Проект підстанції "Арена" 110/10 кВ
Характеристика мережі та району, а також класифікація електроспоживачів за надійністю електропостачання. Розрахунок активних і реактивних навантажень підстанції "Арена", вибір та аналіз варіантів розвитку мережі. Вибір і обґрунтування трансформаторів.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 13.11.2014 |
Размер файла | 427,1 K |
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 http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Аналіз вихідних даних
трансформатор електроспоживач мережа підстанція
1.1 Характеристика мережі
Задана частина мережі 110 кВ ВАТ «Львівобленерго» (рис. 1.1), що живить стадіон і оточуючу його інфраструктуру. Живлення здійснюється від підстанції «Львів-Південна 330».
Рисунок 1.1- Фрагмент заданої схеми електричної мережі 110 кВ ВАТ «Львівобленерго»
За вихідний режим був взятий режим максимального навантаження.
Згідно завдання, передбачається розвиток електричної мережі 110 кВ ВАТ «Львівобленерго». Прогнозується спорудження у місті Львові підстанції з потужністю навантаження 11,5 МВт. Склад споживачів, які отримують живлення від шин підстанції за категоріями надійності наступний: І категорії - 30%, ІІ категорія - 30%, ІІІ категорія - 40% від потужності підстанції. Коефіцієнт реактивної потужності на шинах підстанції для режиму найбільшого навантаження орієнтовно прийнятий tg=0,55, коефіцієнт мінімального навантаження kмin = 0,62. Час максимального навантаження - 5600 год.
Електрична мережа розташованана у Львівській області. Район розташування мережі відноситься до четвертого по швидкості напору вітру та третього по ожеледі. Середньорічна температура на території, охопленій мережею, становить 8С, а середньорічна тривалість гроз становить 49 год за рік.
На рис. 1.2 наведена топологічне розташування підстанцій електричної мережі 110 кВ.
Рисунок 1.2 - Топологічне розташування підстанцій заданої мережі
Величини навантажень на шинах підстанцій заданої мережі приведені в табл. 1.1.
Таблиця 1.1. Навантаження вузлів
Номер |
Підстанція |
Максимальний режим |
||
вузла |
Рнав, МВт |
Qнав, Мвар |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
2 |
Львів-Південна 330 |
13,29 |
8,9 |
|
3 |
ЛТЕЦ1 |
9,96 |
6,67 |
|
4 |
Солонка |
8,3 |
5,56 |
Довжини ліній електропересилання та параметри проводів заданої мережі приведені в табл. 1.2.
Таблиця 1.2. Параметри ліній електричної мережі 110 кВ
Лінії |
Марка |
l, |
r, |
x, |
b, |
|||
№ |
Початок |
Кінець |
проводу |
км |
Ом |
Ом |
мкСм |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
l1 |
Львів-Південна 330 |
ЛТЕЦ1 |
АС-240/32 |
3,6 |
0,43 |
1,53 |
0,1 |
|
l2 |
Львів-Південна 330 |
Солонка |
АС-185/29 |
1,8 |
0,3 |
0,74 |
0,05 |
Живильним вузлом електричної мережі є підстанція (ПС) «Львів-Південна-330».
В табл. 1.3 приведені параметри трансформаторів підстанцій заданої електричної мережі.
