощенная схема электропередачи
Полученное содержание задания:
- шкала напряжений: 110 - 330 - 750 кВ [1, таблица 1.1], где 750 кВ - напряжение дальней электропередачи, а 330 кВ - среднее напряжение на ПС1.
- мощность передаётся от ТЭС, расположенной в системе “А” в систему “В”. Тип электропередачи - магистральная [1, таблица 1.2].
- напряжения на шинах 750 кВ, согласно [1, таблица 1.3], необходимо поддерживать на следующих уровнях:
ТЭС: 1,05•UН = 1,05•750 = 787 кВ;
система “В”: (1,00 - 1,05)•UН = 750 - 787 кВ;
ПС1: (0,95 - 1,05)•UН = 313,5 - 346,5 кВ.
- длины участков l1 и l2 составляют соответственно 450 и 350 км [1, таблица 1.4].
- на ТЭС установлено 6 блоков мощностью по 300 МВА и 2 блока по 800 МВА [1, таблица 1.7].
- электрические нагрузки ПС1 [1, таблица 1.7]:
а) на напряжении 750 кВ максимальная нагрузка Рmax =1300 МВт при tg = -0,25 и минимальная нагрузка Рmax = 900 МВт при tg = -0,35 и при времени использования максимальной нагрузки Тм = 6500 часов.
б) на напряжении 330 кВ максимальная нагрузка 500 МВт при tgц1 = 0,35 и минимальная - 350 МВт при tgц1 = 0,35 и при времени использования максимальной нагрузки TМ = 4600 ч;
в) на напряжении 10 кВ максимальная нагрузка 80 МВт при tgц1 = 0,4 и минимальная - 30 МВт при tgц1 = 0,4 и при времени использования максимальной нагрузки TМ = 3900 ч.
Примечания:
- со всех систем сборных шин ПС получают питание потребители всех трёх категорий по надежности электроснабжения;
- Тmax ЭС выдачи мощности системой типа ТЭС принять равным 6500 ч.
2. Анализ исходных данных
Для выполнения расчетного задания предлагается один из вариантов схемы электропередачи, представленной на рисунке 1.1. Каждый из вариантов представляет собой часть объединённой электроэнергетической системы (ОЭС) и включает в себя линию электропередачи сверхвысокого напряжения (ЛЭП СВН). Эта электропередача может служить как для выдачи мощности крупной электрической станции, так и для связи энергосистем. В задании предусмотрено наличие потребительской подстанции, получающей питание от дальней электропередачи.
Для расчета линии электропередачи необходимо определить значения максимального и минимального потоков мощности по ней. На первом этапе определяются только потоки активной мощности без учёта потерь активной мощности на основании баланса активной мощности в электропередаче.
В варианте с электрической станцией в системе “А” величина потоков мощности по ЛЭП СВН определяется мощностью, генерируемой электрической станцией и мощностью, потребляемой на подстанции. При этом, по ЛЭП СВН на обоих участках (от станции в системе “А” до подстанции - участок 1, и от подстанции до системы “В” - участок 2) передаётся максимальная мощность (по участкам соответственно Рм1 - на участке 1 и РМ2 - на участке 2), а минимальная мощность (Рмин) - при условии генерации на станции минимальной мощности при потреблении максимальной мощности на подстанции.
В варианте с электрической станцией в системе “А” величина ТМ на разных участках ЛЭП СВН определяется значениями ТМ электрической станции ТМ ЭС, значением ТМН электрических нагрузок подстанции.
Значение ТМН определяют по формуле:
=
где РМi - максимальная нагрузка подстанции на одном из напряжений, ТМi - время использования максимальной нагрузки подстанции на этом напряжении.
На участке ЛЭП СВН от станции в системе “А” до подстанции (участке 1) время использования максимального потока мощности ТМ1 полностью определяется значением ТМ ЭС (ТМ1 = ТМ ЭС). На участке ЛЭП СВН от подстанции до системы “В” (участок 2) время использования максимального потока мощности ТМ2 определяется значениями ТМ ЭС и ТМН, максимальной мощностью, генерируемой на станции РМ ЭС, максимальной мощностью нагрузки подстанции ?( РМi) и рассчитывают по формуле:
ТМ1 = ТМ ЭС = 6500 ч;
где ?( РМИНi) - суммарная минимальная нагрузка подстанции.
