Проектирование электроэнергетической системы
Выбор главной схемы электрических подстанций, требования к ней. Релейная защита трансформаторов понижающих подстанций. Монтаж распределительных устройств, подстанций. Измерение нагрузки, напряжения различных точек сети, расчет энергетических показателей.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 11.05.2016 |
Размер файла | 4,2 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 http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- Раздел 1. Электрическая часть
- 1.1 Выбор вариантов главной схемы
- 1.2 Выбор компенсирующих устройств
- 1.3.Выбор номинального напряжения сети
- 1.4 Выбор проводов ВЛ 110 кВ
- 1.5 Выбор опор
- 1.6 Выбор трансформаторов
- 1.7 Определение расчетной нагрузки подстанции
- 1.8 Регулирование напряжения в сети
- 1.9 Технико-экономический расчёт
- 1.10 Электрический расчет выбранного варианта
- 1.11 Расчет токов короткого замыкания
- 1.12 Выбор выключателей и разъединителей
- 1.13 Выбор трансформатора тока
- 1.14 Выбор трансформаторов напряжения
- 1.15 Выбор шин
- 1.15.1 Выбор гибких шин на 35 КВ
- 1.15.2 Выбор гибких шин на 110 КВ
- 1.16 Выбор изоляторов
- 1.16.1 Выбор изолятора на 110 КВ
- 1.16.2 Выбор изоляторов на 35 КВ
- 1.17 Описание открытого распределительного устройства
- 1.18 Расчет заземления
- Раздел 2. Релейная защита
- 2.1 Релейная защита трансформаторов понижающих подстанций
- Раздел 3. Экономика
- 3.1 Энергетические показатели сети
- Раздел 4. Безопасность жизнедеятельности
- 4.1 Электромагнитное поле его влияние на природу и человека
- Раздел 5. Индивидуальное задание
- 5.1 Монтаж распределительных устройств и подстанций
- Раздел 6. Исследовательская часть
- 6.1 Методы измерения нагрузки и напряжения в различных точках сети
- Список используемой литературы
Введение
Электрические сети служат для передачи электроэнергии от электростанций и распределения ее между потребителями. Практически вся вырабатываемая электроэнергия может передаваться на весьма большие расстояния - в десятки сотни и тысячи километров, многократно преобразоваться и изменяется количественно и качественно. Электросети состоят из линии и трансформатора. Трансформаторы служат для изменения передаваемой электроэнергии токов и напряжения. Трансформаторы устанавливаются на подстанциях вместе с коммутационной аппаратурой - выключателями, разъединителями и т.д., с помощью которых производится включение и отключение элементов сети. В зависимости от местных условий значение напряжения и токов линии измеряется достаточно широко.
Электроприемники представляют собой устройства, преобразующие электроэнергию в другие виды энергии - тепловую, световую, механическую и т.д. Группа электроприемников присоединенных с помощью электросети к общему пункту, от которого происходит питание их электроэнергии, называется потребителем электроэнергии. Назначение электросетей и электроэнергетических систем и их развитие: основным назначением электросетей является электроснабжение потребителей. Электросети служат для присоединения электроприемников и потребителей в целом к источникам питания. Эта задача является достаточно сложной в связи с большим количеством электроприемников и значительной территорией, на которой они расположены.
Вторым значением электросетей является передача электроэнергии от места ее выработки к месту потребления. Развитие линии электропередачи обеспечивает объединение электростанции между собой и потребителем, т.е. создание электроэнергетических систем.
Роль электросетей: вопросы составления электробаланса страны определение перспектив развития отдельных районов и использование сырьевых ресурсов районов, и использование сырьевых ресурсов выбора мощности и место рождения электростанций, размещение крупных энергопредприятий, объединение энергосистем не могут быть решены без учета электросетей. При этом нельзя выбирать отдельно наивыгоднейшие параметры электростанций электросетей и т.д. Эти вопросы необходимо решать комплексно с учетом взаимного влияния таким образом, чтобы было обеспечено наиболее эффективное и рациональное использование имеющихся энергоресурсов. Выбор мест размещения устройств АУР в энергосистеме в значительной мере зависит от схемы присоединения к ней электростанций.
Осеннее-зимний период 2005 - 2006г. был для российской электроэнергетики необычным. Прежде всего, впервые за последние 3 года отличено сопротивление объема электропотребления в стране, и еще более существенное сокращение общего объема выработки электроэнергии в РАО «ЕЭС России» (по сравнению с соответствующим предыдущим периодам этот объем сократится примерно на 4, 5%). Причина не только в тепловой зиме, ведь реальное сокращение объема электропотребления было незначительным 33, 2% уровня 200%.
Электроэнергетика России - базовая отрасль экономики страны, обеспечение электроэнергией народное хозяйство и населения, осуществляется экспорт электроэнергии в страны ближнего и дальнего зарубежья. Ее развитие происходит практически полностью на базе отечественного оборудования, подавляющая часть которого не уступает по своим технико-экономическим показателям лучшим зарубежным образцом. На сегодня все оборудования электростанций и сетей России в основном является отечественным.
ЕЭС России и ныне предоставляет уникальный электроэнергетический комплекс, объединяющий 66 электростанций (всего их в стране 95) , около 550 электростанций (из 600 по стране) с суммарной установленной мощностью примерно 194 млн. кВт (из 216 млн. кВт), а также более 2, 2 млн. км. электросетей всех классов напряжения (из 2, 5 млн. км. ), в том числе около 400 тыс. км. ( из 440 тыс. км. ). ЛЭП напряжением 110, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ, трансформаторные подстанции общей мощностью почти 400 млн. кВА (из 530 млн. кВА).
Проектирование районных электрических сетей расположено в городе Пермь.
Город Пермь расположен на востоке европейской части России, на берегах реки Камы, крупнейшего левого притока Волги, к югу от устья реки Чусовой. Кама выполняет роль градообразующей оси: город протянулся вдоль неё на 70км и на 40 км вглубь суши. Благодаря Каме, Пермь связана водными путями с пятью европейскими морями: Каспийским,Белым, Чёрным, Азовским и Балтийским. Рельеф в черте города -- всхолмленная равнина в долине реки Камы. Левый берег выше правого, сильнее расчленен логами и оврагами. Особенностью Перми является то, что в пределах города течёт множество малых рек, которые протекают преимущественно по многочисленным городским оврагам. Это затрудняет транспортное сообщение между районами города. Близость Камского водохранилища вызывает повышенную влажность. Среднемесячная влажность воздуха составляет от 60 % в мае до 84 % в ноябре, среднегодовая -- 75 %. Годовая норма осадков составляет 638 мм; максимальное количество осадков обычно приходится на июнь-август, а минимальное на февраль-март. Зимой высота снежного покрова может достигать 111 см. Однако обычно в конце зимы составляет чуть более 60 см. Иногда незначительное количество снега может выпасть и в летний период. Город оказывает сильное тепловое воздействие на окружающую среду, в результате чего климат города отличается от пригородной зоны более высокой среднегодовой температурой.
