Расчет воздушной линии электроснабжения 110 кВ
Выбор и обоснование трансформаторов, воздушных линий энергосистемы. Расчет режимов наибольшей и наименьшей нагрузки, компенсация реактивной мощности системы. Расчет послеаварийных режимов и регулирование напряжения. Механическая прочность воздушных линий.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.01.2016 |
Размер файла | 603,5 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/
Федеральное агентство по образованию РФ
ГОУ ВПО Вологодский государственный технический университет
Кафедра электроснабжения
Дисциплина: Электрические питающие системы и сети
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту
Выполнил: Тюльпа А.В.
студент гр. ЭС-41
Проверил: Воробьев В.А.
Вологда 2005
Содержание
- Введение
- Исходные данные
- 1. Выбор сечения проводов воздушных линий
- 1.1 Расчет потокомощностей
- 1.2 Расчет сечений и токов
- 1.3 Расчет параметров схем замещения проводов ВЛ
- 2. Выбор типа и мощности трансформаторов
- 2.1 Двухобмоточные трансформаторы
- 2.2 Трансформатор с расщепленной обмоткой
- 2.3 Трехобмоточный трансформатор
- 2.4 Автотрансформатор
- 2.5 Расчет параметров схемы замещения трансформаторов
- 3. Расчет потерь в трансформаторах при минимальной и максимальной нагрузках
- 3.1 Расчет при максимальной нагрузке
- 4. Расчет рабочих режимов
- 4.1 Расчет минимальных и максимальных нагрузок в комплексной форме
- 4.2. Расчет потоков мощности в радиальных и кольцевых цепях (максимальная нагрузка)
- 5. Расчет напряжений в узлах электрической сети
- 5.1 Приведение параметров схемы замещения к напряжению U=110 кВ
- 5.2 Расчет напряжений в узлах цепи при максимальной и минимальной нагрузках
- 6. Расчет режима максимальной нагрузки с компенсирующими устройствами
- 6.1 Расчет компенсируемой мощности
- 6.2 Расчет нагрузок с учетом компенсации
- 6.3 Предварительный расчет потоков мощности с учетом компенсации
- 6.4 Расчет потерь в трансформаторах с учетом компенсации нагрузки
- 6.5 Расчет потоков линиях при компенсированной максимальной нагрузке
- 6.6 Потери мощности в линиях при компенсированной максимальной нагрузке
- 6.7 Расчет напряжений в узлах цепи в режиме с компенсацией
- 7. Аварийный режим
- 7.1 Обрыв одной из параллельных линий
- 7.2 Расчет напряжений в узлах
- 7.3 Обрыв одной из параллельных линий
- 7.4 Расчет напряжений в узлах
- 8. Выбор средств регулирования напряжения
- 9. Технико-экономическое обоснование проводов ВЛ, трансформаторов, компенсирующих устройств
- 9.1 Технико-экономическое обоснование сечений ВЛ
- 9.2 Технико-экономическое обоснование трансформаторов
- 9.3 Технико-экономическое обоснование КУ
- 10. Механический расчет проводов воздушной линии 110 кВ
- Список использованных источников
Введение
В настоящее время в жизни человека большую роль играет электроэнергия. Проблемы поставки ее потребителю, а также поддержания высокого качества поставляемой электроэнергии стоят перед разработчиками энергосистем.
Электроэнергия должна удовлетворять большому количеству различных критериев, как-то величина отклонения напряжения, частота и множество других. С точки зрения производителей электроэнергии электрическая система должна быть экономичной и выполненной максимально качественно с минимумом затрат на электрооборудование и потери в линиях - это позволит увеличить передачу производимой электроэнергии потребителю. Основываясь на этих критериях, следует подобрать все электрооборудование системы.
Отдельным пунктом идет поддержание напряжения в пределах допустимой нормы в различных режимах энергосистемы (наибольшей и наименьшей нагрузки, а также послеаварийном режиме). Для этой цели используются регуляторы напряжения непосредственно на трансформаторах (РПН и ПБВ), а также конденсаторные батареи, которые, уменьшая реактивную энергию в энергосистеме, способствуют уменьшению падения напряжения в линиях.
В данной курсовой работе мы попытаемся решить проблемы поставки электроэнергии потребителю и сохранения ее высокого качества. Курсовая работа содержит следующие основные пункты: выбор и обоснование трансформаторов и воздушных линий энергосистемы, расчет режимов наибольшей и наименьшей нагрузки, компенсация реактивной мощности системы, расчет послеаварийных режимов и регулирование напряжения, механический расчет воздушных линий.
Исходные данные
Рис 1. Схема электрической сети
Таблица 1 Мощности нагрузок Si (МBA)
S4,4 |
S5 |
S6 |
S8,9 |
S14 |
S16 |
S17 |
S21 |
S22 |
S23 |
|
50 |
30 |
100 |
9 |
13 |
10 |
5,5 |
0,8 |
0,8 |
0,6 |
Таблица 2. Длины линий L i,j (км)
L 1,2 |
L 2,3 |
L 6,7 |
L 6,15 |
L 7,15 |
L 10,12 |
L 11,13 |
L 17,18 |
L 18,19 |
L 19,20 |
|
120 |
90 |
50 |
40 |
55 |
16 |
16 |
7 |
5 |
4 |
1. Выбор сечения проводов воздушных линий
1.1 Расчет потокомощностей
Для выбора сечения проводов ВЛ необходимо выполнить предварительный расчет потокораспределения мощностей в электрической сети.
При предварительном расчете потораспределения допускается не учитывать потери мощности и напряжения, а также принять параметры электрической сети однородными и коэффициент активной мощности нагрузок одинаковым у всех электропотребителей.
S11,13 S14/2=6,5 МВ.А;
S10,12 S11,13 =6,5 МВ.А;
S7э (S9+S8+S10,12 +S11,13)•1,03=31,93 МВ.А;
S19,20S23 =0,6 МВ.А;
S18,19 S22+S23=1,4 МВ.А;
S17,18S22+S23 +S21 =2,2 МВ.А;
S15э (S17+S17,18+S16)•1,03=18,231 МВ.А;
, ;
, .
S7,15S6,15-S15э =5,981 МВ.А;
S6эS6+S6,7 +S6,15=150,161 МВ.А;
S2,3 S6э+S5=180,161 МВ.А;
S1,2(2S4+S2,3)•1,03=288,566 МВ.А;,
1.2 Расчет сечений и токов
трансформатор энергосистема напряжение послеаварийный
,
где Jэк - экономически целесообразная плотность сечения тока (А/мм 2) [1].
Сечение проводов ВЛ по (1) выбирается ближайшее стандартное. Необходимо учитывать, что выбранное сечение поводов не должно быть меньше минимально допустимого по условиям механической прочности.
Пример расчета:
,
Таблица 3 Fi,j мм 2, Ii,j А
№ узла |
Fi,j |
Uном, КВ |
|
1,2 |
504,86 |
330 |
|
2,3 |
315,2 |
330 |
|
6,7 |
123,81 |
110 |
|
7,15 |
28,54 |
110 |
|
6,15 |
115,53 |
110 |
|
19,20 |
26,65 |
10 |
|
17,18 |
97,71 |
10 |
|
18,19 |
62,18 |
10 |
|
10,12 |
89,35 |
35 |
|
11,13 |
89,35 |
35 |
1.3 Расчет параметров схем замещения проводов ВЛ
Сопротивления и проводимости ВЛ рассчитывают по их удельным значениям. Удельное активное сопротивление может быть приближенно определено
где ,
Fl - сечение выбранной марки повода (мм2).
Удельное индуктивное сопротивление
где Dср - среднегеометрическое расстояние между фазными проводами (м);
rэкв - эквивалентный радиус провода (м);
n - число проводов в фазе.