Максимальные потоки мощности на участках 1 и 2 ЛЭП СВН РМ1 и РМ2
РСН = РМ ЭС ·n%/100% = 3400·8%/100% =272 МВт;
РМ1 = РМ ЭС. - PСН = 3400 - 272 = 3128 МВт;
РМ2 = РМ1 - У(PМИН i);
РМ2 = РМ1 - У(PМИН i) = 3128 - (900+350+30)= 1848 МВт.
3. Выбор номинального напряжения и числа цепей на участках электропередачи
Выбор номинального сверхвысокого напряжения электропередачи производится в соответствии со шкалой номинальных напряжений, принятой в ОЭС, в которой проектируется электропередача [1, таблица 1.1].
При определении числа цепей ЛЭП СВН используются полученные данные о максимальных перетоках мощности РМАКС по участкам ЛЭП СВН РМ1 и РМ2. В задании не предусматривается учёт ограничения по статической устойчивости, поэтому число цепей ЛЭП СВН предварительно может быть выбрано по значениям натуральной мощности РН линии выбранного класса напряжения [1, таблица 3.1].
Ориентировочное значение числа цепей ЛЭП СВН на участках электропередачи определяют по выражению:
где РН - натуральная мощность линии [1, таблица 3.1] и округляется до ближайшего большего целого числа. Число цепей должно быть по возможности минимальным, но ЛЭП СВН не должна состоять из одной цепи (по условию надежности).
Рассчитаем число цепей на участке 1:
.
По условию надежности следует принять
.
Рассчитаем число цепей на участке 2:
.
Следует принять по условию надежности
.
После предварительного выбора числа цепей проводится расчет экономически целесообразного напряжения ЛЭП Uэк на участках 1 и 2 по формуле:
,
кВ
кВ;
где L - длина участка линии, км; Р - максимальная мощность, передаваемая по одной цепи на этом участке, МВт.
Так как на обоих участках , то следует принять полученные значения числа цепей.
Выбор конструкции фазного провода производится для участка, на котором получено большее значение , то есть для участка 1.
4. Выбор основного оборудования электропередачи и конструкции линии электропередачи сверхвысокого напряжения
4.1 Выбор трансформаторов и генераторов на электрической станции и подстанции
Выбор трансформаторов подразумевает определение номинальных напряжений обмоток трансформаторов, числа и номинальной мощности.
Выбор трансформаторов на электрической станции и промежуточной подстанции производится в соответствии с выбранным номинальным напряжением ЛЭП СВН и шкалой номинальных напряжений в соответствии с заданными генерируемыми и потребляемыми мощностями. На электрической станции следует принять блочную схему.
4.1.1 Выбор генераторов на станции
Выбирают на станции 6 генераторов марки ТГВ-300-2УЗ и 2 генератора марки ТГВ-800-2УЗ. Их характеристики представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 - Характеристики генератора
|
Тип |
P, МВт |
S, МВА |
КПД,% |
U, кВ |
cos |
|
|
ТГВ-300-2УЗ |
300 |
353 |
98,7 |
20 |
0,85 |
|
|
ТГВ-800-2УЗ |
800 |
941 |
98,7 |
24 |
0,85 |
4.1.2 Выбор блочных трансформаторов
Условия выбора блочного трансформатора:
;
;
,
,
n% = 8 % [2, таблица 1.6].
- потери на собственные нужды электростанции.
Для блоков с генераторами ТГВ-300-2УЗ потери на собственные нужды составляют:
;
;
;
.
Номинальная мощность трансформатора в блоке с генератором ТГВ-300-2УЗ будет равна:
.
Выбирают трансформатор 3хОРЦ-417000/750/20.
Для блоков с генераторами ТГВ-800-2УЗ потери на собственные нужды составляют:
;
;
;
.
Номинальная мощность трансформатора в блоке с генератором ТВВ-800-2 будет равна:
Выбирают трансформатор 3хОРЦ-417000/750/20
Параметры выбранных трансформаторов приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.2 - Параметры трансформатора
|
Тип |
Sном |
Uном, кВ |
Потери, кВт |
|||
|
МВА |
ВН |
НН |
Px |
Pк |
||
|
3хОРЦ-417000/750/20 |
1251000 |
750 |
20 |
320 |
800 |
|
|
3хОРЦ-417000/750/24 |
1251000 |
750 |
24 |
320 |
800 |
4.1.3 Выбор автотрансформаторов связи на ПС1
Условия выбора автотрансформатора:
;
;
;
;
.