Раздел 1. Электрическая часть
1.1 Выбор вариантов главной схемы
Главная схема электрических подстанций - это совокупность основного электрооборудования, сборных шин, коммутационной аппаратуры. Главная схема электрической станции выбирается с учётом развития электрической сети энергосистемы или схем электроснабжения района.
Схемы электрической станции должны удовлетворять следующие требования:
1. обеспечивать надёжность электроснабжения потребителей электрических станций и перетоков мощности по межсистемным и магистральным связям в нормальном и последовательном режиме;
2. учитывать перспективу развития;
3. допускать возможность постепенного развития или расширения распределительного устройства всех напряжений;
4. учитывать требования противоаварийной автоматики;
5. обеспечивать возможность проведения ремонтных и эксплуатационных работ, на отдельных элементах схемы без отключения соединительных присоединений.
Анализ существующих схем соединения сети позволил для проектируемой районной сети наметить пять вариантов, которые представлены на рисунке 1.
Радиальное резервирование.
Под радиальной схемой понимают такой способ распределения электроэнергии, при котором каждая подстанция питается по отдельной ЛЭП.
Достоинства: высокая надежность и удобство автоматизации, вывод из строя одной ЛЭП, не оказывает влияния на работу ЛЭП, так как аварии анализируются действием защитных аппаратов в поврежденной схеме. Радиальная схема позволяет отключить сеть, не загружая трансформатор в момент минимальной нагрузки, а при аварии питать потребителей от трансформатора используя его перегрузочную способность, что дает возможность частично или полного резервирования и создает удобство при эксплуатации, особенно при проведении ремонтных работ.
Недостатки: большие затраты на сооружение этих схем, связанные со стоимостью проводникового материала и распределительных щитов с большим количеством защитных аппаратов, а также недостаточный гибкостью сети при изменении технологического процесса.
Смешано-резервированная.
Смешанные схемы сочетают в себе элементы радиальной и магистральной схемы, также сочетание позволяет добиться большей надежности, меньшими затратами и простоты в эксплуатации. Эти схемы обеспечивают кратчайший путь передачи электроэнергии от источника питания и потребителю, благодаря чему сокращается расход проводниковых материалов, коммутационных аппаратов, а также уменьшает потери электроэнергии.
Опоры ВЛ делятся на анкерные и промежуточные. Опоры этих двух основных групп различаются способом подвески проводов. На промежуточных спорах провода подвешиваются с помощью поддерживающих гирлянд изоляторов. Расстояние между промежуточными опорами называется пролетом или промежуточным пролетом. Опоры анкерного типа служат для натяжения проводов, на этих опорах провода подвешиваются с помощью подвесных гирлянд. Анкерные опоры значительно сложнее и дороже промежуточных опор и поэтому число должно быть минимальным.
Промежуточные - прямые опоры устанавливаются на прямом участке ВЛ для поддерживания проводов в пролете. Промежуточная опора дешевле и проще в изготовлении чем анкерные, так как благодаря одинаковому стяжению провода, т. е. в нормальном режиме не испытывают усилий вдоль линии. Промежуточные опоры составляют не менее 80-90% общего числа опор ВЛ.
Опоры бывают: деревянные, железобетонные, металлические.
Магистральные схемы.
Магистральные схемы обеспечивают кратчайший путь передачи электроэнергии от источника к потребителям благодаря чему, сокращается расход проводникового материала и коммутационной аппаратов, а также уменьшаются потери электроэнергии . При использование этой схемы отпадает необходимость в громоздком и дорогом распределительном устройстве. Преимущество магистральных схем позволяет рекомендовать их во всех случаях, когда этому не препятствует какие- либо местные условия.
Недостатки: эти схемы обладают несколько пониженной надежностью. Поскольку при КЗ в этой схеме отключаются все питающиеся в нее потребители.
1.2 Выбор компенсирующих устройств
Целью установки компенсирующих устройств в первую очередь является воздействие на параметры режима. При этом учитываются как технические требования, так и условия экономичности. Изменение генерируемой реактивной мощности в отдельных узлах электрической сети приводит к изменению передаваемой реактивной мощности по участкам сети, а, следовательно, к изменению режима напряжений в сети и значений токов в её элементах.
Снижение реактивных токов по участкам сети приводит к уменьшению полного тока на соответствующих участках, а следовательно, к снижению потерь активной и реактивной мощности и потерь энергии.
В питающих сетях напряжением до 110 кВ распределение реактивной мощности обычно ограничивается параметрами режима. Поэтому определение потребляемой суммарной реактивной мощности компенсирующих устройств по условиям баланса реактивной мощности даже в пределах одной ступени напряжения не может считаться достаточным
Обычно определяющими могут оказаться послеаварийные режимы работы сети. Несколько усложняется и учёт условий экономичности. При этом необходимо считаться с влиянием распределения реактивной мощности в сети на режим напряжения и изменения режима напряжений на потери активной мощности в сети.
1. Определяю tq ц
tq ц = (v1-cos2 ц)/cosц
tq ц 1 =0,63 tq ц 2=0,5 tq ц 3=0,57 tq ц 4=0,67
2.Определяю наибольшее значение реактивной мощности сети
Qнб = Рнб *tq ц
Qнб1 = 42*0,63=26,46ВАр Qнб3 = 62*0,57=35,34 МВАр
Qнб2 = 52*0,5=26ВАр Qнб4 = 63*0,67=42,21МВАр
3.Определяю реактивную мощность КУ
Qк = Рнб * (tq ц - tq ц э)
Qк1 =42*(0,63-0,3)=13,86МВАр Qк3 =52*(0,57-0,3)=16,74МВАр
Qк2 =52*(0,5-0,3)=10,4МВАр Qк1 =63*(0,67-0,3)=23,31МВАр
4.Определяю остаточную реактивную мощность
Qост = Qнб -Qк
Qост1 =26,46-13,86=12,6МВАр Qост3 =35,34-16,44=18,6МВАр
Qост2 =26-10,4=15,6МВАр Qост4 =42,21-23,31=18,9МВАр
5.Определяю регулируемую мощность
Qр = Рнб * tq ц э+ Qост
Qр1 =42*0,3+12,6=25,2МВАр Qр3 =62*0,3+18,6=37,2МВАр
Qр2 =52*0,3+15,6=31,2МВАр Qр4 =63*0,3+18,9=37,8МВАр
Выбираю КУ типа КСВ 32-10У1 и КСВБ 50-11 У1
1.3.Выбор номинального напряжения сети
Номинальное напряжение электрической сети существенно влияет как на её технико-экономические показатели, так и на технические характеристики.