Величина
где rп - радиус провода (м);
аср - среднегеометрическое расстояние между проводами в фазе.
Удельная емкостная проводимость (См/км)
Средний диаметр Dср был посчитан по данным источника [5]
U, кВ |
330 |
110 |
35 |
10 |
|
Dср, м |
10,6 |
3,5 |
4,5 |
1,357 |
Найдем параметры схемы замещения линии 1,2 с проводом марки 2.АС-300 (Uном=330 кВ)
Активное сопротивление
Ом/км;
Ом/км;
Ом.
Индуктивное сопротивление
мм;
Ом/км;
Ом.
Ёмкостная проводимость
См/км;
См.
Таблица №4
№ узлов |
Тип провода |
Сопротивления |
Проводимости |
|||||
r0, Ом |
r, Ом |
x0, Ом |
x, Ом |
b0 10-6, См |
b 10-6, См |
|||
1,2 |
2АС-300 |
0,05 |
6 |
0,316 |
37,916 |
3,545 |
425,4 |
|
2,3 |
2АС-185 |
0,085 |
7,65 |
0,324 |
29,143 |
3,457 |
311,1 |
|
6,7 |
АС-120 |
0,25 |
12,5 |
0,406 |
20,28 |
2,801 |
140 |
|
7,15 |
АС-70 |
0,42 |
23,1 |
0,423 |
23,268 |
2,681 |
147,5 |
|
6,15 |
АС-120 |
0,25 |
10 |
0,406 |
16,22 |
2,801 |
112 |
|
19,20 |
АС-35 |
0,77 |
3,08 |
0,385 |
1,541 |
2,955 |
11,82 |
|
17,18 |
АС-95 |
0,31 |
2,17 |
0,354 |
2,476 |
3,231 |
22,61 |
|
18,19 |
АС-70 |
0,25 |
1,25 |
0,346 |
1,731 |
3,305 |
16,52 |
|
10,12 |
АС-95 |
0,31 |
4,96 |
0,429 |
6,864 |
2,643 |
42,28 |
|
11,13 |
АС-95 |
0,31 |
4,96 |
0,429 |
6,864 |
2,643 |
42,28 |
2. Выбор типа и мощности трансформаторов
В электрической сети с несколькими ступенями напряжения трансформаторы и автотрансформаторы мощностью более 1600 кВ.А выбирают с устройствами регулирования напряжения под нагрузкой (РПН).
Трансформаторы районных подстанций и сельских электрических сетей выбирают с масляным охлаждением.
Мощность трансформатора однотрансформаторной подстанции
где Sр - расчетная мощность нагрузки потребителя.
Расчетная мощность нагрузки трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов определится как сумма расчетных мощностей обмоток среднего (СН) и низшего (НН) напряжений.
2.1 Двухобмоточные трансформаторы
Узлы:12,14. Обозначение: Т 6.
Sн=S14/2 =6,5МВА
Тип: ТДНС -10000/35
Узлы: 13,14. Обозначение: Т 5.
Sн= S14/2 =6,5МВА
Тип: ТДНС -10000/35
Узлы: 20,23. Обозначение: Т 10. Sн=S23=0,6МВА
Тип: ТМ - 630/10
Узлы: 19,22. Обозначение: Т 9. Sн=S22=0,8МВА
Тип: ТМ - 1000/10
Узлы: 18,21. Обозначение: Т 8. Sн=S21=0,8МВА
Тип: ТМ - 1000/10
2.2 Трансформатор с расщепленной обмоткой
Узлы: 2,3,4. Обозначение: Т 1. Sн=S4+ S4=100МВА
Тип: ТРДЦН - 1250000/330
2.3 Трехобмоточный трансформатор
Узлы: 15,16,17. Обозначение: ТТ 7.
Sн=S16+S17,18 +S17=17,7МВА
Тип: ТДТН - 25000/110
Узлы: 7,9,11 Обозначение: Т 4.
Sн= S9+ S11,13=15,5 МВА
Тип: ТДТН-16000/110
Узлы: 7,8,10 Обозначение: Т 3.
Sн= S8+ S10,12=15,5 МВА
Тип: ТДТН-16000/110
2.4 Автотрансформатор
Узлы: 3, 6, 5. Обозначение: АТ.
Sн=S6+ S6,7+ + =180,161МВА
Тип: АТДЦТН - 200000/330
2.5 Расчет параметров схемы замещения трансформаторов
Двухобмоточные трансформаторы
; ; ;
Расчетные значения параметров схем замещения трансформаторов сведем в таблицу 5.
Таблица №5 Таблица параметров схем замещения трансформаторов
№ узла |
Тип трансформатора |
Активные сопротивления |
проводимости |
|||||||
r1,2(B-C) |
r1,3(B-H) |
r2,3(C-H) |
rB |
rC |
rH |
gt*10-6 |
bt*10-6 |
|||
3,6,5 |
АТДЦТН-200000/330 |
0,762 |
0,718 |
0,178 |
0,381 |
0,381 |
0,337 |
2,847 |
16,53 |
|
7,8,10 |
ТДТН-16000/110 |
4,963 |
3,31 |
3,31 |
2,481 |
2,481 |
0,829 |
2,149 |
13,88 |
|
7,9,11 |
ТДТН-16000/110 |
4,963 |
3,31 |
3,31 |
2,481 |
2,481 |
0,829 |
2,149 |
13,88 |
|
16,17,18 |
ТДТН-25000/110 |
2,033 |
1,356 |
1,356 |
1,016 |
1,016 |
0,339 |
2,149 |
21,69 |
|
2,3,4 |
ТРДЦН-125000/330 |
- |
1,464 |
- |
- |
- |
- |
3,306 |
11,48 |
|
20,23 |
ТМ-630/10 |
- |
1,99 |
- |
- |
- |
- |
15,1 |
94,5 |
|
19,22 |
ТМ-1000/10 |
- |
1,22 |
- |
- |
- |
- |
21 |
140 |
|
18,21 |
ТМ-1000/10 |
- |
1,22 |
- |
- |
- |
- |
21 |
140 |
|
13,14 |
ТДНС-10000/35 |
- |
0,683 |
- |
- |
- |
- |
10,53 |
65,84 |
|
12,14 |
ТДНС-10000/35 |
- |
0,683 |
- |
- |
- |
- |
10,53 |
65,84 |
Продолжение табл. №5
№ узла |
Тип трансформатора |
Реактивные сопротивления |
||||||
х 1,2(B-C) |
х 1,3(B-H) |
х 2,3(C-H) |
хB |
хC |
хH |
|||
3,6,5 |
АТДЦТН-200000/330 |
28,586 |
158,791 |
104,468 |
41,455 |
-12,87 |
117,337 |
|
7,8,10 |
ТДТН-16000/110 |
79,406 |
45,375 |
128,563 |
-1,891 |
81,297 |
47,266 |
|
7,9,11 |
ТДТН-16000/110 |
79,406 |
45,375 |
128,563 |
-1,891 |
81,297 |
47,266 |
|
16,17,18 |
ТДТН-25000/110 |
82,28 |
50,82 |
29,04 |
52,03 |
-1,21 |
30,25 |
|
2,3,4 |
ТРДЦН-125000/330 |
- |
47,916 |
- |
- |
- |
- |
|
20,23 |
ТМ-630/10 |
- |
8,73 |
- |
- |
- |
- |
|
19,22 |
ТМ-1000/10 |
- |
5,5 |
- |
- |
- |
- |
|
18,21 |
ТМ-1000/10 |
- |
5,5 |
- |
- |
- |
- |
|
13,14 |
ТДНС-10000/35 |
- |
9,113 |
- |
- |
- |
- |
|
12,14 |
ТДНС-10000/35 |
- |
9,113 |
- |
- |
- |
- |
3. Расчет потерь в трансформаторах при минимальной и максимальной нагрузках
3.1 Расчет при максимальной нагрузке
Потери мощности в двухобмоточных трансформаторах находятся по формулам
Определим потери мощности в трансформаторе Т 10: ТМ-630/10.
