Электрификация населенного пункта - Курсовая работа

Задачу проектирования электрических систем следует рассматривать как задачу развития единой энергетической системы России. Курсовой проект по дисциплине "Электрические системы и сети" выполняют на четвертом курсе студенты, обучающиеся электроэнергетическим специальностям. Этот проект должен развить у студента навыки практического использования знаний, которые он получил при изучении курса "Электрические системы и сети". Выполнение курсового проекта и дает возможность студенту получить некоторый опыт, развивать проектное мышление, и только после нескольких лет молодой инженер становится полноценным специалистом в области проектирования электрических сетей. Любой проект электрической сети состоит из двух следующих основных разделов: 1) выбор наиболее рациональных вариантов схем электрической сети и электроснабжения потребителей;Согласно заданному варианту в Таблице 1, Таблице 2 и Таблице 3 указаны данные по потребительским ПС и городской ТЭЦ, а также характеристика местности проектируемого района. Таблица 1. Колво жителей Тип генераторов Предприятие* Колво выпускаемой продукции Предприятие* Колво выпускаемой продукции Предприятие* Колво выпускаемой продукции Предприятие* Колво выпускаемой продукции Предприятие* Колво выпускаемой продукции Таблица 2.Вычерчиваем окружности радиусами l12, l13, l14, l15, l16. На окружности радиусом l12 произвольно ставим точку - место расположения ПС2. Точка ПС3 должна располагаться на окружности радиусом l13.Для населенного пункта с плитами на природном газе: С учетом мелкопромышленных потребителей: Расчетная реактивная нагрузка: (2) где - коэффициент реактивной мощности, определяемый по известному COS?Г. Мощность, выдаваемая установленными на ТЭЦ генераторами: (3) где - количество установленных генераторов; - установленная мощность генератора, МВТ; - КПД генератора, о.е. Расчетная реактивная нагрузка по формуле (2): МВАР, где - коэффициент реактивной мощности, определяемый по известному COS?Г. Расчетная реактивная нагрузка по формуле (2): МВАР, где - коэффициент реактивной мощности, определяемый по известному COS?Г. Расчетная реактивная нагрузка по формуле (2): МВАР, где - коэффициент реактивной мощности, определяемый по известному COS?Г.ВЛ основной сети обеспечивают связь между крупными электростанциями и передачу мощности от них в районы потребления электроэнергии. ВЛ распределительной сети обеспечивают передачу электроэнергии от ПС основной сети и электростанций к потребителям электроэнергии. При проектировании основной электрической сети энергосистем рекомендуется: - намечать линии электропередачи через крупные узлы нагрузки, избегать прямых связей между электростанциями; производить выбор схемы присоединения электростанций и ПС к основной сети с учетом надежности питания узла электрической сети и необходимости обеспечения транзита мощности по ВЛ; Проектирование распределительной сети энергосистем осуществляется с учетом следующего: - в районах с малым охватом территории сетями при близких значениях технико-экономических показателей вариантов развития сети рекомендуется отдавать предпочтение сооружению ВЛ по новым трассам;3.1 Определение мощностей протекающих по линиям по схеме 1 3.2 Определение мощностей протекающих по линиям по схеме 2Экономически выгодной напряжение определяется по формуле (6) После расчета экономически выгодного напряжения выбираем по нему напряжение номинальное, ближайшее большее. 4.1 Определение номинального напряжения в схеме 1 Результаты расчетов номинального напряжения для различных вариантов проектирования сетей энергосистемы сведем в Таблицу 5.На Рисунке 4 - Рисунке 9 представлены схемы сети с разрисованными РУ для всех ранее указанных вариантов. Схема сети энергосистеме варианта №1 Схема сети энергосистеме варианта №2 Схема сети энергосистеме варианта №3Стоимостные показатели вариантов энергорайона № варианта Наименование элемента Стоимость элемента, тыс.р., (7) где - коэффициент совпадения максимумов нагрузок; 0,8 - это коэффициент запаса мощности, 20% от установленной на собственные нужды; 1,05 - это коэффициент потерь; 5% от потребляемой мощности. Максимальная потребляемая активная мощность вычисляется по формуле: .Для узла 1 выбираем 10 батарей по 6 МВАР; Для узла 2 выбираем 5 батарей по 2,2 МВАР;На подстанциях, где имеет место потребители 1-й категории рекомендуется устанавливать не менее двух трансформаторов. Мощность трансформаторов выбирается с учетом систематических и аварийных перегрузок. После выбора определяем коэффициент затрат трансформатора в нормальном режиме. Определяем номинальную мощность трансформаторов по формуле (12): (МВА) - выбираем номинальную мощность = 200 МВА; (МВА) - выбираем номинальную мощность = 16 МВА;Активные потери в обмотках трансформатора Реактивные потери в обмотках трансформатора: , (17) , (19) где , - активное и реактивное сопротивления трансформатора, Ом; - потери холостого хода трансформатора, МВТ и МВАР; - потери в обмотках трансформатора, МВТ и МВАР; - приведенные значения, МВТ и МВ