Экономически целесообразное номинальное напряжение зависит от мощности нагрузки, удалённости их от источника питания, расположения относительно друг друга, от выбранной конфигурации электрической сети, способа регулирования напряжения и др. Чем больше передаваемая по линии мощность и расстояние, на которое она передаётся, тем выше должно быть номинальное напряжение по техническим и экономическим нормам.
1. Вариант.
Uном=1000/500/ L +2500/ Рmax
UА-1=1000/500/ 50+2500/42=120 кВ
UА-2=1000/500/ 50 +2500/ 52=131 кВ
UА-3=1000/500/ 50+2500/ 62=142 кВ
UА-4=1000/500/ 50 +2500/ 63=142 кВ
2 Вариант.
Uном=1000/500/ L +2500/ Рmax
UА-1=1000/500/ 50+2500/ 42=120 кВ
UА-2=1000/500/ 50+2500/ 52=131 кВ
UА-3=1000/500/ 0 +2500/ 62=142 кВ
UА-4=1000/500/ 75+2500/ 63=147 кВ
Для обоих вариантов по полученным результатам выбираю Uном= 110кВ
1.4 Выбор проводов ВЛ 110 кВ
Воздушные линии электропередачи напряжением 110кВ и выше длиной до 300-400км обычно представлены П-образной схемой замещения. В этой схеме активное сопротивление равно удельному сопротивлению, умноженному на длину линии. Активное сопротивление при частоте 50Гц равно омическому сопротивлению. Удельное сопротивление сталеалюминевых и других проводов определяется в зависимости от поперечного сечения.
Сечение проводов выбираю по максимальной нагрузке линий Imax
Sном = Pmax / COS Imax = Sном/v3*Uном
Sном 1 =42/0,82=51,2МВА Imax1 =51,2/3*110=0,273=103=273А
Sном 2 =52/0,88=59,1МВА Imax2 =59,1/187=0,316=316А
Sном 3 =62/0,85=72,9МВА Imax3 =72,9/187=0,389=389А
Sном 4 =67/0,8=83,75МВА Imax4 =83,75/187*0,447=447А
Таблица 2. Технические данные проводов
№ПС |
Тип провода |
R0 , Ом/км |
Худ, ом/км |
bуд ,См |
qуд,Мвар |
|
1 |
АС-95/16 |
30,6 |
43,4 |
2,61 |
3,5 |
|
2 |
АС-120/19 |
24,9 |
42,7 |
2,66 |
3,55 |
|
3 |
АС-120/19 |
24,9 |
42,7 |
2,66 |
3,55 |
|
4 |
АС-150/24 |
19,8 |
42 |
2,7 |
3,6 |
Расчёты для 1 варианта.
1 Подстанция
R1 = (R0/100)* L 1 = (30,6/100)*50=15,3 Ом
Х1=(43,4/100)*50=21,7ом
b1 =(2,61/100)*50=1,305См
q1 =(3,5/100)*50=1,75Мвар
2. Подстанция
R2 =(24,9/100)*50=12,45 ом
Х2=(42,7/100)*50=21,35ом
b2 =(2,66/100)*50=1,33См
q2 =(3,55/100)*50=1,775Мвар
3. Подстанция
R3 =(24,9/100)*50=12,45ом
Х3=(42,7/100)*50=21,35ом
b3 =(2,66/100)*50=1,33См
q3 =(3,55/100)*50=1,775Мвар
4 Подстанция
R4 =(19,8/100)*50=9,9 ом
Х4=(42/100)*50=21ом
b4 =(2,7/100)*50=1,35См
q4 =(3,6/100)*50=1,8Мвар
Расчёты для 3 варианта.
1. Подстанция 2. Подстанция
R1 =(30,6/100)*50=15,3 ом R2 =(24,9/100)*50=12,45 ом
Х1=(43,4/100)*50=21,7 ом Х2=(42,7/100)*50=21,35ом
b1 =(2,61/100)*50=1,305 См b2 =(2,66/100)*50=1,33См
q1 =(3,5/100)*50=1,75Мвар q2 =(3,55/100)*50=1,775Мвар
3 Подстанция 4 Подстанция
R3 =(24,9/100)*50=12,45 ом R4 =(19,8/100)*75=14,85ом
Х3=(42/100)*75=31,5ом Х4=(42/100)*75=31,5ом
b3 =(2,66/100)*50=1,33 См b4 =(2,7/100)*75=2,025См
q3 =(3,55/100)*50=1,775Мвар q4 =(3,6/100)*75=2,7Мвар
1.5 Выбор опор
Опоры высоковольтных линий делятся на анкерные и промежуточные. Опоры этих двух основных групп различаются способом подвески проводов. На промежуточных опорах провода подвешиваются с помощью поддерживающих гирлянд изоляторов. Расстояние между промежуточными опорами называют промежуточным пролётом, а расстояние между анкерными опорами называют анкерным пролётом. Опоры анкерного типа служат для натяжения проводов, на этих опорах провода подвешивают с помощью подвесных гирлянд. Анкерные опоры значительно дороже и сложнее промежуточных и поэтому число их на каждой линии должно быть минимальным.
Промежуточные прямые опоры устанавливают на прямых участках высоковольтных линий для поддержания проводов в анкерном пролёте. Промежуточные опоры дешевле и проще в изготовлении, чем анкерные, так как благодаря одинаковому тяжению проводов по обеим сторонам она при необорванных проводах, то есть в нормальном режиме, не испытывает усилий вдоль линии. Промежуточные опоры составляют не менее80-90% общего числа опор.
Опоры бывают деревянными, железобетонными, металлическими. Достоинством деревянных опор является. Малая стоимость и простота изготовления. Металлические опоры достаточно металлоёмкие и требуют окраски в процессе эксплуатации для защиты от коррозии.
При проектировании я выбрал железобетонные опоры, марки ПС220/2. Так как они долговечны, требуют меньше металла, просты в обслуживании и поэтому широко применяются на высоковольтных линиях напряжением 500 КВ.
Расположение проводов и тросов бывает:
по вершинам треугольника;
горизонтальное;
обратная ёлка;
бочка.
Расположение проводов треугольником применяется на линиях 20 КВ и на одноцепных линиях35-330 КВ с металлическими и железобетонными опорами.
Горизонтально расположение проводов применяется на линиях 35-220 КВ с деревянными опорами.
На двухцепных линиях расположение проводов обратной ёлкой, это удобнее по условиям монтажа, но увеличивает массу опор и требует подвески двух защитных трасов.
1.6 Выбор трансформаторов
Выбор количества трансформаторов зависит от требований к надежности электроснабжения питающихся от подстанции потребителей и является, таким образом, технико-экономической задачей.
В практике проектирования на подстанциях всех категорий предусматривается, как правило, установка двух трансформаторов. Мощность трансформаторов выбирается по нагрузке пятого года эксплуатации подстанции, считая с года ввода трансформатора.