Рассчитывают максимальную мощность, проходящую через автотрансформатор:
,
где Рmax ВН и Рmax НН - соответственно, мощности высокой и низкой стороны автотрансформатора.
Максимальная мощность, проходящая через автотрансформатор, будет равна:
= 500/0,94 + 80/0,93 = 617,94 МВА;
Следует принять, согласно таблице [2, таблица 1.39], тип автотрансформатора АОДЦТН-333000/750/330. Трансформатор однофазный, поэтому комплект будет включать три автотрансформатора.
Проверка выбранного автотрансформатора по условиям выбора:
;
;
;
МВА,
Необходимо также учитывать, что автотрансформатор можно перегрузить лишь на 130%, то есть должно соблюдаться:
;
.
Принятый автотрансформатор проходит по всем показателям, его параметры приведены в таблице 4.3.
Таблица 4.3 - Параметры автотрансформатора
|
Тип |
Sном |
Uном, кВ |
Потери, кВт |
Uкз,% |
||||||
|
МВА |
ВН |
СН |
НН |
Px |
Pк |
ВН-СН |
ВН-НН |
СН-НН |
||
|
3хАОДЦТН-333000/500/220 |
999 |
750 |
330 |
10,5 |
217 |
580 |
10 |
28 |
17 |
4.2 Выбор конструкции линии электропередачи и фазных проводов на участках линии электропередачи сверхвысокого напряжения
Выбор конструкции фазных проводов ЛЭП СВН связан с выбором конструкции линии в целом. В проекте следует выбрать традиционную конструкцию ЛЭП СВН с горизонтальным расположением фазных проводов. Все расчеты параметров линии должны проводиться для промежуточных опор. Конструктивные параметры ЛЭП на опорах наиболее распространённых типов приведены в [1, таблицы 4.1 и 4.2].
По [1, таблица 4.1] определяем конструктивные параметры ВЛ СВН:
- выбираем портальные опоры с тремя проводами в фазе;
- высота до траверсы: 35 м;
- расстояние между фазами: 18 м;
- стрела провеса: 16,5.
По таблице 4.2 [1] определяем конструктивные параметры фазных проводов ВЛ СВН:
- rР = 0,42 м;
- тип изолятора: ПС 120 - А44;
- число изоляторов: 44.
Основными конструктивными параметрами расщепленного провода являются радиус расщепления rР, радиус составляющих расщепленного провода r0, и число составляющих n. Оптимальные геометрические параметры расщепленной фазы ВЛ СВН должны соответствовать:
- оптимальной степени ограничения коронного разряда, определяемой отношением фазного напряжения к начальному напряжению коронного разряда на проводе (UФ/UК);
- оптимальной плотности тока jэк.
Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) [3] оптимальная степень ограничения коронного разряда принимается равной 0,9.
Оптимальная плотность тока jэк может быть определена в соответствии с данными [1, таблица 4.3], jэк = 0,78 А/мм2 (для ОЭС Сибири, при ТМ = 6500 ч.).
Оптимальное число и радиус составляющих определяется итерационным путем по следующим формулам:
;
.
На первом шаге итерационного расчета следует принять r0 = 10 мм для линий любого класса напряжения, а n = 4 для класса напряжения 750 кВ.
Входящие в формулы (4.9) и (4.10) параметры определяются в соответствии с выражениями приведенными ниже.
Удельная емкость линии при расположении фазных проводов в горизонтальной плоскости при расстоянии между проводами соседних фаз D определяется по выражению:
,
в которых эквивалентный радиус расщепленного провода rэ определяется по формуле:
,
где эквивалентная высота подвеса провода НЭ - по выражению:
.
В выражении (4.13) f - стрела провеса (находится по данным таблицы 4.1 [1]), Нmin - минимальное расстояние от провода до земли в середине пролета.
При проектировании ЛЭП традиционной конструкции значение Нmin определяется по формуле:
,
в которой Нт - высота траверсы над землей, lг - длина гирлянды изоляторов:
.
В выражении (4.15) число изоляторов Nи - число изоляторов в подвесной гирлянде [1, таблица 4.2 ], lстр - строительная высота изолятора .