Таблиця 1.3
Підстанція |
Тип |
Sном, |
Uном, кВ |
uк,% |
Рк, |
Рх, |
Iх, |
|||||
трансформаторів |
МВА |
ВН |
СН |
НН |
В-С |
В-Н |
С-Н |
кВт |
кВт |
% |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Львів-Південна 330 |
2ТДТН-16000/110 |
16 |
115 |
22;34,5 |
11;6,6 |
10,5 |
17 |
6 |
100 |
23 |
1,0 |
|
ЛТЕЦ1 |
2ТДТН-16000/110 |
16 |
115 |
22;34,5 |
11;6,6 |
10,5 |
17 |
6 |
100 |
23 |
1,0 |
|
Солонка |
2ТДТН-10000/110 |
10 |
115 |
34,5;38,5 |
6,6;11 |
10,5 |
17 |
6 |
76 |
17 |
1,1 |
1.2 Характеристика району
Згідно [2] визначення розрахункових кліматичних умов, інтенсивності грозової діяльності та розташування дротів, для розрахунку та вибору конструкції фаз ПЛ має виконуватися на основі карт кліматичного районування з уточненням та регіональним картам та матеріалам багаторічних спостережень гідрометеорологічних станцій та метеопостів управлінь гідрометеорологічних служб енергосистем за швидкістю вітру, інтенсивністю та товщиною оделеді, температурою повітря та грозовою діяльністю в зоні траси ПЛ (нашої повітряної лінії).
Згідно [2] задана мережа знаходиться у ІІ-у районі по швидкісних напорах вітру.
Максимальний швидкісний напір вітру, нормативний, згідно [2], становить 25 м/с.
Нормативна маса ожеледних відкладень на проводах та тросах визначається виходячи з циліндричних відкладень з густиною 0,9 г/см3.
Згідно [2] район місцезнаходження заданої мережі по товщині стінки ожеледі - ІІІ-й.
Розрахункова температура повітря приймається однаковою для всієї заданої мережі по даним фактичних спостережень і округляється до значень кратних п'яти tсер.діюче=10 С.
Згідно [2] середньорічна тривалість гріз в районі розташування заданої мережі становить 49 год.
Згідно [2] район розташування заданої мережі по «плясці» проводів - ІI.
1.3 Характеристика електроспоживачів за надійністю електропостачання
Електроспоживачі за рівнем надійності електропостачання розділено на три категорії [2].
Згідно завдання, від шин НН ПС «Арена» будуть живитися споживачі двох категорій:
І категорії - 30%;
ІІ категорії - 30%;
ІІІ категорії - 40%.
Розподіл потужності за категоріями здійснюємо за виразом:
де k - склад споживачів за категоріями,%;
РПС - сумарне навантаження підстанції, МВт.
Таким чином, для ПС «Арена» розподіл потужності за категоріями наступний
1.4 Розрахунок активних і реактивних навантажень підстанції «Арена»
Визначаємо значення активного і реактивного навантаження на шинах ПС «Арена» для режимів найбільшого і найменшого навантаження.
Навантажень шин НН підстанції для режиму її найбільшого навантаження:
Реактивні складові навантажень на шинах ПС визначаємо на основі активних складових і відповідних їм коефіцієнтів потужностей:
де - коефіцієнт реактивної потужності.
Реактивні потужності на шинах СН і НН дорівнюють:
Розрахунок навантаження шин НН підстанції для режиму її найменшого навантаження виконуємо за наступними виразами:
де kmin - коефіцієнт мінімального навантаження.
Отже,
Результати розрахунків навантаження на шинах НН підстанції зводимо у табл. 1.4.
Таблиця 1.4. Розподіл навантаження на шинах ПС «Арена»
Сумарне наванта- |
Навантаження |
Номінальна |
Найбільше навантаження |
Найменше навантаження |
|||
ження, МВт |
шин,% |
напруга, кВ |
Pmax, МВт |
Qmax, Мвар |
Pmin, МВт |
Qmin, Мвар |
|
11,5 |
100 |
10 |
11,5 |
6,325 |
7,13 |
3,92 |
1.5 Вибір та аналіз варіантів розвитку мережі
Складання можливих конфігурацій мережі
Варіант 1
Схема мережі приведена на рис. 1.3.
У цьому варіанті будується двоколова лінія Л-3 з ПС «Львів-Південна 330» до ПС «Арена» довжиною 3,5 км проводом АС-185/29
Рисунок 1.3 - Варіант 1 розвитку електричної мережі
Варіант 2
Схема мережі приведена на рис. 1.4.