Мощность каждого из двух трансформаторов выбирается равной 0,65-0,7 максимальной нагрузки подстанции для обеспечения питания всех потребителей при аварийном выходе одного трансформатора.
Выбор трансформатора производим с учётом 40% перегрузки.
Sтном1 = МВА; Sтном2 = МВА
Sтном3 = МВА; Sтном4 = МВА
Sтном4+ Sтном3=83,3МВА
По полученным значениям выбираем трансформаторы, технические параметры приведены в таблице 3.
Таблица 3. Технические данные трансформаторов
№ |
Марка трансформатора |
Sном,МВА |
Вн, кВ |
НН, кВ |
Uk, % |
Ix, % |
Px, кВт |
Pk, кВт |
Цена, т.р. |
|
1 |
ТРДН40000/110 |
40 |
115 |
10,5 |
10,5 |
0,55 |
34 |
170 |
88 |
|
2,4 |
ТРДН6300/ 110 |
63 |
115 |
10,5 |
10,5 |
0,5 |
50 |
245 |
110 |
|
3 |
ТДН63000/110 |
63 |
115 |
38.5 |
10.5 |
0.5 |
50 |
245 |
48 |
|
5 |
ТДН8000/110 |
80 |
115 |
38.5 |
10.5 |
0.5 |
58 |
310 |
126 |
|
6 |
ТРДНС4000/35 |
40 |
36.75 |
10.5 |
12.7 |
0.5 |
31 |
170 |
79 |
ТРДН-40000/110 - трансформатор 3-х фазный с расщепленной обмоткой и с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла, с естественным охлаждением, 000 номинальная мощность, 110 напряжение.
ТРДНС-40000/110 - трансформатор 3-х фазный с расщепленной обмоткой и с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла, с естественным охлаждением, 63000 номинальная мощность, 110напряжение.
ТДН-63000/110 - трансформатор 3-х фазный с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла, с естественным охлаждением, 63000 номинальная мощность, 110 напряжение.
Схема замещения показана с разомкнутой обмоткой, а к первичной подводится номинальное напряжение. Ток продольной части схемы равен 0, а к поперечной приложено номинальное напряжение. Трансформатор потребляет мощность равную потерям холостого хода. Проводимости определяются выражением, где напряжения выражены в киловольтах, а мощности в мегаваттах и мегаварах. Потери активной мощности в стали определяются в основном напряжением и приближенно предполагаются не зависящими от тока и мощности нагрузки.
Расчет потерь в трансформаторах.
1 Вариант.
Для ТРДН 40000/110
а) Сопротивления
Rтв = Рк*Uн2 *10-3/2*Sн2 = 0,17*1152*10-3/2*402 = 0,4 Ом
Rтн1 =Rтн2=2* Rтв =1,4 Ом
Хтв = (Uквн% Uн2/(100 Sн))*(1-Кр/4) = (10,5 1152/(100 40))(1-1,71/4) = 19,86 Ом
Хтн1% = Хтн2% =(Uквн% Uн2/(100 Sн))*(Кр/2)= (10,5 1152/(100 40))( 1,71/2) = 9,4 Ом
б) Потери
Р1=п Рх+(Рк S/пS) =2*34 +(170*36,62/2*402 )=0,139 МВт
Q = (пIx% Sн)/100 + Uк% S/(п100 Sн ) = ((2*0,55*40)/100)+((10,5*36,62)/(2*100*40)) = 2,2 МВАр
Для ТРДН 63000/110
а) Сопротивления
Rтв = Рк*Uн2 *10-3/2*Sн2 = 0,245*1152*10-3/2*632 = 0,23Ом
Rтн1 =Rтн2=2* Rтв =0,8 Ом
Хтв = (Uквн% Uн2/(100 Sн))*(1-Кр/4) = (10,5 1152/(100 63))(1-1,71/4) = 12,62 Ом
Хтн1% = Хтн2% =(Uквн% Uн2/(100 Sн))*(Кр/2)= (10,5 1152/(100 63))( 1,71/2) =12,7Ом
б) Потери
Р=п Рх+(Рк S/пS) =2*50 +(245*42,22/2*632 )=0,155 МВт
Q = (пIx% Sн)/100 + Uк% S/(п100 Sн ) =
((2*0,5*63)/100)+((10,5*42,22)/(2*100*63))=2,13МВАр
Р2=п Рх+(Рк S/пS) =2*50 +(250*52,072/2*632 )=0,185 МВт
Q = (пIx% Sн)/100 + Uк% S/(п100 Sн ) = ((2*0,45*63)/100)+((10,5*42,22)/(2*100*63))=2,8 МВАр
Для ТДН 40000/35
а) Сопротивления
Rтв = Рк*Uн2 *10-3/2*Sн2 = 0,25*36,752*10-3/2*632 = 0,02 Ом
Rтн1 =Rтн2=2*Rтв =0,8 Ом
Хтв = (Uквн% Uн2/(100 Sн))*(1-Кр/4) = (12,7 1152/(100 63))(1-1,71/4) = 1,56 Ом
Хтн1% = Хтн2% =(Uквн% Uн2/(100 Sн))*(Кр/2)= (10,5 1152/(100 63)) =22,04 Ом
б) Потери
Р=п Рх+(Рк S/пS) =2*50 +(245*59,82/2*632 )=0,11 МВт
Q = (пIx% Sн)/100 + Uк% S/(п100 Sн ) = ((2*0,5*63)/100)+((10,5*59,82)/(2*100*63))=3,6 МВАр
3 Вариант
Для ТРДН 40000/110
а) Сопротивления
Rтв = Рк*Uн2 *10-3/2*Sн2 = 0,17*1152*10-3/2*402 = 0,4 Ом
Rтн1 =Rтн2=2* Rтв =1,4 Ом
Хтв = (Uквн% Uн2/(100 Sн))*(1-Кр/4) = (10,5 1152/(100 40))(1-1,71/4) = 19,86 Ом
Хтн1% = Хтн2% =(Uквн% Uн2/(100 Sн))*(Кр/2)= (10,5 1152/(100 40))( 1,71/2) =29,4Ом
б) Потери
Р1=п Рх+(Рк S/пS) =2*34 +(170*36,62/2*402 )=0,139 МВт
Q = (пIx% Sн)/100 + Uк% S/(п100 Sн ) = ((2*0,55*40)/100)+((10,5*36,62)/(2*100*40))=2,2 МВАр
Для ТДН 80000/110
а) Сопротивления
Rтв = Рк*Uн2 *10-3/2*Sн2 = 0,31*1152*10-3/2*802 = 0,3Ом
Rтн1 =Rтн2=2*Rтв =0,64 Ом
Хтв = (Uквн% Uн2/100 Sн)*(1-Кр/4) = (10,5 1152/(100 80))(1-1,71/4) = 17,3Ом
Хтн1% = Хтн2% =Uквн% Uн2/100 Sн= 10,5 1152/100 80 = 17,3 Ом
б) Потери
Р1=п Рх+(Рк S/пS) =2*58 +(310*63,32/2*802 )=0,213 МВт
Q = (пIx% Sн)/100 + Uк% S/(п100 Sн ) = ((2*0,45*80)/100)+((10,5*63,32)/(2*100*80))=3,3 МВАр
Для ТРДНС 40000/35
а) Сопротивления
Rтв = Рк*Uн2 *10-3/2*Sн2 = 0,17*36,752*10-3/2*402 = 2,4Ом
Rтн1 =Rтн2=2* Rтв =0,14 Ом
Хтв = (Uквн% Uн2/(100 Sн))*(1-Кр/4) = (12,7*36,752/(100*40))(1-1,71/4) = 0,07 Ом
Хтн1% = Хтн2% =(Uквн% Uн2/(100 Sн))*(Кр/2)= (12,7*36,752/(100*40))( 1,71/2) = =3,57 Ом
б) Потери
Р=п Рх+(Рк S/пS) =2*31 +(170*36,62/2*402 )=0,133 МВт
Q = (пIx% Sн)/100 + Uк% S/(п100 Sн ) = ((2*0,5*40)/100)+((12,7*36,62)/(2*100*40))=3,6МВАр
1.7 Определение расчетной нагрузки подстанции
Расчет нагрузки подстанции осуществляется для определения мах и min режимов. Этот расчет необходим также для определения потерь в линии, определения мощности трансформаторов.