При расчетах конструктивных параметров фазных проводов в выражениях (4.9) и (4.10) используется значение коэффициента заполнения поперечного сечения провода активным материалом (алюминием) kЗ. Для сталеалюминиевых проводов, широко применяемых на линиях электропередачи, kЗ = 0,61 - 0,67. Данные о значениях kЗ некоторых марок приведены в таблице [1, таблица 4.5]. При расчетах можно принять kЗ = 0,67.
Начальная напряженность короны ЕК, входящая в выражения (4.9) и (4.10), может быть определена по формуле:
[кВ/см],
в которой д - относительная плотность воздуха (при расчетах может быть принята равной 1), mн - коэффициент негладкости поверхности провода (при расчетах может быть принят равным 0,82 - 0,84), r0 - радиус составляющих расщепленного провода в [см].
Натуральная мощность линии РН, также входящая в выражения (4.9) и (4.10), может быть вычислена по формуле:
,
в которой Vв - скорость распространения электромагнитной волны вдоль линии или фазовая скорость.
Входящее в выражения (4.9) и (4.10) значение коэффициента мощности cosц рекомендуется принять равным cosц = 0,85.
Рассчитывают все вышеперечисленные параметры, проделав несколько итераций.
м;
м;
м.
Первый шаг итерационного процесса:
=;
= В/м;
Вт;
=
=
Полученные первые приближения rопт и nопт используют в качестве исходных значений на следующем шаге итерационного расчета, на котором вновь последовательно рассчитываются rЭ, , Ек , Рн , rопт и nопт. до тех пор, пока не будут выполнены условия:
;
.
Все результаты вычислений оптимального радиуса и числа составляющих приведены в табл.4.4.
Таблица 4.4 - Результаты шагов итерационного расчета
|
Шаг |
rЭ, м |
,Ч10-11 Ф/м |
Ек, кВ/см |
Рн, ГВт |
rопт, мм |
nопт |
Тr, % |
Тn, % |
|
|
1 |
0,233 |
1,272 |
2,192 |
2,146 |
17 |
3,086 |
- |
- |
|
|
2 |
0,214 |
1,247 |
2,039 |
2,104 |
16,3 |
3,514 |
4,118 |
13,869 |
|
|
3 |
0,238 |
1,278 |
2,05 |
2,156 |
15,8 |
3,739 |
3,067 |
6,403 |
|
|
4 |
0,24 |
1,25 |
21,1 |
2,11 |
15,7 |
4,41 |
0,633 |
2,166 |
Следует выбрать провод 4хАС 600/72; rр = 0,42 м; r0 = 15,7 мм; kЗ = 0,67. При D = 18 м и НЭ = 17,088 м линия характеризуется:
;
В/м;
Вт.
5 Построение расчетной схемы электропередачи и определение параметров ее элементов
5.1 Расчетная схема и электрические параметры ЛЭП СВН
Отличительной особенностью расчета режимов электропередач, содержащих ЛЭП СВН значительной протяженности (более 300 км), является необходимость учета распределенности параметров этих линий по длине. Для этого линия разбивается на участки длиной порядка 50 - 100 км, составляется расчетная схема каждого участка (рисунок 5.1), параметры которой определяются по формулам:
;
;
,
где l - длина участка ЛЭП СВН, Nц - число параллельных цепей линии, R0, X0, b0 - соответственно удельные активное и индуктивное сопротивления и емкостная проводимость линии.
Активная проводимость линии, определяемая в основном потерями на корону, при расчетах режимов не учитывается.
Удельные характеристики линии определяются по формулам:
,
где щ - угловая частота, с - удельное сопротивление проводов (алюминия), - среднегеометрическое междуфазовое расстояние.
Мвар/км;
= Ом/км;
= Ом/км;
См/км.
Участок от узла “А” (ТЭС) до ПС1 (участки по 90 км).
Ом;
Ом;
См.
Участок от ПС1 до системы “В” (участки по 70 км).
Ом;
Ом;
См.
5.2 Расчетные схемы и параметры элементов электропередачи
Важнейшими элементами электропередачи СВН являются трансформаторы и автотрансформаторы: повышающие трансформаторы электрических станций, автотрансформаторы связи распределительных устройств различных классов напряжения электрических станций, и автотрансформаторы (трансформаторы) потребительских подстанций.