кВт;
кВар.
Потери мощности в трехобмоточных трансформаторах и автотрансформаторах находятся по формулам
где Sн,1, Sн,2, Sн,3 - нагрузка обмоток ВН, СН и НН ;
Sном,1, Sном,2, Sном,3 - номинальные мощности обмоток ВН, СН и НН.
Пример расчета для трехобмоточного трансформатора ТТ 7
SH= S16+S17+S17,18=17,7МВА
Таблица №6 Таблица потерь в трансформаторах при минимальной и максимальной нагрузках
№ |
Тип трансформатора |
Минимальная нагрузка(МВА) |
Максимальная нагрузка(МВА) |
|
АТ |
АТДЦТН-200000/330 |
0,362+j4,829 |
0,52+j13,916 |
|
ТТ 3 |
ТДТН-16000/110 |
0,046+j0,384 |
0,107+j1,03 |
|
ТТ 4 |
ТДТН-16000/110 |
0,046+j0,688 |
0,107+j2,247 |
|
ТТ 7 |
ТДТН-25000/110 |
0,038+j0,651 |
0,112+j1,817 |
|
Т 1 |
ТРДЦН-125000/330 |
0,394+j2,35 |
0,494+j5,65 |
|
Т 8 |
ТМ-1000/10 |
0,004+j0,023 |
0,0099+j0,049 |
|
Т 9 |
ТМ-1000/10 |
0,004+j0,023 |
0,0099+j0,049 |
|
Т 10 |
ТМ-630/10 |
0,0033+j0,017 |
0,0087+j0,041 |
|
Т 5 |
ТДНС-10000/35 |
0,018+j0,159 |
0,037+j0,413 |
|
Т 6 |
ТДНС-10000/35 |
0,018+j0,159 |
0,037+j0,413 |
4. Расчет рабочих режимов
4.1 Расчет минимальных и максимальных нагрузок в комплексной форме
Таблица №7
Максимальная нагрузка |
Минимальная нагрузка |
|
Для линий напряжением меньше 35кВ cosц=0.8 sinц=0.6:Для линий напряжением 35кВ cosц=0.85 sinц=0.527: |
Для линий напряжением меньше 35кВ cosц=0.8 sinц=0.6:Для линий напряжением 35кВ cosц=0.85 sinц=0.527: |
4.2 Расчет потоков мощности в радиальных и кольцевых цепях (максимальная нагрузка)
Таблица №8 Таблица потоков мощности в линиях при минимальной нагрузке
Узлы |
Начало линии |
Конец линии |
|||
Активная мощность |
Реактивная мощность |
Активная мощность |
Реактивная мощность |
||
1,2 |
116,843 |
11,246 |
116,053 |
29,418 |
|
2,3 |
75,659 |
20,23 |
75,175 |
35,324 |
|
6,7 |
P6=62,812 |
Q6=38,435 |
10,695 |
7,04 |
|
7,15 |
P7=12,621 |
Q7=9,078 |
1,926 |
2,038 |
|
6,15 |
P15=7,419 |
Q15=4,101 |
9,345 |
6,139 |
|
19,20 |
0,246 |
0,199 |
0,243 |
0,197 |
|
17,18 |
0,93 |
0,736 |
0,901 |
0,734 |
|
18,19 |
0,577 |
0,471 |
0,57 |
0,462 |
|
10,12 |
2,664 |
2,173 |
2,618 |
2,109 |
|
11,13 |
2,664 |
2,173 |
2,618 |
2,109 |
Таблица №9 Таблица потоков мощности в линиях при максимальной нагрузке
Узлы |
Начало линии |
Конец линии |
|||
Активная мощность |
Реактивная мощность |
Активная мощность |
Реактивная мощность |
||
1,2 |
238,019 |
136,649 |
234,006 |
134,452 |
|
2,3 |
153,511 |
91,964 |
151,201 |
100,105 |
|
6,7 |
P6=126,681 |
Q6=85,129 |
21,62 |
16,921 |
|
7,15 |
P7=25,462 |
Q7=21,479 |
3,842 |
4,559 |
|
6,15 |
P5=14,962 |
Q5=10,457 |
18,804 |
15,016 |
|
19,20 |
0,501 |
0,407 |
0,489 |
0,401 |
|
17,18 |
1,95 |
1,642 |
1,828 |
1,504 |
|
18,19 |
1,178 |
0,974 |
1,151 |
0,936 |
|
10,12 |
5,424 |
4,571 |
5,237 |
4,313 |
|
11,13 |
5,424 |
4,571 |
5,237 |
4,313 |
Таблица №10 Таблица потерь мощности в линиях при максимальной и минимальной нагрузках
Узлы |
Минимальная нагрузка, МВА |
Максимальная нагрузка, МВА |
|
1,2 |
0,79+j4,991 |
4,013+j25,359 |
|
2,3 |
0,485+j1,846 |
2,31+j8,8 |
|
6,7 |
0,169+j0,275 |
0,779+j1,263 |
|
7,15 |
0,015+j0,015 |
0,068+j0,068 |
|
6,15 |
0,103+j0,168 |
0,479+j0,776 |
|
19,20 |
0,003+j0,0015 |
0,012+j0,006 |
|
17,18 |
0,029+j0,0027 |
0,122+j0,139 |
|
18,19 |
0,0067+j0,0093 |
0,028+j0,038 |
|
10,12 |
0,046+j0,063 |
0,186+j0,258 |
|
11,13 |
0,046+j0,063 |
0,186+j0,258 |
5. Расчет напряжений в узлах электрической сети
5.1 Приведение параметров схемы замещения к напряжению U=110 кВ
; ;, при Uном<110 кВ
; , при Uном>110 кВ
Таблица №11 Приведение параметров схем замещения линий
Узлы |
Uном В |
r, Ом |
rП, Ом |
x, Ом |
xП, Ом |
|
1,2 |
330,000 |
6 |
0,67 |
37,92 |
4,21 |
|
2,3 |
330,000 |
7,65 |
0,85 |
29,14 |
3,24 |
|
6,7 |
110,000 |
12,5 |
12,5 |
20,28 |
20,28 |
|
7,15 |
110,000 |
23,1 |
23,1 |
23,27 |
23,27 |
|
6,15 |
110,000 |
10 |
10 |
16,22 |
16,22 |
|
19,20 |
35,000 |
3,08 |
372,68 |
1,54 |
186,49 |
|
17,18 |
35,000 |
2,17 |
262,57 |
2,48 |
299,63 |
|
18,19 |
35,000 |
1,25 |
151,25 |
1,73 |
209,42 |
|
10,12 |
10,000 |
4,96 |
48,99 |
6,86 |
67,8 |
|
11,13 |
10,000 |
4,96 |
48,99 |
6,86 |