Оглавление

Введение

1. Характеристика электрифицируемого района и потребителей электроэнергии

1.1 Исходные данные

1.2 Расположение потребительских ПС и городской ТЭЦ

1.3 Определение расчетной активной нагрузки

1.3.1 Определение расчетной нагрузки для узла 1

1.3.2 Определение расчетной нагрузки для узла 2

1.3.3 Определение расчетной нагрузки для узла 3

1.3.4 Определение расчетной нагрузки для узла 4

1.3.5 Определение расчетной нагрузки для узла 5

2. Построение схем электрических сетей

3. Расчет мощностей протекающих по линиям

3.1 Определение мощностей протекающих по линиям по схеме 1

3.2 Определение мощностей протекающих по линиям по схеме 2

3.3 Определение мощностей протекающих по линиям по схеме 3

3.4 Определение мощностей протекающих по линиям по схеме 4

3.5 Определение мощностей протекающих по линиям по схеме 5

3.6 Определение мощностей протекающих по линиям по схеме 6

4. Выбор номинального напряжения

4.1 Определение номинального напряжения в схеме 1

4.2 Определение номинального напряжения в схеме 2

4.3 Определение номинального напряжения в схеме 3

4.4 Определение номинального напряжения в схеме 4

4.5 Определение номинального напряжения в схеме 5

4.6 Определение номинального напряжения в схеме 6

5. Составление схем сетей с РУ

6. Расчет стоимостных показателей

7. Баланс мощности в проектируемой сети

8. Компенсация реактивной мощности

9. Выбор мощности трансформаторов на подстанциях

10. Определение потерь мощности в трансформаторах

11. Расчет потокораспределения мощности на участках сети

12. Выбор сечения проводов

13. Аварийные режимы

14. Расчет потерь мощности на участках линии

15. Определение потерь напряжения в узлах цепи

16. Расчет падения напряжения в трансформаторах

17. Регулирование напряжения

18. Технико-экономическое обоснование

Заключение

Список литературы

Начало развития электрических систем в нашей стране было положено планом ГОЭЛРО - планом электрификации России. Его идеи привели к созданию объединенных энергетических систем, в том числе и единой энергетической системы (ЕЭС). Задачу проектирования электрических систем следует рассматривать как задачу развития единой энергетической системы России. При проектировании электрических систем важно учитывать интересы и специфику административных и экономических районов. Поэтому проектирование ЕЭС России должно основываться на учете развития энергосистем и их объединений.

В соответствии с основными положениями Энергетической программы на длительную перспективу в ближайшие два десятилетия намечено завершение формирования ЕЭС страны, сооружение магистральных линий электропередачи напряжением 1150 КВ постоянного тока.