Двухобмоточные трансформаторы представляются в расчетных схемах дальних электропередач схемой, приведенной на рисунке 5.2, RТВ, Rнн1, Rнн2 и XВ, Xнн1, Xнн2 - соответственно активные и индуктивные сопротивления обмоток высшего, и низшего напряжений трансформатора (автотрансформатора), а КТВС, КТВН - соответственно коэффициенты трансформации обмоток высшего-среднего и высшего-низшего напряжений, определяемые по номинальным напряжениям соответствующих обмоток.
Рисунок 5.2 - Расчетная схема двухобмоточного трансформатора с расщепленной обмоткой НН
Данные по трансформаторам сведены в таблицу 5.1.
Таблица 5.1 - Данные трансформаторов
|
Тип трансформатора |
Rв |
Rс |
Rн |
Xв |
Xс |
Xн |
Uв |
Uс |
Uн |
|
|
Ом |
Ом |
Ом |
кВ |
кВ |
кВ |
|||||
|
3хОРЦ-533000/500 |
0,96/3 |
- |
- |
69,3/3 |
- |
- |
- |
20(24) |
||
|
2Ч(3хАОДЦТН-417000/750/330) |
0,49/2 |
0,49/2 |
1,36/2 |
59,1/2 |
0 |
98,5/2 |
10,5 |
Проанализировав параметры и схемы отдельных элементов электропередачи, составляют общую расчетную схему, в которой фигурируют все входящие в электропередачу элементы.
Рисунок 5.4 - Расчетная схема электропередачи
6 Расчет установившихся режимов
6.1 Выбор и расчёт режимов работы линии
Расчет установившихся режимов выполняется с целью выявления уровней напряжения в узлах электропередачи, анализа их допустимости и выбора, при необходимости, средств регулирования напряжения.
При исследовании условий передачи мощности по дальней электропередаче необходимо провести расчеты основных режимов, которые могут возникнуть в процессе ее эксплуатации. Схема для расчетов установившихся режимов приведена на рисунке 5.4.
Для рассматриваемой электропередачи следует рассмотреть следующие режимы:
- максимальная генерация мощности на ТЭС при минимальном потреблении на подстанции (режим 1);
- максимальная генерация мощности на ТЭС при максимальном потреблении мощности на подстанции (режим 2);
- отключение одного блока на ТЭС при минимальном потреблении на подстанции (режим 3);
- отключение одного блока на ТЭС при максимальном потреблении на подстанции (режим 4);
- отключение одной цепи ЛЭП при минимальном потреблении на подстанции (режим 5);
- отключение одной цепи ЛЭП при максимальном потреблении на подстанции (режим 6).
Расчёт режимов работы электропередачи произведём на ЭВМ при помощи специализированной программы «Энергия». Результаты расчета сведены в таблице 6.1.
Т а б л и ц а 6.1 - Напряжения в узлах в различных режимах без установленных шунтирующих реакторов
|
№ узел Режим |
Напряжение в узлах, кВ |
||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
||
|
1 |
787 |
805 |
819 |
824 |
827 |
828 |
821 |
805 |
794 |
791 |
785 |
780 |
|
|
2 |
787 |
805 |
819 |
824 |
826 |
828 |
821 |
805 |
794 |
790 |
785 |
780 |
|
|
3 |
787 |
809 |
825 |
834 |
835 |
827 |
822 |
816 |
810 |
801 |
795 |
792 |
|
|
4 |
787 |
810 |
826 |
830 |
836 |
836 |
827 |
817 |
809 |
798 |
787 |
||
|
5 |
787 |
795 |
803 |
807 |
812 |
816 |
799 |
812 |
799 |
790 |
|||
|
6 |
787 |
794 |
802 |
806 |
810 |
811 |
794 |
790 |
806 |
794 |
790 |
787 |
По заданию проекта на шинах СВН подстанции ПС 1 и приёмной системы необходимо поддерживать напряжение в пределах 712,5-787,5 кВ и 750-787,5 кВ соответственно. Подстанции ПС 1 соответствует узел схемы № 7, а приёмной системе - №12. Из таблицы 6.1 видно, что напряжение на шинах ПС 1 во всех режимах превышает установленный предел. Необходимо на шинах СВН подстанции ПС 1 установить шунтирующие реакторы для компенсации зарядной мощности линии с целью уменьшения напряжения.