67,8 |
Таблица №12 Приведение параметров схем замещения трансформаторов
№ |
Обозначение тр-ра |
Uном кВ |
r, Ом |
rп, Ом |
x, Ом |
xп, Ом |
|
АТ |
АТДЦТН-200000/330 |
330 |
0,38 |
0,04 |
41,45 |
4,61 |
|
0,38 |
0,04 |
-12,87 |
-1,43 |
||||
0,34 |
0,04 |
117,34 |
13,04 |
||||
Т 1 |
ТРДЦН-125000/330 |
330 |
1,46 |
0,16 |
47,92 |
5,32 |
|
Т 10 |
ТМ-630/10 |
10 |
1,99 |
240,84 |
8,73 |
1060 |
|
Т 9 |
ТМ-1000/10 |
10 |
1,22 |
147,62 |
5,5 |
665,5 |
|
Т 8 |
ТМ-1000/10 |
10 |
1,22 |
147,62 |
5,5 |
665,5 |
|
Т 6 |
ТДНС-10000/35 |
35 |
0,68 |
6,75 |
9,11 |
90,01 |
|
Т 5 |
ТДНС-10000/35 |
35 |
0,68 |
6,75 |
9,11 |
90,01 |
|
ТТ 3 |
ТДТН-16000/110 |
110 |
2,48 |
2,48 |
-1,89 |
-1,89 |
|
2,48 |
2,48 |
81,3 |
81,3 |
||||
0,83 |
0,83 |
47,27 |
47,27 |
||||
ТТ 4 |
ТДТН-16000/110 |
110 |
2,48 |
2,48 |
-1,89 |
-1,89 |
|
2,48 |
2,48 |
81,3 |
81,3 |
||||
0,83 |
0,83 |
47,27 |
47,27 |
||||
ТТ 7 |
ТДТН-25000/110 |
110 |
1,02 |
1,02 |
52,03 |
52,03 |
|
1,02 |
1,02 |
-1,21 |
-1,21 |
||||
0,34 |
0,34 |
30,25 |
30,25 |
5.2 Расчет напряжений в узлах цепи при максимальной и минимальной нагрузках
По указанным выше формулам найдем приведенные напряжения во всех узлах цепи, а затем, используя коэффициент приведения, найдем их фактические значения
Напряжения выше 110 кВ умножаются на коэффициент приведения, а ниже 110 кВ делятся на него
Таблица №13
Узлы |
Максимальная нагрузка |
Минимальная нагрузка |
|||
Приведенные |
Фактические |
Приведенные |
Фактические |
||
1 |
121 |
363 |
121 |
363 |
|
2 |
114,722 |
344,17 |
119,246 |
357,74 |
|
3 |
110,668 |
332 |
117,642 |
352,92 |
|
4 |
113,227 |
10,29 |
118,495 |
10,77 |
|
5 |
104,501 |
9,5 |
115,114 |
10,46 |
|
6 |
107,675 |
107,67 |
116,654 |
116,65 |
|
7 |
102,119 |
102,12 |
114,147 |
114,15 |
|
8 |
99,69 |
9,06 |
112,906 |
10,26 |
|
9 |
99,69 |
9,06 |
112,906 |
10,26 |
|
10 |
98,595 |
31,37 |
112,433 |
35,77 |
|
11 |
98,595 |
31,37 |
112,433 |
35,77 |
|
12 |
93,613 |
26,79 |
109,969 |
34,99 |
|
13 |
93,613 |
26,79 |
109,969 |
34,99 |
|
14 |
89,964 |
7,91 |
106,534 |
9,68 |
|
15 |
103,76 |
103,76 |
114,902 |
114,9 |
|
16 |
98,902 |
31,47 |
112,937 |
35,93 |
|
17 |
100,654 |
9,15 |
112,284 |
10,21 |
|
18 |
92,205 |
8,38 |
108,137 |
9,83 |
|
19 |
88,771 |
8,07 |
106,457 |
9,68 |
|
20 |
86,438 |
7,86 |
105,298 |
9,57 |
|
21 |
88,501 |
0,32 |
106,268 |
0,39 |
|
22 |
85,921 |
0,31 |
104,588 |
0,38 |
|
23 |
82,019 |
0,3 |
103,062 |
0,37 |
|
24 |
106,604 |
116,176 |
|||
25 |
98,922 |
112,947 |
|||
26 |
102,018 |
114,083 |
|||
27 |
94,341 |
110,744 |
6. Расчет режима максимальной нагрузки с компенсирующими устройствами
6.1 Расчет компенсируемой мощности
Воспользуемся формулой:
Таблица №14 Параметры , для различных напряжений сети
U, kB |
cosц |
cosцk |
ц |
цk |
tgц |
tgцk |
|
0.4 |
0.8 |
0.98 |
0.644 |
0.2 |
0.75 |
0.203 |
|
10, 35 |
0.8 |
0.97 |
0.644 |
0.246 |
0.75 |
0.251 |
|
?110 |
0.85 |
0.96 |
0.555 |
0.284 |
0.62 |
0.292 |
Таблица №15 Расчет компенсируемой мощности и выбор компенсирующих устройств
Узлы |
, МВАР |
Тип компенс. уст-ва |
Кол-во |
, МВАР |
|
4 |
19,975 |
УКП(П)-57- 10.5-1800 |
11 |
19,8 |
|
5 |
11,985 |
УКП(П)-57- 10.5-900 |
13 |
11,7 |
|
6 |
27,887 |
- |
27,887 |
||
8 |
3,596 |
УКП(П)-57- 10.5-450 |
8 |
3,6 |
|
9 |
3,596 |
УКП(П)-57- 10.5-450 |
8 |
3,6 |
|
14 |
5,194 |
УКП(П)-57- 10.5-450 |
11 |
4,95 |
|
16 |
4,245 |
- |
4,245 |
||
17 |
2,197 |
УКП(П)-57- 10.5-450 |
5 |
2,25 |
|
21 |
0,35 |
УКM - 6(10) - 400 У 1 |
1 |
0,402 |
|
22 |
0,35 |
УКЛ - 6(10) - 900 У 3 |
1 |
0,3 |
|
23 |
0,263 |
УКM - 6(10) - 400 У 1 |
1 |
0,268 |
6.2 Расчет нагрузок с учетом компенсации
Таблица №16
Реактивная нагрузка, МВАР |
Активная нагрузка, МВт |
|
Найдем модули нагрузок в узлах
,
где - модуль нагрузки i-го узла
6.3 Предварительный расчет потоков мощности с учетом компенсации
Sк 11,13 Sк 14/2=5,392 МВ.А;
Sк 10,12 Sк 11,13 =5,392 МВ.А;
Sк 7э(Sк 9+Sк 8+Sк 10,12 +Sк 11,13)•1,03=26,395 МВ.А;
Sк 19,20Sк 23 =0,489 МВ.А;
Sк 18,19 Sк 22+Sк 23=1,154 МВ.А;
Sк 17,18Sк 22+Sк 23 +Sк 21 =1,798 МВ.А;
Sк 15э(Sк 17+Sк 17,18+Sк 16)•1,03=15,33 МВ.А;
, ;
, .