У цьому варіанті будується одноколова лінія Л-3 з ПС «Львів-Південна 330» до ПС «Арена» довжиною 3,5 км проводом АС-185/29 та одноколова лінія Л-2 з ПС «Арена» до ПС «ЛТЕЦ1» довжиною 2,7 км проводом АС-185/29.
Рисунок 1.4 - Варіант 2 розвитку електричної мережі
Варіант 3
Схема мережі приведена на рис. 1.5.
У цьому варіанті будується одноколова лінія Л-5 з ПС «Солонка» до ПС «Арена» довжиною 3,8 км проводом АС-185/29 та одноколова лінія Л-3 з ПС «Арена» до ПС «ЛТЕЦ1» довжиною 2,7 км проводом АС-185/29.
Рисунок 1.5 - Варіант 3 розвитку електричної мережі
2. Вибір трансформаторів ПІДСТАНЦІЇ «Арена»
Підстанція «Арена» буде споруджуватися двотрансформаторною.
При виборі трансформаторів необхідно забезпечити:
а) найефективніше використання встановленої потужності трансформаторів на понижуючих ПС всіх категорій;
б) мінімум капітальних і розрахункових витрат і їх розподіл відповідно до етапів розвитку ПС;
в) надійність електропостачаня;
г) зручність експлуатації;
д) можливість розширення ПС без складних реконструкцій і перерв в електропостачанні споживачів.
Виходячи з надійності забезпечення споживачів електроенергією на підстанції встановлюємо два трансформатори.
Потужність одного трансформатора двотрансформаторної підстанції вибирається з врахуванням допустимого перевантаження трансформатора на 40% під час аварійного вимкнення одного з трансформаторів у максимальному режимі роботи [1].
Цій умові відповідає співвідношення:
де - розрахункова потужність трансформатора, МВА;
Перевірку вибраної номінальної потужності трансформатора здійснюємо згідно виразом:
Сумарна потужність навантаження ПС визначається
Отже, знайдемо сумарну потужність навантаженя ПС «Арена».
Тоді
Вибираємо трансформатор з номінальною потужністю 10 МВА.
Виконаємо перевірку:
Отже, умова виконується. Вибираємо два трансформатори [14] типу ТДН-10000/110/10 з номінальними каталожними даними:
Тип |
Sном, |
Uном, кВ |
uк,% |
Рк, |
Рх, |
Iх, |
|||||
трансформаторів |
МВА |
ВН |
СН |
НН |
В-С |
В-Н |
С-Н |
кВт |
кВт |
% |
|
2ТДН-10000/110 |
10 |
115 |
- |
6,6;11 |
- |
10,5 |
- |
60 |
14 |
0,7 |
3. Вибір проводів повітряних ліній
Згідно [3] для повітряних ліній 110 кВ вибираємо провід марки АС-185/29.
Погонні параметри проводу [3]:
r0 = 0,162 Ом/км,
х0 = 0,413 Ом/км,
b0 = 2,75·10-6 См/км.
Допустимий струм (Ідоп) проводу з умов нагрівання - 450 А (за температури повітря +25 С).
Параметри ліній, по яких живиться підстанція «Арена» для трьох варіантів мережі наведені в табл. 3.1.
Таблиця 3.1
Варіант |
Лінія |
Довжина, км |
rЛ, Ом |
хЛ, Ом |
bЛ 10-6, Cм |
|
І |
Львів-Південна 330 - Арена |
3,5 (два кола) |
0,56 |
1,445 |
9,625 |
|
ІІ |
Львів-Південна 330 - Арена |
3,5 |
0,56 |
1,445 |
9,625 |
|
Арена - ЛТЕЦ1 |
2,7 |
0,437 |
1,115 |
7,425 |
||
ІІІ |
Арена - ЛТЕЦ1 |
2,7 |
0,437 |
1,115 |
7,425 |
|
Арена - Солонка |
3,8 |
0,61 |
1,569 |
10,45 |
4. Розрахунок режиму мережі за максимальних навантажень
Виконаємо розрахунок режиму мережі для трьох варіантів її розвитку з метою визначення втрат активної потужності в мережі для кожного варіату розвитку.