7 Разработка схем распределительных устройств
Схемы распределительных устройств (РУ) на подстанции выбираются согласно [6].
Основные требования, предъявляемые к схемам:
- схемы РУ на подстанции должны обеспечить требуемую надёжность электроснабжения потребителей подстанции в соответствии с категориями электроприемников и транзитных перетоков мощности по межсистемным и магистральным связям в нормальном и послеаварийном режимах;
- учитывать перспективу развития подстанции;
- учитывать требования противоаварийной автоматики;
- обеспечить возможность и безопасность проведения ремонтных и эксплуатационных работ на отдельных элементах схемы без отключения
смежных присоединений;
- обеспечить наглядность, экономичность и автоматичность.
При числе присоединений 8 принимаем на ТЭС на напряжение 750 кВ схему 3/2 (согласно ФСК), которая отличается наибольшей надежностью.
В нормальном режиме все выключатели нормально включены.
7.1 Выбор схем РУ на подстанции
При числе присоединений 6 на РУ-750кВ применяется схема 3/2 с присоединением линий через два выключателя.
При числе присоединений 4 на РУ-330кВ применяется схема четырехугольник. В нормальном режиме все выключатели нормально включены.
На РУ 10 кВ принимают схему одна одиночная секционированная выключателем система шин. В данной схеме секционный выключатель нормально отключен для ограничения токов короткого замыкания на шинах.
7.2 Выбор схем распределительных устройств на приемной системе дальней электропередачи
При числе присоединений 4 на РУ-750 кВ применяют схему четырехугольника. В нормальном режиме все выключатели нормально включены.
8 Технико-экономический расчет
8.1 Общие положения
Подсчет приведенных затрат производится по следующей формуле
, тыс. руб./ год,
где - нормативный коэффициент эффективности (),
- суммарные капитальные вложения определяются по формуле:
,
где - капитальные вложения в линии, тыс. руб.,
- капитальные вложения в подстанции, тыс. руб.,
- капитальные вложения в станции, тыс. руб.,
- суммарные издержки определяются по формуле:
,
где ,,- суммарные издержки на амортизацию и обслуживание соответственно линий, подстанций и станций, тыс. руб.,
- издержки на возмещение потерь энергии в электрических сетях.
Определение капитальных вложений производится обычно по укрупненным стоимостным показателям для всего оборудования подстанций и ЛЭП.
Ежегодные издержки и определяются суммой отчислений от капитальных вложений:
;
;
,
где , , - соответственно коэффициенты отчислений на амортизацию и обслуживание для линий, подстанций и станций [2, табл. 2.1].
Издержки на возмещение потерь энергии в линиях и трансформаторах определяются по формуле:
где - суммарные переменные потери мощности в сети в режиме максимальных нагрузок, МВт,
- суммарные потери холостого хода трансформаторов, МВт,
ф - число часов максимальных потерь в году, час.
,
в0 - удельная стоимость потерь активной энергии [2, рис. 2.1].
8.2 Определение затрат
Капитальные вложения в линии для сечения 4хАС-600/72 при но-ми-нальном напряжении линии 750 кВ на стальных одноцепных опорах для II района по гололеду (в ценах 2004 г.)
(8.9)
где С - стоимость 1 км линии, тыс. руб.;
- длина линии, км;
n - число параллельных линий.
Расчетные стоимости оборудования станций и подстанций, входящих в электропередачу сведем в таблицы 8.1…8.3.
Капитальные вложения в строительство подстанций
КП =172000 + 1033400 = 1205400 тыс.руб.
Суммарные капитальные вложения в электропередачу
9792000 + 3598120 + 1205400 =
=14595520 тыс.руб.
Ежегодные издержки на амортизацию и обслуживание [2, табл. 2.1] для линий составляют 2,8%, для подстанций и станций 750 кВ - 9,4%, соот-ветственно ,
Для определения издержек на покрытие потерь электроэнергии необходимо найти параметры схемы замещения электропередачи.
;
;
;
.
Активное сопротивление ЛЭП на участке 1 длиной 450 км будет
Заключение
Рассчитана линия электропередачи сверхвысокого напряжения.
Произведен выбор номинального напряжения и числа цепей электропередачи. Произведен выбор трансформаторов и генераторов на электростанции и подстанции. Выбрана конструкция линии электропередачи и фазных проводов. Произведен расчет на ЭВМ установившегося режима и выбор средств регулирования напряжения. Разработана схема электростанции отправной системы и РУ СВН подстанции и приемной системы дальней электропередачи. Определены технико-экономические показатели сооружения и работы проектируемой линии электропередачи.
