Электрическая сеть районной системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Разработка 4-5 вариантов конфигурации сети

Выбор конфигурации сети будем производить с учетом обеспечения надежного электроснабжения и обеспечения технически допустимых токов по ветвям и напряжений в узлах. Все схемы должны выполняться с учетом возможности последующей модернизации и развития сети. Немаловажным критерием является категорийность потребителей. Так потребители I-ой и II-ой категории должны получать питание от двух независимых источников питания, в то время как потребителя III-ей категории можно питать от одного источника.

Проект выполняется с условием разновременности ввода в эксплуатацию нагрузок, и последующее увеличение их мощности. Составим таблицу, в которую занесем рассчитанные данные об активных и реактивных нагрузках на протяжении расчетного периода:

Таблица 1.1. Мощности нагрузок сети в процессе развития

На основании найденных нагрузок расчетного 5-го расчетного года и конфигурации сети на уровне 3-го года, с учетом заданных категорий надежности потребителей в соответствующих узлах сети, разработаем 6 вариантов конфигурации сети, учитывая следующие требования надежности:

1. Потребители I-ой и II-ой категории должны снабжаться электроэнергией не менее чем от двух независимых источников питания, потребителя III-ей категории разрешается питать от одного источника.

2. Принимаемая схема должна быть удобной и гибкой в эксплуатации, желательно однородной;

3. Суммарная длина линий схемы должна быть минимальной.

Рисунок 1.1. - Схемы проектируемой электрической сети

Выберем схемы №2 и №5 по условию минимальной суммарной длины линий разработанных схем. Для этих схем разработаем конфигурации сети для промежуточных уровней строительства 1-го и 2-го года:

Рисунок 1.2. Схемы проектируемой сети на уровне 1-го года строительства

Рисунок 1.3. Схемы проектируемой сети на уровне 2-го года строительства

Рисунок 1.4. Схемы проектируемой сети на уровне 3-го года строительства

Составим таблицу с перечнем линий и подстанций по годам ввода:

Таблица 1.2. Перечень ввода линий и подстанций в ходе строительства сети для схемы №2

2. Расчеты потокораспределения в нормальном режиме наибольших нагрузок для двух вариантов сети

сеть ток электрический нагрузка

Целью расчета потокораспределения является определение номинальных напряжений линий сети. При этом необходимо учитывать потоки мощности, протекающие по ветвям, и длину линий. Чтобы определить потоки по линиям нам необходимо знать номинальное напряжение, которое нам неизвестно. Поэтому зададимся заведомо завышенным значением номинального напряжения (750 кВ) и определим потокораспределение без учета потерь мощности. Воспользуемся следующими допущениями: номинальное напряжение одно на всех участках, потери мощности в трансформаторах не учитываем, сечения проводов одинаковы, а значит удельные активное и реактивное сопротивления также равны. Воспользуемся средневзвешенным удельным сопротивлением [5, c. 10]:

 (2.1)

Определим сопротивление линий по формуле [5, c10]:

(2.2)

где L - длина линии, км.

Рассчитаем реактивные мощности в узлах по формуле [1, c. 150]:

Q = Ptgц, (2.3)

где P - активная мощность нагрузочного узла, МВт.

Приближенные расчеты потокораспределения проведем для конфигурации сети 3-го года и режима наибольших нагрузок расчетного 5-го года. Исходную информацию по узлам и ветвям сведем в таблицу:

Таблица 2.1. Нагрузки по узлам сети для 5-го расчетного года

Таблица 2.2. Параметры линий сети для 5-го расчетного года, для приближенного расчета потокораспределения

Результаты представлены в виде схем с нанесенным потокораспределением. Расчеты выполнены в учебной программе RastrWin. Поток по двухцепной ветви 8-7 соответствует сумме потоков по двум цепям:

Рисунок 2.1 - Приближенное потокораспределение схема 2

Рисунок 2.2 - Приближенное потокораспределение схема 5

3. Выбор номинального напряжения сети и числа цепей линий

Номинальное напряжение - это основной параметр сети, определяющий габаритные размеры линии, трансформаторов, подстанций, коммутационных аппаратов и их стоимость.

С помощью данных о потокораспределении в сети решим задачу выбора номинального напряжения каждой ветви. Для этого нам понадобятся потоки мощности по ветвям и длина линий.

Предварительный выбор номинального напряжения проделаем с помощью следующих методов: по экономическим зонам и эмпирическим формулам.

Предварительный выбор напряжения сети может быть произведен на основе экономических областей номинальных напряжений. Для этого воспользуемся рисунком 2.9 [3].

Также для оценки целесообразного напряжения воспользуемся эмпирическими формулами:

· Формула Илларионова [4, c. 400]:

 (3.1)

где P - передаваемая мощность на одну цепь, МВт;

L - длина линии, км.

· Формула Стилла:

(3.2)

где P - передаваемая мощность на одну цепь, МВт;

L - длина линии, км.

Результаты предварительного выбора номинального напряжения сети сведем в таблицу.

Таблица 3.1. Выбор номинального напряжения для схемы №2

Таблица 3.2. Выбор номинального напряжения для схемы №5

В соответствии с результатом расчета в первой схеме на участке 6-8 cледовало бы принять напряжение 35 кВ, но это приведет к необходимости установки трехобмоточных трансформаторов и появлению в одном контуре двух номинальных напряжений, что может вызвать уравнительные потоки мощности и недопустимые токи в послеаварийных режимах. Во избежание этого на этих участках примем напряжение равное 110 кВ.

На участках 1-2, 1-3, 7-8 первой схемы примем 2 цепи. На участках 1-2, 1-3, 3-8,7-8 схемы 5 принимаем 2 цепи.

Принятые номинальные напряжения сети и число цепей линий электропередачи не являются окончательными. Основной метод для окончательного выбора номинального напряжения сети основан на технико-экономическом сравнении вариантов, а также после расчета потокораспределения для режима наибольших нагрузок, а также послеаварийных режимов при выбранном номинальном напряжении сети.

Литература

1. А.А. Герасименко, В.Т. Федин. Передача и распределение электрической энергии. Учебное пособие. Ростов-на-Дону Феникс, 2006.

2. Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. М.: Энергоатомиздат, 1989

3. Поспелов Г.Е., Федин В.Т. Электрические системы и сети. Проектирование: Учебное пособие для вузов. - 2-е изд., испр. и доп. - Мн.: Выш. школа, 1986.

4. Поспелов Г.Е., Федин В.Т., Лычев П.В. Электрические системы и сети. Мн.: Технопринт, 2004.

5. Н.М. Сыч, В.Т. Федин. Основы проектирования электрических сетей электроэнергетических систем. Учебное пособие к курсовому проекту по дисциплине «Электрические системы и сети». Мн.: Технопринт, 2001.

6. Дополнительные методические указания к учебному пособию Сыча Н.М., Федина В.Т. «Основы проектирования электрических сетей электроэнергетических систем». - Мн.: Технопринт, 2001.

Размещено на Allbest.ru