Несовпадение во времени максимумов нагрузки отдельных потребителей, питающихся от общих элементов электроснабжения, приводит к тому, что результирующая расчетная нагрузка данного элемента меньше суммы нагрузок, присоединенных потребителей.
Расчетная нагрузка рассматриваемого элемента электроснабжения может определяться суммированием графиков всех потребителей. Однако такой метод не находит практического применения из-за большой трудоемкости.
Определение расчетной нагрузки элементов сети производится, как правило, с использованием коэффициентов разновременности, максимума элементов низших ступеней электроснабжения.
Sрасч = Рнагр+ Р + j(Qнагр+ Q- Qсн)
Qсн =0,5* Uном 2*b
1 Вариант.
Qс1н =0,5*1102 *1,3=0,8МВАр
Qс2н =0,5*1102 *1,33=0,8 МВАр
Qс3н =0,5*1102 *1,33=0,8МВАр
Qс4н =0,5*1102 *1,35=0,8 МВАр
Sрасч1 =42+0,139+ j(26,46+2,2-0,8)=42,13+ j27,86 МВА
Sрасч2 =52+0,155+ j(26+2,13-0,8)=52,15+ j27,33 МВА
Sрасч3 =62+0,185+ j(35,34+2,8-0,8)=62,18+ j37,34 МВА
Sрасч4 =67+0,11+ j(42,21+3,6-0,8)=67,11+ j45,01 МВ
3 Вариант.
Qс1н =0,5*1102 *0,8=0,484 МВАр
Qс2н =0,5*1102 *0,8=0,484 МВАр
Qс3н =0,5*1102 *1,2=,735 МВАр
Qс4н =0,5*1102 *0,82=1,2 МВАр
Sрасч1 =42+0,133+ j(26,46+2,5-0,8)=42,13+ j28,16МВА
Sрасч2 =52+0,155+ j(26+2,13-0,8)=52,15+ j27,33 МВА
Sрасч3 =62+0,213+ j(35,34+3,3-0,8)=62,21+ j37,84 МВА
Sрасч4 =67+0,11+ j(42,21+3,6-1,2)=67,11+ j44,61 МВА
Определяю падение U в узловых точках.
U = Uмax-(Р* R + Qнб* Х)/ Uмax
1 Вариант.
U1 =117-(42*15,3+26,46*21,7)/117=106,6кВ
U2 =117-(52*12,45+26*21,35)/117=106,7 кВ
U3 =117-(62*12,45+35,34*21,35)/117=104кВ
U4 =117-(67*9,9+42,21*21)/117=103,8кВ
3 Вариант.
U1 =38,5-(42*15,3+26,46*21,7)/38,5=106,6кВ
U2 =117-(52*12,45+26*21,35)/117=106,7 кВ
U3 =117-(62*12,45+35,34*2135)/117=104кВ
U4 =117-(67*14,85+42,21*31,5)/117=97,1кВ
1.8 Регулирование напряжения в сети
Регулирование напряжения является задачей, общей для всех сетей. При их проектировании всегда возникает задача выбора регулирующего устройства. При этом производится выбор типа устройства, их размещение по сети и оснащение автоматическими регуляторами. В качестве регулирующих могут быть использованы и компенсирующие устройства, которые практически всегда требуются для обеспечения технических требований и условий экономичности.
Задача выбора регулирующих устройств несколько упрощается, так как имеются типовые решения, которые применимы в большинстве практических случаев. Отличие может быть обусловлено только особыми местными условиями. Определённые трудности могут возникнуть в связи с необходимостью согласования законов регулирования для отдельных устройств. В большей мере это относится к условиям последующей эксплуатации.
Ниже приведены основные положения, которые являются общими и должны реализоваться при проектировании всех электрических сетей. К ним относится, прежде всего, приложение о необходимости применения регулируемых трансформаторов на всех приёмных подстанциях, включаемых в питающие сети и осуществляющих электроснабжение распределительных сетей.
Современные понижающие трансформаторы с высшим напряжением 35 КВ и более, как правило, снабжаются устройствами РПН. При этом трансформаторы имеют достаточно большой регулировочный диапазон.
Нерегулируемые трансформаторы могут устанавливаться только в отдельных частных случаях, например, при достаточно постоянной нагрузке и почти неизменно подводимом напряжении.
При проектировании новых электрических сетей на приёмных подстанциях предусматривается установка трансформаторов с РПН.
На подстанциях с неоднородными нагрузками целесообразно по возможности проводить разделение линий на группы с приблизительно одинаковыми графиками нагрузки для осуществления дифференциального централизованного регулирования с помощью линейных регуляторов. При этом на существующих подстанциях может не потребляться общее регулирование.
Для регулирования напряжения на каждой ступени трансформации независимо приходится применять дополнительные вольтодобавочные трансформаторы, которые должны включаться и в линии питающих сетей (35, 110 КВ и выше).
На подстанциях с регулируемыми источниками реактивной мощности и на станциях с шинами генераторного напряжения должна предусматриваться установка трансформаторов с РПН. Необходимость установки двух регулирующих устройств обусловлена наличием двух регулируемых параметров:
1. напряжение на шинах, к которым присоединены распределительные сети;
2. реактивная мощность, передаваемая в сеть высшего напряжения (или потребляемая из неё).