Список литературы
1 Методические указания по выполнению расчетного задания по дальним электропередачам.
2 ПУЭ. - 7-е изд. М.: Энергоатомиздат, 2012.
3 Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования / С.С.Ананичева. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1995. 55 с.
4 Справочник по проектированию электрических сетей. Под ред. Д.Л. Файбисовича. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005.
5 Схемы электрических соединений подстанций: Методические указания по дисциплине «Электрическая часть станций и подстанций»/C.Е.Кокин. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. 44 с.
Приложение А
Рисунок А.1 - Режим генерации максимальной мощности при максимальном потреблении с шин подстанции
Рисунок А.2 - Режим генерации максимальной мощности при минимальном потреблении с шин подстанции
Рисунок А.3 - Режим максимального потребления с шин подстанции при отключении одного блока на станции
Рисунок А.4 - Режим минимального потребления с шин подстанции при отключении одного блока на станции
Рисунок А.5 - Режим максимального потребления с шин подстанции при отключении одного блока на станции и одной ЛЭП
Рисунок А.6 - Режим минимального потребления с шин подстанции при отключении одного блока на станции и одной ЛЭП
Приложение Б
Рисунок Б.1 - Схема распределительного устройства «полуторная схема» на 750 кВ
Рисунок Б.2 - Схема распределительного устройства «четырехугольник» на 330 кВ
Рисунок Б.3 - Схема распределительного устройства «одна, секционированная выключателями, система шин» на 10 кВ
Рисунок Б.4 - Схема распределительного устройства «четырехугольник» на 750 кВ
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Изучение схемы электроснабжения подстанции, расчет электрических нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов. Составление схемы РУ высокого и низкого напряжений подстанции. Расчёт токов короткого замыкания. Подбор выключателей, кабелей и их проверка.
курсовая работа [571,1 K], добавлен 17.02.2013Расчет максимальных режимов присоединений и токов короткого замыкания на подстанции. Анализ выбора силового электрооборудования: высоковольтных выключателей, трансформаторов тока и напряжения, силовых трансформаторов, трансформаторов собственных нужд.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.09.2017Воздушная линия электропередачи как устройство для передачи электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе. Карта районирования территории РФ по ветровому давлению. Нормативные толщины стенок гололеда. Нормативное ветровое давление.
контрольная работа [2,9 M], добавлен 07.03.2009Выбор генератора, главной схемы станции, основных трансформаторов, выключателей и разъединителей. Технико-экономический расчет выбора главной схемы станции, определение отчислений на амортизацию и обслуживание. Расчет токов короткого замыкания в системе.
дипломная работа [269,6 K], добавлен 19.03.2010Описание технологического процесса цеха и техническая характеристика производственных машин. Выбор электродвигателей по типу, мощности и напряжению производственных механизмов. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов на цеховой подстанции.
дипломная работа [687,4 K], добавлен 21.06.2022Картограмма и определение центра электрической нагрузки кузнечного цеха. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Расчет токов короткого замыкания. Расчет питающей и распределительной сети по условиям допустимой потери напряжения.
дипломная работа [538,0 K], добавлен 18.05.2015Назначение и область применения железобетонных стоек для опор воздушных линий электропередачи. Организация и операционный контроль технологического процесса их изготовления. График тепловлажностной обработки. Требования к материалам и к готовым изделиям.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 01.10.2013Выбор материала конструкции, сварочных материалов, оборудования и инструментов. Организация рабочего места. Изучение технологической схемы изготовления конструкции. Деформации и напряжения при сварке. Контроль качества сварных соединений конструкции.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 21.01.2015Расчет электрических сетей осветительных установок, выбор напряжения и схемы питания электрической сети. Защита электрической сети от аварийных режимов и мероприятия по повышению коэффициента мощности электрической сети осветительной установки.
курсовая работа [761,4 K], добавлен 10.06.2019Технико-экономическое сравнение двух вариантов структурных схем проектируемой электростанции. Выбор генераторов, трансформаторов и автотрансформаторов связи. Расчет токов трехфазного короткого замыкания. Выбор выключателей и ограничителей перенапряжения.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 17.05.2015