Sк 7,15Sк 6,15-Sк 15э =4,873 МВ.А;
Sк 6эSк 6+Sк 6,7 +Sк 6,15=130,267 МВ.А;
Sк 2,3 Sк 6э+Sк 5=155,08 МВ.А;
Sк 1,2(2 Sк 4+Sк 2,3)•1,03=244,769 МВ.А;
6.4 Расчет потерь в трансформаторах с учетом компенсации нагрузки
Таблица №17
№ |
Тип трансформатора |
Компенсированная нагрузка(МВА) |
|
АТ |
АТДЦТН-200000/330 |
0,465+j10,608 |
|
Т 1 |
ТРДЦН-125000/330 |
0,452+j4,249 |
|
Т 10 |
ТМ-630/10 |
0,0063+j0,03 |
|
Т 9 |
ТМ-1000/10 |
0,0075+j0,038 |
|
Т 8 |
ТМ-1000/10 |
0,0072+j0,037 |
|
Т 6 |
ТДНС-10000/35 |
0,029+j0,308 |
|
Т 5 |
ТДНС-10000/35 |
0,029+j0,308 |
|
ТТ 3 |
ТДТН-16000/110 |
0,082+j0,758 |
|
ТТ 4 |
ТДТН-16000/110 |
0,107+j2,247 |
|
ТТ 7 |
ТДТН-25000/110 |
0,106+j1,354 |
6.5 Расчет потоков линиях при компенсированной максимальной нагрузке
Таблица №18
Узлы |
Начало линии |
Конец линии |
|||
Активная мощность |
Реактивная мощность |
Активная мощность |
Реактивная мощность |
||
1,2 |
253,621 |
22,534 |
232,601 |
26,612 |
|
2,3 |
152,149 |
25,125 |
150,47 |
35,666 |
|
6,7 |
Pк 6=126,004 |
Qк 6=35,968 |
21,285 |
6,128 |
|
7,15 |
Pк 7=25,293 |
Qк 7=8,67 |
4,008 |
2,542 |
|
6,15 |
Pк 5=14,88 |
Qк 5=2,428 |
18,897 |
4,97 |
|
19,20 |
0,494 |
0,126 |
0,486 |
0,122 |
|
17,18 |
1,882 |
0,571 |
1,806 |
0,484 |
|
18,19 |
1,159 |
0,369 |
1,142 |
0,344 |
|
10,12 |
5,352 |
1,903 |
5,229 |
1,733 |
|
11,13 |
5,352 |
1,903 |
5,229 |
1,733 |
6.6 Потери мощности в линиях при компенсированной максимальной нагрузке
Таблица №19
Узлы |
Компенсированная нагрузка, МВА |
|
1,2 |
3,02+j19,084 |
|
2,3 |
1,68+j6,4 |
|
6,7 |
0,507+j0,822 |
|
7,15 |
0,043+j0,043 |
|
6,15 |
0,316+j0,512 |
|
19,20 |
0,0077+j0,0039 |
|
17,18 |
0,076+j0,087 |
|
18,19 |
0,018+j0,025 |
|
10,12 |
0,123+j0,17 |
|
11,13 |
0,123+j0,17 |
6.7 Расчет напряжений в узлах цепи в режиме с компенсацией
Узлы |
Компенсированная нагрузка |
||
Приведенные |
Фактические |
||
1 |
121 |
363 |
|
2 |
118,893 |
356,68 |
|
3 |
116,755 |
350,26 |
|
4 |
118,356 |
10,76 |
|
5 |
114,655 |
10,42 |
|
6 |
115,802 |
115,8 |
|
7 |
112,3 |
112,3 |
|
8 |
111,095 |
10,1 |
|
9 |
111,095 |
10,1 |
|
10 |
110,422 |
35,13 |
|
11 |
110,422 |
35,13 |
|
12 |
107,053 |
34,06 |
|
13 |
107,053 |
34,06 |
|
14 |
104,416 |
9,49 |
|
15 |
113,375 |
113,38 |
|
16 |
112,242 |
35,71 |
|
17 |
111,857 |
10,17 |
|
18 |
105,877 |
9,63 |
|
19 |
103,594 |
9,42 |
|
20 |
101,74 |
9,25 |
|
21 |
104,614 |
0,38 |
|
22 |
101,711 |
0,37 |
|
23 |
99,903 |
0,36 |
|
24 |
115,375 |
||
25 |
112,309 |
||
26 |
111,88 |
||
27 |
106,933 |
7. Аварийный режим
Расчет потокомощностей
S11,13S14=13 МВ.А;
S7Э(S9+S8+ S11,13)1,03=31,93 МВ.А;
S19,20S23=0,6 МВ.А;
S18,19S22+S23=1,4 МВ.А;
S17,18S23+S22+S21=2,2 МВ.А;
S15Э(S17+S17,18+ S16)1,03=18,231 МВ.А;
, ;
, .
S7,15S6,15-S15Э =5,981 МВ.А;
S2,3S6Э+S5=180,161 МВ.А;
S1,2 (S4+S4+ S2,3)1,03=288,566 МВ.А;
7.1 Обрыв одной из параллельных линий
Обрыв линии 10-12
Результаты расчета потоков мощности и потерь в линиях при обрыве линии 10-12 сведены в таблицу 21
Таблица 21 Потоки и потери мощности в линиях при обрыве линии 10-12
№ линии |
Потери мощности в линиях |
Потоки мощности в линиях при обрыве линии 10-12 |
||
, МВА |
, МВА |
|||
1 2 |
3,025+j19,117 |
232,837+j26,354 |
235,862+j22,309 |
|
2 3 |
1,683+j6,413 |
150,702+j35,394 |
152,385+j24,867 |
|
6 7 |
0,511+j0,829 |
21,431+j5,928 |
126,236+j35,426 |
|
7 15 |
0,043+j0,044 |
4,089+j2,46 |
25,52+j8,389 |
|
6 15 |
0,317+j0,515 |
18,977+j4,888 |
14,888+j2,428 |
|
11 13 |
0,472+j0,059 |
10,459+j3,465 |
10,391+j3,524 |
|
19 20 |
0,0077+j0,0039 |
0,486+j0,122 |
0,494+j0,126 |
|
17 18 |
0,076+j0,087 |
1,806+j0,484 |
1,882+j0,571 |
|
18 19 |
0.089+j0.056 |
1,142+j0,344 |
1,159+j0,369 |
Рис. 2 Схема электрической сети после аварии
7.2 Расчет напряжений в узлах
Расчет напряжений в узлах электрической сети в послеаварийном режиме В производится аналогично расчету напряжений в режиме наибольшей нагрузки.
Пример расчета:
U1пр=121 кВ
кВ
Результаты расчета напряжений приведены в таблице 22
Напряжения в узлах при обрыве линии 10-12
Таблица 22
№ узла |
Ui пр, кВ |
Ui факт, кВ |
|
1 |
121 |
363 |
|
2 |
118,903 |
356,71 |
|
3 |
116,77 |
350,31 |
|
4 |
118,365 |
10,76 |
|
5 |
114,682 |
10,43 |
|
6 |
115,826 |
115,83 |
|
7 |
112,345 |
112,35 |
|
8 |
111,131 |
10,1 |
|
9 |
111,131 |
10,1 |
|
10 |
107,115 |
34,08 |
|
11 |
107,115 |
34,08 |
|
12 |
100,441 |
31,96 |
|
13 |
100,441 |
31,96 |
|
14 |
97,827 |
8,89 |
|
15 |
113,404 |
113,4 |
|
16 |
112,271 |
35,72 |
|
17 |
111,886 |
10,17 |
|
18 |
105,906 |
9,63 |
|
19 |
103,623 |
9,42 |
|
20 |
101,769 |
9,25 |
|
21 |
104,643 |
0,38 |
|
22 |
101,74 |
0,37 |
|
23 |
99,932 |
0,36 |
|
24 |
115,402 |
||
25 |
112,338 |
||
26 |
111,916 |
||
27 |
107,208 |
7.3 Обрыв одной из параллельных линий
Обрыв линии 6-7
Результаты расчета потоков мощности и потерь в линиях при обрыве линии 6-8 сведены в таблицу 23
Таблица 23 Потоки и потери мощности в линиях при обрыве линии 6-8
№ линии |
Потери мощности в линиях |
Потоки мощности в линиях при обрыве линии 6-8 |
||
, МВА |
, МВА |
|||
1 2 |
3,092+j19,537 |
234,818+j31,195 |
237,909+j27,57 |
|
2 3 |
1,749+j6,661 |
152,617+j39,988 |
154,366+j29,709 |
|
7 15 |
1,394+j1,404 |
25,293+j9,518 |
26,688+j10,922 |
|
6 15 |
1,576+j2,557 |
41,576+j13,349 |
43,152+j15,906 |
|
11 13 |
0,123+j0,17 |
5,229+j1,733 |
5,352+j1,903 |
|
10 12 |
0,123+j0,17 |
5,229+j1,733 |
5,352+j1,903 |
|
19 20 |
0,0077+j0,0039 |
0,486+j0,122 |
0,494+j0,126 |
|
17 18 |
0,076+j0,087 |
1,806+j0,484 |
1,882+j0,571 |
|
18 19 |
0,018+j0,025 |
1,142+j0,344 |
1,159+j0,369 |
Рис. 3 Схема электрической сети после аварии
7.4 Расчет напряжений в узлах
Расчет напряжений в узлах электрической сети в послеаварийном режиме производится аналогично расчету напряжений в режиме наибольшей нагрузки.