U/н = Uв/2+v Uв 2/4-Рн * Rт - Qнб* Хт
U/н = Uв/2+v Uв 2/4-Рн * Rт - Qнб* Хт
1 Вариант.
U/ н1=106,6/2+v (106,6) 2/4-42 * 0,4025 - 26,46* 19,86=101,2кВ
U/н2=106,7/2+v (106,7) 2/4-52 * 0,23- 26* 12,62=103,4кВ
U/ н3=104/2+v (104) 2/4-62 * 0,4 - 35,34*22,04=95,6кВ
U/н4=103,8/2+v (103,8) 2/4-67 *0,23- 42,21* 12,62=98,2кВ
3 Вариант.
U/н1=106,6/2+v (106,6) 2/4-42 * 0,07 - 26,46* 2,4=105.97кВ
U/н2=106,7/2+v (106,7) 2/4-52 * 0,23- 26* 12,62=103,4кВ
U/н3=104/2+v (104) 2/4-62 * 0,3 -35,34* 17,35=97,52кВ
U/н4=97,1/2+v (97,1) 2/4-67 * 0,23 -42,21* 12,62=98,2кВ
Определяю желаемое ответвление.
П отв жел=( U/ н1*U нн/U нжел *U вн - 1)*100/ U отв
1 Вариант.
П отв1 жел= (101.2*10,5/10,5 *115 - 1)*48.9=-5,9
П отв2 жел=(103,4*10,5/10,5 *115 - 1)*48.9=-4,9
П отв3 жел=(95,6*38,5/35 *115 - 1)*48.9=-4,2
П отв4 жел=(98,2*10,5/10,5 *115 - 1)*48.9=-7,1
3 Вариант.
П отв1 жел= (105.97*10,5/10,5 *115 - 1)*48.9=-3,8
П отв2 жел=(103,4*10,5/10,5 *115 - 1)*48.9=-4,9
П отв3 жел=(104*38,5/35 *115 - 1)*48.9=-0,26
П отв4 жел=(97,1*10,5/10,5 *115 - 1)*48.9=-7,6
Определяю действительное значение напряжения на шинах НН подстанции.
U н= U/ н*U нн/ U вн (1+П отв жел)* U отв /100
1 Вариант.
U н1= 101.2*10,5/ 115*(1+(-5,9)*2,047/100=10,5кВ
U н2= 103,4*10,5/ 115*(1+(-4,9)*2,047/100=10.5кВ
U н3= 95,6*38,5/ 115*(1+(-4,2)*2,047/100=35,2кВ
U н2= 98,2*10.5/ 115*(1+(-7,1)*2,047/100=10,5кВ
2 Вариант.
U н1= 105.97 *10,5/ 115*(1+(-3,8)*2,047/100=10,5кВ
U н2= 100.6*10,5/ 115*(1+(-6.4)*2,047/100=10.5кВ
U н3= 97,52*38,5/ 115*(1+(-0,26)*2,047/100=32,8кВ
U н4= 98,2*10.5/ 115*(1+(-7,6)*2,047/100=10,67кВ
Определяю отклонение напряжения на этих шинах от номинального.
U = U/ н-U ном/ U ном*100%
1 Вариант
U 1= 0; U 2=0; U 3= 0,6; U 4= 0
3 Вариант
U 1 = 0; U 2= 0; U 3= 6,2; U 4= 1,6
1.9 Технико-экономический расчёт
Важнейший технико-экономический показатель это капитальные вложения К, то есть расходы, необходимые для сооружения сетей, станций, энергетических объектов. Для электрической сети:
К = Кл + Кпс.
Кл - капитальные вложения на сооружение линии, руб.
Кпс - капитальные вложения на сооружение подстанции, руб.
Капитальные вложения на сооружение линии состоят из затрат на изыскательские работы и подготовку трассы, затрат на приобретение опор, проводов, изоляторов и прочего оборудования, на их транспортировку, монтажные и другие работы.
Капитальные вложения на сооружение подстанции состоят из затрат на подготовку территории, приобретение трансформаторов, выключателей и прочего оборудования, затрат на монтажные работы и так далее.
Капитальные вложения определяются по укрупнённым показателям стоимости отдельных элементов сети или по специально составленным сметам.
Вторым важным технико-экономическим показателем являются эксплуатационные расходы, необходимые для эксплуатации энергетического оборудования и сетей в течении одного года.
И = Ил + Ипс + И?w= ((ба.л + бр.л + бо.л) / 100) Кл + ((ба.пс + бр.пс + + бо.пс) / 100) * Кпс + И?w.
Ил, Ипс - эксплуатационные расходы для линии и подстанции, руб/год.
И?w - стоимость потерь электроэнергии, руб/год.
ба.л, бр.л, бо.л - ежегодные отчисления на амортизацию, текущий ремонт и обслуживание линий электропередач в относительных единицах, 1/год.
ба.пс, бр.пс, бо.пс - ежегодные отчисления на амортизацию, текущий ремонт и обслуживание подстанций в относительных единицах, 1/год.
Сопоставление вариантов схемы сети осуществляют в результате расчетов сравнительной экономической эффективности капитальных вложений. Экономическим критерием, по которому определяют наивыгоднейший вариант является минимум приведенных затрат руб/год, вычисляемых по следующей формуле:
З = рн * К + И,
где К - капитальные вложения руб., необходимые для сооружения сети, причем предполагается, что строительство её продолжается не более одного года.
И - ежегодные эксплуатационные расходы, руб./год, предполагаемые неизменными в течении всего рассматриваемого периода эксплуатации.
рн - нормативный коэффициент сравнительной эффективности капитальных вложений, рн = 0,12 1/год.
Таблица 4.
1.Капитальные вложения в линию
Наименование объективных показателей |
I Вариант |
II Вариант |
|||||||
А-1 |
А-2 |
А-3 |
А-4 |
А-1 |
А-2 |
А-3 |
А-4 |
||
Район по гололеду |
II |
II |
II |
II |
II |
II |
II |
II |
|
Марка провода |
АС95/16 |
АС120/19 |
АС120/19 |
АС150/24 |
АС95/16 |
АС120/19 |
АС120/19 |
АС150/24 |
|
Кол-во цепей |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
Длина,км |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
75 |
|
Стоимость 1км |
17,8 |
18,1 |
18,1 |
20 |
17,8 |
18,1 |
18,1 |
20 |
|
Стоимость участка |
1780 |
1810 |
1810 |
2000 |
1780 |
1810 |
1810 |
2000 |
|
Итог |
7400 |
8400 |
Стоимость определяется по таблице 10.15 [5]
Таблица 5.