Втрати активної потужності в мережі визначаються за формулою:
де rЛ, xЛ - активний та індуктивний опори ЛЕП, Ом; gЛ -активна провідність ЛЕП, См; U - лінійна напруга в кінці лінії.
Результати розрахунків режимів мережі наведені у дод. А1А3. У табл. 4.1 наведено значення втрат активної потужності у елементах мережі.
Таблиця 4.1
Варіант |
Pvar, МВт |
Pconst, МВт |
|
І |
2,196 |
0,169 |
|
ІІ |
2,205 |
0,171 |
|
ІІІ |
2,220 |
0,176 |
Втрати в поперечних елементах мережі під час техніко-економічного порівняння варіантів мережі не враховуємо.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Вибір оптимальної схеми електропостачання споживачів. Розрахунок максимальних навантажень і післяаварійного режиму роботи електричної мережі. Коефіцієнти трансформації трансформаторів, що забезпечують бажані рівні напруг на шинах знижувальних підстанцій.
курсовая работа [995,2 K], добавлен 25.10.2013Обґрунтування роду струму й напруги, схеми зовнішнього й внутрішнього електропостачання трансформаторної підстанції. Розрахунок електричних навантажень. Визначення числа й потужності цехових трансформаторів і підстанції. Вибір марки й перетину кабелів.
курсовая работа [490,9 K], добавлен 23.11.2010Вибір оптимальної схеми цехової силової мережі, розрахунок електричних навантажень, вибір кількості та потужності трансформаторів цехової підстанції. Вибір перерізу провідників напругою понад і до 1 кВ, розрахунок струмів короткого замикання і заземлення.
курсовая работа [844,7 K], добавлен 12.03.2015Розрахунок режиму роботи мережі для вихідної схеми. Характеристика підстанції "Добромиль-14". Вибір кількості та номінальної потужності трансформаторів підстанції. Розрахунок режимів роботи електричної мережі. Коротка характеристика комплексу "DAKAR".
дипломная работа [1,8 M], добавлен 23.03.2010Роль підстанції в заводській системі електропостачання. Зв'язок підстанції з енергосистемою. Характеристика споживачів підстанції. Розрахунок електричних навантажень. Вибір числа і потужності силових трансформаторів. Компенсація реактивної потужності.
дипломная работа [420,9 K], добавлен 13.11.2011Вибір і обґрунтування двох варіантів схеми проектованої підстанції та силових трансформаторів, техніко-економічне порівняння варіантів. Вибір електричних апаратів і струмопровідних частин для заданих кіл. Заземлювальний пристрій для заданого кола.
курсовая работа [692,4 K], добавлен 31.03.2009Підрахунок електричних навантажень у населеному пункті: визначення допустимої втрати напруги; вибір трансформаторної підстанції; електричний розрахунок і вибір проводів при сумарних наведених економічних затратах; заземлення трансформаторної підстанції.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 25.02.2012Аналіз трансформаторної підстанції і її мереж на РТП 35/10 "Ломоватка", існуючих електричних навантажень. Електричні навантаження споживачів, приєднаних до існуючих мереж 10 кВ. Розрахунок необхідної потужності та вибір трансформаторів на підстанції.
курсовая работа [348,1 K], добавлен 20.03.2012Визначення, основні вимоги та класифікація електричних схем. Особливості побудови мереж живлення 6–10 кВ. Визначення активних навантажень споживачів, а також сумарного реактивного і повного. Вибір та визначення координат трансформаторної підстанції.
курсовая работа [492,4 K], добавлен 28.12.2014Вибір схеми приєднання силового трансформатора до мережі. Аналіз пошкоджень і ненормальних режимів роботи підстанції. Вибір реле захисту лінії високої напруги. Розрахунок струмів короткого замикання при роботі системи з максимальним навантаженням.
курсовая работа [737,3 K], добавлен 21.01.2013