Пример расчета:
U1пр=121 кВ
кВ
Результаты расчета напряжений приведены в таблице 24
Таблица 24 Напряжения в узлах при обрыве линии 6-8
№ узла |
Ui пр, кВ |
Ui факт, кВ |
|
1 |
121 |
363 |
|
2 |
118,709 |
356,13 |
|
3 |
116,428 |
349,28 |
|
4 |
118,172 |
10,74 |
|
5 |
114,152 |
10,38 |
|
6 |
115,355 |
115,35 |
|
7 |
106,052 |
106,05 |
|
8 |
104,865 |
9,53 |
|
9 |
104,865 |
9,53 |
|
10 |
100,079 |
31,84 |
|
11 |
100,079 |
31,84 |
|
12 |
95,739 |
30,46 |
|
13 |
95,739 |
30,46 |
|
14 |
93,143 |
8,47 |
|
15 |
109,716 |
109,72 |
|
16 |
108,59 |
34,55 |
|
17 |
108,206 |
9,84 |
|
18 |
102,228 |
9,29 |
|
19 |
99,946 |
9,09 |
|
20 |
98,092 |
8,92 |
|
21 |
100,968 |
0,37 |
|
22 |
98,066 |
0,36 |
|
23 |
96,259 |
0,35 |
|
24 |
114,872 |
||
25 |
108,658 |
||
26 |
105,647 |
||
27 |
100,167 |
8. Выбор средств регулирования напряжения
Результаты расчета регулирования напряжения приведены в таблицах 25,26,27,28,29.
Таблица 25. Регулирование напряжения в узлах в режиме наибольшей нагрузки
№ узла |
Uном, кВ |
Ступени напряжения |
Примечания |
||||
0 |
1 |
2 |
3 |
||||
1 |
330 |
363 |
1ступень: в узле 6: +62 % в линии СН; 2ступень: в узле 7: +82% в линии ВН, 3 ступень: в узлах 13,14: +42,5% на стороне ВН |
||||
2 |
330 |
344,17 |
|||||
3 |
330 |
332 |
|||||
4 |
10 |
10,29 |
|||||
5 |
10 |
9,5 |
|||||
6 |
110 |
107,67 |
120,5904 |
||||
7 |
110 |
102,12 |
114,3744 |
132,6743 |
|||
8 |
10 |
9,06 |
10,1472 |
11,77075 |
|||
9 |
10 |
9,06 |
10,1472 |
11,77075 |
|||
10 |
35 |
31,37 |
35,1344 |
40,7559 |
|||
11 |
35 |
31,37 |
35,1344 |
40,7559 |
|||
12 |
35 |
26,79 |
30,0048 |
34,80557 |
|||
13 |
35 |
26,79 |
30,0048 |
34,80557 |
|||
14 |
10 |
7,91 |
8,8592 |
10,27667 |
|||
15 |
110 |
103,76 |
116,2112 |
134,805 |
|||
16 |
35 |
31,47 |
35,2464 |
40,88582 |
|||
17 |
10 |
9,15 |
10,248 |
11,88768 |
|||
18 |
10 |
8,38 |
9,3856 |
10,8873 |
|||
19 |
10 |
8,07 |
9,0384 |
10,48454 |
|||
20 |
10 |
7,86 |
8,8032 |
10,21171 |
|||
21 |
0,4 |
0,32 |
0,3584 |
0,415744 |
|||
22 |
0,4 |
0,31 |
0,3472 |
0,402752 |
|||
23 |
0,4 |
0,3 |
0,336 |
0,38976 |
Таблица 26. Регулирование напряжения в узлах в режиме наименьшей нагрузки
№ узла |
Uном, кВ |
Ступени напряжения |
Примечания |
||||
0 |
1 |
2 |
3 |
||||
1 |
330 |
363 |
1ступень: в узлах 6: +62% в нейтрали CН, |
||||
2 |
330 |
357,74 |
|||||
3 |
330 |
352,92 |
|||||
4 |
10 |
10,77 |
|||||
5 |
10 |
10,46 |
11,7152 |
||||
6 |
110 |
116,65 |
|||||
7 |
110 |
114,15 |
127,848 |
||||
8 |
10 |
10,26 |
11,4912 |
||||
9 |
10 |
10,26 |
11,4912 |
||||
10 |
35 |
35,77 |
40,0624 |
||||
11 |
35 |
35,77 |
40,0624 |
||||
12 |
35 |
34,99 |
39,1888 |
||||
13 |
35 |
34,99 |
39,1888 |
||||
14 |
10 |
9,68 |
10,8416 |
||||
15 |
110 |
114,9 |
128,688 |
||||
16 |
35 |
35,93 |
40,2416 |
||||
17 |
10 |
10,21 |
11,4352 |
||||
18 |
10 |
9,83 |
11,0096 |
||||
19 |
10 |
9,68 |
10,8416 |
||||
20 |
10 |
9,57 |
10,7184 |
||||
21 |
0,4 |
0,39 |
0,4368 |
||||
22 |
0,4 |
0,38 |
0,4256 |
||||
23 |
0,4 |
0,37 |
0,4144 |
Таблица 27. Регулирование напряжения в узлах в режиме наибольшей нагрузки с учетом компенсации
№ узла |
Uном, кВ |
Ступени напряжения |
Примечания |
||||
0 |
1 |
2 |
3 |
||||
1 |
330 |
363 |
1 ступень: в узле 6: +62% в обмотки CН |
||||
2 |
330 |
356,68 |
|||||
3 |
330 |
350,26 |
|||||
4 |
10 |
10,76 |
|||||
5 |
10 |
10,42 |
11,6704 |
||||
6 |
110 |
115,8 |
129,696 |
||||
7 |
110 |
112,3 |
125,776 |
||||
8 |
10 |
10,1 |
11,312 |
||||
9 |
10 |
10,1 |
11,312 |
||||
10 |
35 |
35,13 |
39,3456 |
||||
11 |
35 |
35,13 |
39,3456 |
||||
12 |
35 |
34,06 |
38,1472 |
||||
13 |
35 |
34,06 |
38,1472 |
||||
14 |
10 |
9,49 |
10,6288 |
||||
15 |
110 |
113,38 |
126,9856 |
||||
16 |
35 |
35,71 |
39,9952 |
||||
17 |
10 |
10,17 |
11,3904 |
||||
18 |
10 |
9,63 |
10,7856 |
||||
19 |
10 |
9,42 |
10,5504 |
||||
20 |
10 |
9,25 |
10,36 |
||||
21 |
0,4 |
0,38 |
0,4256 |
||||
22 |
0,4 |
0,37 |
0,4144 |
||||
23 |
0,4 |
0,36 |
0,4032 |
Таблица 28. Регулирование напряжения в узлах в послеаварийном режиме при обрыве линии 10-12
№ узла |
Uном, кВ |
Ступени напряжения |
Примечания |
||||
0 |
1 |
2 |
3 |
||||
1 |
330 |
363 |
1 ступень: в узле 6: +62% в обмотки CН |
||||
2 |
330 |
356,71 |
|||||
3 |
330 |
350,31 |
|||||
4 |
10 |
10,76 |
|||||
5 |
10 |
10,43 |
11,6816 |
||||
6 |
110 |
115,83 |
129,7296 |
||||
7 |
110 |
112,35 |
125,832 |
||||
8 |
10 |
10,1 |
11,312 |
||||
9 |
10 |
10,1 |
11,312 |
||||
10 |
35 |
34,08 |
38,1696 |
||||
11 |
35 |
34,08 |
38,1696 |
||||
12 |
35 |
31,96 |