Создание мощных электрических систем обусловлено их большими технико-экономическими преимуществами. С увеличением их мощности появляется возможность сооружения более крупных электрических станций с более экономичными агрегатами, повышается надежность электроснабжения потребителей, более полно и рационально используется оборудование.

Формирование электрических систем осуществляется с помощью электрических сетей, которые выполняют функции передачи энергии и электроснабжения потребителей.

Курсовой проект по дисциплине "Электрические системы и сети" выполняют на четвертом курсе студенты, обучающиеся электроэнергетическим специальностям. Этот проект должен развить у студента навыки практического использования знаний, которые он получил при изучении курса "Электрические системы и сети". Следующий за теоретическим изучением курса учебный проект завершает работу на этой важной для каждого электроэнергетика дисциплиной. Первые шаги в области проектирования убеждают студента, что полученные знания, умение проводить различные расчеты сетей недостаточны для выполнения проекта. Расчетные задачи решаются по определенным формулам по известной методике на основе необходимых исходных данных. Задачи, которые поставлены в проекте электрической сети, в большинстве случаев не имеют однозначного решения. Выбор наиболее удачного варианта электрической сети производится не только путем теоретических расчетов, но и на основе различных соображений, производственного опыта. Выполнение курсового проекта и дает возможность студенту получить некоторый опыт, развивать проектное мышление, и только после нескольких лет молодой инженер становится полноценным специалистом в области проектирования электрических сетей.

Любой проект электрической сети состоит из двух следующих основных разделов: 1) выбор наиболее рациональных вариантов схем электрической сети и электроснабжения потребителей;

2) сопоставление этих вариантов по различным показателям;

3) выбор и результат этого сопоставления и технико-экономического расчета наиболее приемлемого варианта;

4) расчет характерных режимов работы электрической сети;

5) решение вопросов связанных с регулированием напряжения;

6) определение технико-экономических показателей электрической сети.

Следует учитывать, что к электрической сети предъявляются определенные технико-экономические требования, с учетом которых и производится выбор наиболее приемлемого варианта.

Экономические требования сводятся к достижению по мере возможности наименьшей стоимости передачи электрической энергии по сети, поэтому следует стремиться к снижению капитальных затрат на строительство сети. Необходимо также принимать меры к уменьшению ежегодных расходов на эксплуатацию электрической сети. Одновременный учет капитальных вложений и эксплуатационных расходов может быть произведен с помощью метода приведенных затрат. В связи с этим оценка экономичности варианта электрической сети производится по приведенным затратам.

Выбор наиболее приемлемого варианта, удовлетворяющего технико-экономическим требованиям, - это один из основных вопросов при проектировании любого инженерного сооружения, в том числе и электрической сети.

Сооружение проекта во многом зависит от вида сети, ее назначения. В учебном проекте в большинстве случаев решаются вопросы электроснабжения района с промышленной и сельской нагрузками от электрической станции или районной подстанции энергосистемы. При реальном проектировании сетей и линий электропередачи рассматривается более обширный круг вопросов. В частности сюда входят: 1) изыскание трасс и линий электрической сети;

2) разработка схемы сети;

3) выбор номинальных напряжений;

4) расчеты сечений проводов;

5) определение числа и мощности силовых трансформаторов на подстанциях, питающихся от проектируемой сети;

6) электрический расчет сети в основных нормальных и аварийных режимах;

7) выбор способов регулирования напряжения, определение места установки и мощности устройств для регулирования напряжения;

8) расчет конструктивных параметров проводов, опор и фундаментов воздушных линий;

9) определение технико-экономических показателей электрической сети;

10) организация эксплуатации проектируемой работы.

В процессе реального проектирования решают также и ряд других важных вопросов. К ним относятся разработка мероприятий по снижению потерь мощности и энергии в сети, релейная защита, расчет заземляющих устройств подстанций и опор линий, средств по грозозащите линий и подстанций.