2. Капиталовложения в п/ст
Параметры |
I Вариант |
II Вариант |
|||||
ед. стоимость |
количество |
общая стоимость |
ед. стоимость |
количество |
общая стоимость |
||
МКП-110Б-630-20У1 |
35,7 |
9 |
321,3 |
35,7 |
6 |
214,2 |
|
ВМКЭ-35А-16/1000 У1 |
1,540 |
4 |
6,16 |
1,540 |
11 |
156,94 |
|
ВММ-10А-400-10У2 |
0,635 |
6 |
3,81 |
0,635 |
6 |
3,81 |
|
Итого |
330,97 |
374,51 |
Капиталовложения для сети.
КI = КЛI + KП/СТI = 2102,5 + 330,97 = 2433,47 руб.
КII = КЛII + KП/СТII = 2119 + 374,51= 2493,51 руб.
КЛ - капиталовложения на сооружение линии
KП/СТ - капиталовложения на сооружение п/ст.
Эксплуатационные расходы.
Они необходимы для эксплуатации электрооборудования и сети в течение первого года.
U = UЛ + UП/СТ + UДW
U = (бАЛ +бРЛ + бЭЛ) / 100 КЛ + (бАП + бРП + бОП) / 100 КП/СТ + UДW *1,08= (2,8,*2112,5 / 100) +(330,97*9,4/100)+4176266 = 4176,3 тыс.руб./год
U = (бАЛ +бРЛ + бЭЛ) / 100 КЛ + (бАП + бРП + бОП) / 100 КП/СТ + UДW *1,08= 59+21+4176266=4176,3 тыс. руб./год
бА - отчисления на амортизацию
бР - отчисления на ремонт
бО - отчисления на обслуживание
б - таблица 6.2 стр 242 [I]
Определяем потери энергии в трансформаторе
ДWТ = ДРХ ТМАХ + ДРК(SMAX / SНОМ)2 Уф
Где ф=2000 ф=2200 ф=2600 ф=3200
ДWТ1 = 50 8760 + 245(49 / 63)2 2000 = 736116 кВт*ч
ДWТ2 = 50 8760 + 245(54,6 / 63)2 2200 = 845969 кВт*ч
ДWТ3 = 58 8760 + 310(67 / 80)2 2600 = 1076793 кВт*ч
ДWТ4 = 58 8760 + 310(67,2 / 80)2 3200 = 1208035 кВт*ч
УДWТ = 3866913 кВт*ч
Определяем приведенные затраты
ЗI = PHKI + UI = 0,12 2433,47 + 4176,3= 4453,5 тыс.р /год
ЗII = PHKII + UII = 0,12 2493,51 + 4176,3 = 4457,4 тыс.р/год
РН - нормативный коэффициент сравнительной эффективности капиталовложений.
ЗI = 4453,5 тыс.р/год
ЗII = 4457,4 тыс.р/год
Так как II вариант дороже I варианта к дальнейшим расчетам принимаем I вариант.
1.10 Электрический расчет выбранного варианта
Определяем мощности варианта по участкам.
S1=Pмах1 + jQмах1 =(42,139 + j27,86) МВА;
S2=Pмах2 + jQмах2 =(52,155 + j27,33) МВА;
S3=Pмах3 + jQмах3 =(62,185 + j37,34) МВА;
S4=Pмах4 + jQмах4 =(67,11+ j46,01) МВА;
Определяем коэффициент мощности по участкам.
COS a-1 = Pмах1 /S мах1 =0,82;
COS о-2 = Pмах2 /S мах2 =0,88;
COS a-3 = Pмах3 /S мах3 =0,85;
COS a-4 = Pмах4 /S мах4 =0,8;
Потери электрической энергии.
Определяю активные и реактивные потери мощности.
Q1=Хл (S1 /Uн2 )= 21,7*(36,6 /110)2 =2,4 МВар.
Q2=Хл (S22 /Uн2 )= 21,35*( 42,2/110)2 =3,14 МВар.
Q3=Хл (S32 /Uн2 )= 21,35*(52,07 /110)2 =4,78 МВар.
Q4=Хл (S42 /Uн2 )= 21*(59,8 /110)2 =6,2 МВар.
Определяю потери электроэнергии по участкам.
W1 = P1 = 0,139*8760 = 1217,64 МВт ч;
W2 = P2 = 0,155*8760 = 1357,8 МВт ч;
W3 = P3 = 0,185*8760 = 1620,6 МВт ч;
W4 = P4 = 0,11*8760 = 963,6 МВт ч;
Определяю коэффициент загрузки в аварийном режиме.
Кз1авр = (100/Sном ) Sр = (100/40)*36,6 = 91,5;
Кз2авр = (100/Sном ) Sр = (100/63)*42,2 = 66,98;
Кз3авр = (100/Sном ) Sр = (100/63)*52,07 = 82,65;
Кз3авр = (100/Sном ) Sр = (100/63)*59,8 = 94,9;
Расчет минимального режима всех подстанций наименьшая летняя нагрузка составляет 50% от наибольшей зимней нагрузки
Рн = 0,5 Рмах ; Qн = 0,5 Qмах .
Рмин1= 0,5*42 = 21 МВт; Qмин1 = 0,5*26,46 = 13,23 Мвар.
Рмин2 = 0,5*52 = 26 МВт; Qмин2 = 0,5*26 = 13 Мвар.
Рмин3= 0,5*62 = 31 МВт; Qмин3 = 0,5*35,24 = 17,62 Мвар.
Рмин3= 0,5*67 = 33,5 МВт; Qмин3 = 0,5*42,21 = 21,105 Мвар.
Расчет после аварийного режима.
Определяем режимы регулирование напряжение в минимальном режиме.
Sн1 (n-1)= Sном тр-ра1n(n-1) Px1/ Рк1= 2(2-1)*34/170 = 0,63 Мвар.
Sн1 (n-1)= Sном тр-ра2n(n-1) Px2/ Рк2= 2(2-1) *34/245=0,64 Мвар.
Sн1 (n-1)= Sном тр-ра3n(n-1) Px3/ Рк3= 2(2-1) 50/245 = 0,64 Мвар.
Sн1 (n-1)= Sном тр-ра4n(n-1) Px4/ Рк4= 2(2-1) 50/245 = 0,64 Мвар.
Определяю потери напряжения по участкам.
U1=((P1мин Rл1)+(Q1мин Хл1))/Uном=((42*15,3+13,23*21,7))/110= 8,45 кВ;
U2=((P2мин Rл2)+(Q2мин Хл2))/Uном=((52*12,45+13*21,35))/110= 8,36 кВ;
U3=((P3мин Rл3)+(Q3мин Хл3))/Uном=((62*12,45+17,62*21,35))/110= 10,44 кВ;
U3=((P3мин Rл3)+(Q3мин Хл3))/Uном=((67*9,9+21,105*21))/110= 10,06 кВ;
1.11 Расчет токов короткого замыкания
Коротким замыканием называется непредусмотренное, нормальной эксплуатацией соединения разноименных фаз между собой или соединения одной из фаз на землю в системах глухозаземленной нейтралью.