35,7952 |
||||
13 |
35 |
31,96 |
35,7952 |
||||
14 |
10 |
8,89 |
9,9568 |
||||
15 |
110 |
113,4 |
127,008 |
||||
16 |
35 |
35,72 |
40,0064 |
||||
17 |
10 |
10,17 |
11,3904 |
||||
18 |
10 |
9,63 |
10,7856 |
||||
19 |
10 |
9,42 |
10,5504 |
||||
20 |
10 |
9,25 |
10,36 |
||||
21 |
0,4 |
0,38 |
0,4256 |
||||
22 |
0,4 |
0,37 |
0,4144 |
||||
23 |
0,4 |
0,36 |
0,4032 |
Таблица 29. Регулирование напряжения в узлах в послеаварийном режиме при обрыве линии 6-8
№ узла |
Uном, кВ |
Ступени напряжения |
Примечания |
||||
0 |
1 |
2 |
3 |
||||
1 |
330 |
363 |
1 ступень: в узле 6: +62% в обмотки CН |
||||
2 |
330 |
356,12 |
|||||
3 |
330 |
349,28 |
|||||
4 |
10 |
10,74 |
|||||
5 |
10 |
10,38 |
11,6256 |
||||
6 |
110 |
115,35 |
129,192 |
||||
7 |
110 |
106,05 |
118,776 |
||||
8 |
10 |
9,53 |
10,6736 |
||||
9 |
10 |
9,53 |
10,6736 |
||||
10 |
35 |
31,84 |
35,6608 |
||||
11 |
35 |
31,84 |
35,6608 |
||||
12 |
35 |
30,46 |
34,1152 |
||||
13 |
35 |
30,46 |
34,1152 |
||||
14 |
10 |
8,47 |
9,4864 |
||||
15 |
110 |
109,72 |
122,8864 |
||||
16 |
35 |
34,55 |
38,696 |
||||
17 |
10 |
9,84 |
11,0208 |
||||
18 |
10 |
9,29 |
10,4048 |
||||
19 |
10 |
9,09 |
10,1808 |
||||
20 |
10 |
8,92 |
9,9904 |
||||
21 |
0,4 |
0,37 |
0,4144 |
||||
22 |
0,4 |
0,36 |
0,4032 |
||||
23 |
0,4 |
0,35 |
0,392 |
9. Технико-экономическое обоснование проводов ВЛ, трансформаторов, компенсирующих устройств
9.1 Технико-экономическое обоснование сечений ВЛ
, (9.1)
где -капитальные затраты;
-норма дисконта; ;
-ежегодные издержки.
, (9.2)
где - капитальные затраты по справочным данным 1985 года на сооружение одного км ЛЭП;
=50-величина дисконта;
, (9.3)
где - стоимость потерь электроэнергии.
, (9.4)
где - потери мощности в линии;
- время потерь;
=1,2 руб. за кВт - удельная стоимость потерь электроэнергии.
, (9.5)
где - число часов максимума нагрузок.
Линия 1-2, 330 кВ, 2хАС -300
Выбираем железобетонные одноцепные опоры
тыс. руб./ км
км
тыс. руб.
часов
часов
тыс. руб.
Возьмем провод 2*АС-400
Ом/км
кВт
тыс. руб./ км
тыс. руб.
тыс. руб.
Экономически более выгодно использовать провод 2*АС-300
Таблица 30
линия |
марка провода |
тыс. руб |
тыс. руб |
тыс. руб. |
примечание |
|
1,2 |
2*АС-300 |
36,8 |
220800 |
45273,637 |
Выгодней 2*АС-300 |
|
2*АС-400 |
39,6 |
237600 |
48714,746 |
|||
2,3 |
2*АС-185 |
32,8 |
147600 |
30263,361 |
Выгодней 2*АС-185 |
|
2*АС-240 |
34,8 |
156600 |
32107,415 |
|||
6,7 |
АС-120 |
11,4 |
28500 |
5843,902 |
Выгодней АС-120 |
|
АС-150 |
11,7 |
29250 |
5997,147 |
|||
7,15 |
АС-70 |
12,0 |
33000 |
6765,119 |
Выгодней АС-70 |
|
АС-95 |
12,2 |
33550 |
6877,838 |
|||
6,15 |
АС-120 |
11,4 |
22800 |
4674,873 |
Выгодней АС-120 |
|
АС-150 |
11,7 |
23400 |
4797,698 |
|||
17,18 |
АС-95 |
5,3 |
1855 |
380,427 |
Выгодней АС-95 |
|
АС-120 |
5,5 |
1925 |
394,748 |
|||
18,19 |
АС-70 |
4,5 |
1125 |
230,661 |
Выгодней АС-70 |
|
АС-95 |
5,3 |
1325 |
271,654 |
|||
19,20 |
АС-35 |
3,3 |
660 |
135,316 |
Выгодней АС-35 |
|
АС-50 |
3,5 |
700 |
143,503 |
|||
10,12 |
АС-95 |
10,6 |
8480 |
1738,691 |
Выгодней АС-95 |
|
АС-120 |
10,8 |
8640 |
1771,435 |
|||
11,13 |
АС-95 |
10,6 |
8480 |
1738,691 |
Выгодней АС-95 |
|
АС-120 |
10,8 |
8640 |
1771,435 |
9.2 Технико-экономическое обоснование трансформаторов
, (9.6)
где - капитальные затраты;
-норма дисконта; ;
-ежегодные издержки.
, (9.7)
где - стоимость трансформатора по справочным данным 1985 года;
=50-величина дисконта;
(9.8)
, (9.9)
где - потери мощности в трансформаторе годовые;
=1,2 руб. за кВт - стоимость потерь электроэнергии.
, (9.10)
где - число часов в году;
- потери холостого хода трансформатора;
- потери короткого замыкания;
- мощность трансформатора;
- номинальная мощность трансформатора.
Пример расчета автотрансформатора АТДЦТН - 200000/330/110
млн.руб.
часов
млн.руб.
Для технико-экономического сравнения возьмём автотрансформатор АТДЦТН - 240000/330/110.
млн.руб.
млн.руб.
Из расчётов видно, что экономически выгоднее использовать автотрансформатор АТДЦТН - 200000/330/110.
Пример расчета трансформатора ТДТН - 16000/110
млн.руб.
ч.
млн.руб.
Для технико-экономического сравнения возьмём трансформатор ТДТН-25000/110
млн.руб.
млн.руб.
Из расчётов видно, что годовые затраты на эксплуатацию трансформатора ТДТН - 16000/110 незначительно ниже.
9.3 Технико-экономическое обоснование КУ
Узел 4
УКЛ(п)-57-10,5-1800 У 3
тыс. руб.
тыс. руб.
тыс.руб
Узел 9
УКЛ(п)-57-10,5-450 У 3
тыс. руб.
тыс. руб.
тыс.руб
Узел 5
УКЛ(п)-57-10,5-900 У 3
тыс. руб.
тыс. руб.