Расчет токов КЗ. производят для выбора и проверки параметров оборудования, а также проверки установок релейной защиты.
Последовательность расчета токов при трехфазном КЗ.:
Для рассматриваемой системы составляется расчетная схема.
По расчетной схеме составляется электрическая схема замещения.
Приводим схему замещения к наиболее простому виду, так чтобы каждый источник питания или группа источников характеризующаяся определенным значением результирующей ЭДС связанные с точкой КЗ одним результирующим сопротивлением.
1. Определение начального значения периодической составляющей тока КЗ для полученной результирующей схемы замещения определяем по формуле:
Iпо=,
где Е” - это ЭДС источника в относительных единицах;
хрез - результирующее относительное сопротивление цепи;
Iб - базовый ток, определяется по выражению:
Iб=.
2. Определяю ударный ток КЗ. Ударный ток обычно имеет место через 0, 01 с после начала КЗ. Его значение определяется по формуле:
Iу=Iпоку,
где Iпо - начальное значение периодической составляющей тока КЗ;
ку - ударный коэффициент, зависящий в свою очередь от постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ. приближенно определяется [9, по таблице (П1)
3. Определение токов для любого значения момента времени переходного процесса КЗ. Значение периодической и апериодической составляющих тока КЗ, для времени t0 необходимо знать для выбора коммутационной аппаратуры. Расчетное время, для которого требуется определять токи КЗ, вычисляется как:
ф=tсв+0, 01с,
где tсв - собственное время выключателя. Для современных выключателей оно не превышает 0, 2. апериодическая составляющая тока КЗ равна:
,
где определяется определяем по кривым [9. Рис 6, 6] Та определяется по таблице [9. таблица П1]
Iном=.
Находим отношение Iп, о/IIном. Если это отношение больше 1, то по кривым [9. Рис 6, 6] определяю отношение In, t/IIном . Если отношение Iп, о/IIном меньше 1, то In, t= Iп, о .
3. Тепловой импульс определяется по выражению
Вк=I2по(tотк+Та).
1. Под расчетной схемой установки понимают упрощенную однолинейную схему электроустановки с указанием всех элементов и их параметров, которые влияют на токи КЗ. и поэтому должны быть учтены при выполнении расчетов (см. рис. 3).
Рис.3 Расчетная схема
2. Cхема замещения - электрическая схема, соответствующая по исходным данным расчетной схеме, но в которой все магнитные связи заменены электрическими.
Рис.2 Схема замещения
Расчет параметров схемы замещения.
Базисная мощность Sб =1000 МВ*А
Сопротивление системы:
хс=хе(Sб / Sном)
хс=1,1(1000/2500)=0,44 Ом.;
Сопротивления ЛЭП :
ХL=худ*L*(Sб / U2ср)=0.4*50*(1000/1102)=0,165 Ом
Сопротивления трансформаторов:
Хвн%=(0,125*10,5/100)*(100/40)=0,033
Хнн%=(1, 75*10,5/100)*(100/40)=0,46
Хвн%=(0,125*10,5/100)*(100/63)=0,021
Хнн%=(1,75*10,5/100)*(100/63)=0,292
Хип=1,4(1000/3800)=0,037
Х1=0,37
Х2=Х3= Х4=Х5= Х6= Х7= Х8= Х9=1,65 Ом
Х10=Х13=0,33
Х11= Х12= Х14=Х15= 0,46
Х16= Х19 = Х24=Х27= 0,021
Х17= Х18 = Х20=Х21=X25 =Х26= Х28= Х29=0,292
Х22= Х23 =0,166
Расчет токов К. З.
Точка К1, К2, К3, К4 :
Х30= Х31= Х32= Х33= (0,165*0,165)/(0,165+0,165)=0,083
Х34= Х35= Х36= Х37= Х1 +X30(Х31, Х32 ,Х33)=0,083+0,037=0,12
Точка К5:
Х38= Х39= (0,46*0,46)/(0,46+0,46) =0,23
Х40= Х41= Х10(Х13)+ Х38(Х39)=0,033+023=0,263
Х42= Х40IIX41=(0,263*0,263)/(0,263+0,263)=0,32
Подобные документы
Определение потока мощности от электростанции. Выбор компенсирующих устройств. Структурные схемы подстанций. Выбор мощности трансформаторов подстанций. Расчет режима летних и зимних максимальных нагрузок сети. Оптимизация режимов работы сети.
курсовая работа [972,3 K], добавлен 07.07.2013Проектирование электрической сети районной электроэнергетической системы. Сравнение технико-экономических вариантов сети, выбор мощности трансформаторов подстанций. Расчет сети при различных режимах. Проверка токонесущей способности проводов линий.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.04.2012Оценка электрических нагрузок цехов, характеристика электроприемников. Расчет осветительной нагрузки. Проектирование и конструкция трансформаторных подстанций. Выбор схемы питания подстанций и расчет питающих линий. Расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 02.05.2012Составление и обоснование схемы и вариантов номинальных напряжений сети. Баланс реактивной мощности и выбор компенсирующих устройств. Выбор типа и мощности трансформаторов понижающих подстанций. Технико-экономический расчет вариантов электрических схем.
контрольная работа [157,6 K], добавлен 19.10.2013Суть технического и экономического обоснования развития электрических станций, сетей и средств их эксплуатации. Выбор схемы, номинального напряжения и основного электрооборудования линий и подстанций сети. Расчёт режимов работы и параметров сети.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 05.06.2012Электрические схемы распределительных устройств станций и подстанций. Выбор схемы распределительного устройства высокого напряжения. Распределительные устройства с одной и двумя системами сборных шин. Устройства, выполненные по схемам кольцевого типа.
презентация [372,2 K], добавлен 07.11.2013Расчет электрических нагрузок для окорочно-отжимного цеха и ЭРМЦ, его этапы. Определение суммарных нагрузок предприятия. Выбор числа, мощности трансформаторов и места расположения понижающих подстанций, схемы электросоединений. Экономический анализ.
дипломная работа [214,0 K], добавлен 26.06.2011Схемы электрических соединений подстанций. Расчет баланса мощности и расстановка компенсирующих устройств. Выбор трансформаторов на подстанциях потребителей. Уточнение баланса мощности. Себестоимость передачи электроэнергии. Расчет электрических режимов.
курсовая работа [764,6 K], добавлен 08.10.2013Расчет электрических нагрузок и суммарной мощности компенсирующих устройств с учетом режимов энергосистемы. Выбор числа трансформаторов, схем электроснабжения и напряжения распределительных сетей для понизительных подстанций промышленных предприятий.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 21.11.2010Классификация и схемы подстанций предприятий. Схемы передачи и распределения электроэнергии. Конструкция трансформаторных подстанций и распределительных устройств. Понятие канализации электроэнергии. Схемы питания электроприёмников напряжением до 1000 В.
контрольная работа [637,8 K], добавлен 13.07.2013