тыс.руб
10. Механический расчет проводов воздушной линии 110 кВ
Линию с номинальным напряжением 110 кВ предполагается построить в первом районе по гололеду и четвертом по ветру. Высшая температура в этом районе +400С, низшая температура -400С, среднегодовая +50С. Линия будет проложена на одноцепных железобетонных опорах проводом марки АС-120. Длина пролета по [3], принята равной 320 м.
Определим наибольшую стрелу провеса провода.
Сначала по [1] определяем для нормального исполнения провода сечение алюминиевой части Fal=156,8 мм2, стальной части Fст=24.6 мм2, удельная масса провода G0=471 КГ/КМ. Теперь по [3] при соотношении Fal/Fст = 7,8 для провода из проволоки АС определяем:
модуль упругости Е = 82.5·103 Н/м 2;
температурный коэффициент линейного удлинения a= 19,2 10-6 1/град;
предел прочности при растяжении провода и троса в целом
sПР = 290 106 Н/м 2;
диаметр провода dпр=15.2 мм;
допускаемое напряжение:
при наибольшей нагрузке:
Н/м 2;
при низшей температуре воздуха:
Н/м 2
при среднеэксплуатационных условиях:
Н/м 2
В качестве расчетных величин для 4 района по ветру принимаем нормативную скорость ветра V=32 м/с, для 1 района по гололеду по принимаем нормативную толщину стенки гололеда bг=5 мм.
Определяем удельные нагрузки:
1) от собственной массы провода
(10.1)
Н/м·мм 2
2) от массы гололеда
(10.2)
Н/м·мм 2
3) суммарная нагрузка от массы гололеда и собственной массы
(10.3)
Н/м·мм 2
4) от давления ветра на провод без гололеда
(10.4)
Н/м·мм 2
от давления ветра на провод, покрытый гололедом
(10.5)
Н/м·мм 2
от собственной массы и давления ветра на провод без гололеда
(10.6)
Н/м·мм 2
суммарная нагрузка от собственной массы провода и давления ветра на провод, покрытый гололедом
(10.7)
Н/м·мм 2
Определяем величину первого критического пролета при следующих исходных данных:
Определяем величину первого критического пролета при следующих исходных данных:
удельная нагрузка Н/м·мм 2
низшая расчетная температура
допускаемое напряжение при низшей температуре Н/мм 2
среднегодовая расчетная температура
допускаемое напряжение при среднеэксплуатационных условиях Н/мм 2
При этом:
(10.8)
Для определения второго критического пролета принимаем:
удельная нагрузка Н/м·мм 2
низшая расчетная температура
допускаемое напряжение при низшей температуре Н/мм 2
удельная нагрузка Н/м·мм 2
расчетная температура при наибольшей нагрузке
допускаемое напряжение при наибольшей нагрузке Н/мм 2
Третий критический пролет определяем при следующих условиях:
удельная нагрузка Н/м·мм 2
расчетная температура в среднеэксплуатационных условиях
допускаемое напряжение в среднеэксплуатационных условиях Н/мм 2
удельная нагрузка Н/м·мм 2
расчетная температура при наибольшей нагрузке
допускаемое напряжение при наибольшей нагрузке Н/мм 2
При этом условии по [3] выясняем, что в дальнейших расчетах в качестве исходных данных принимаем:
; Н/м·мм 2; Н/мм 2
Вычисляем критическую температуру:
(10.9)
(10.10)
Н/м·мм 2
Критическая температура
Поэтому наибольшая стрела провеса будет при температуре +40°С
Расчет монтажной таблицы:
;
Таблица №31 Монтажная таблица
Q,0С |
sМ, Н/мм 2 |
Т, Н |
f, м |
|
-40 |
127,068 |
23050,135 |
2,565 |
|
-30 |
114,501 |
20770,481 |
2,846 |
|
-20 |
102,835 |
18654,269 |
3,169 |
|
-10 |
92,238 |
16731,973 |
3,533 |
|
0 |
82,834 |
15026,088 |
3,935 |
|
10 |
74,668 |
13544,775 |
4,365 |
|
20 |
67,695 |
12279,873 |
4,815 |
|
30 |
61,803 |
11211,064 |
5,274 |
|
40 |
56,844 |
10311,502 |
5,734 |
Список использованных источников
1. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Уч. пособие для вузов -М.: Энергоатомиздат, 1989г.
2. Блок В.М. Электрические сети и системы: Уч. пособие для электроэнергетических специальностей вузов. -М.: Высшая школа, 1986г.
3. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. -М.: Энергия, 1973г.
4. Правила устройства электроустановок. -М.: Энергия, 1998г.
5. Электротехнический справочник: В 3т. Т.3 В 2 кн. Кн.1 Производство и распределение электрической энергии (Под общ. ред. профессоров МЭИ: И.Н. Орлова (гл. ред.) и др.)7-е изд. испр. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 1988. -880 с.: ил.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Выбор схемы внешнего электроснабжения, величины напряжения, силовых трансформаторов. Расчет электрических нагрузок, воздушных и кабельных линий, токов короткого замыкания. Проверка кабельных линий по потерям напряжения. Компенсация реактивной мощности.
дипломная работа [387,4 K], добавлен 28.09.2009Выбор сечения проводов воздушных линий. Выбор типа и мощности трансформаторов. Расчет потерь мощности в элементах сети и в трансформаторах при отключении линии. Расчет режимов проектируемой сети с КУ. Технико-экономическое обоснование сечений ВЛ.
курсовая работа [400,3 K], добавлен 19.07.2011Элементы электроэнергетической системы, классификация ее режимов. Регулирование напряжения и частоты в энергосистемах, баланс реактивной мощности и его связь с напряжением. Расчет мощности электроприемников и напряжения линий, выбор трансформаторов.
курсовая работа [319,5 K], добавлен 14.04.2014Классификация воздушных линий: по класу напряжения, конструктивному исполнению, назначению и условиям защиты. Расчет электрических нагрузок и суммарной максимальной дневной и вечерней мощностей. Выбор мощности силового трансформатора ТП-10/0,4 кВ.
курсовая работа [267,0 K], добавлен 06.04.2014Элементы воздушных линий электропередач, их расчет на механическую прочность. Физико-механические характеристики провода и троса. Расчет удельных нагрузок и аварийного режима. Выбор изоляторов и линейной арматуры. Расстановка опор по профилю трассы.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 11.01.2013Определение расчетной нагрузки сети, величины напряжения внешнего электроснабжения. Выбор силовых трансформаторов. Расчет воздушных и кабельных линий электропередач. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов, изоляторов и шин.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 25.03.2013Краткая характеристика потребителей электроэнергии. Расчет электрической нагрузки завода и механического цеха. Выбор количества и мощности цеховых трансформаторов. Компенсация реактивной мощности. Выбор внешнего напряжения и расчет питающих линий.
дипломная работа [3,6 M], добавлен 15.06.2013Расчет длины воздушных линий электропередачи по известным координатам узлов нагрузки. Оценка потокораспределения активной и реактивной мощности. Оптимальное напряжение передачи по эмпирическим выражениям. Выбор силовых трансформаторов и расчет потерь.
курсовая работа [326,0 K], добавлен 22.05.2017Расчет трансформаторных подстанций, воздушных линий электропередач и кольцевой схемы. Определение потерь напряжений на участках линий, КПД электрической сети для режима наибольших нагрузок. Выбор положения регулировочных ответвлений трансформаторов.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 17.05.2015Разработка конфигурации электрической сети. Выбор номинального напряжения сети и параметров цепей линий, числа и мощности трансформаторов подстанций. Расчет нормальных режимов наибольших и наименьших нагрузок, наиболее тяжелых послеаварийных режимов.
курсовая работа [6,1 M], добавлен 06.02.2014