Методика определения расчетных нагрузок. Составление и выбор целесообразных вариантов схем электрической сети. Определение распределения мощности по участкам. Выбор сечения проводов и трансформаторов для питающих узлов. Уточненный расчет режимов сети.
При низкой оригинальности работы "Проект электрической сети с номиальным напряжением 110-220 кВт", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
В задании, приведенном в приложении А, указываются следующие исходные данные: - характеристики нагрузок электрической сети: активная мощность, потребляемая в максимальном и минимальном режимах, коэффициенты мощности нагрузок, состав нагрузок по категориям требуемой надежности электроснабжения; Подставляем значения в (3.1): Найдем мощность на участке Найдем мощность на участке : 3.2 Выбор сечения проводов электрический сеть трансформатор провод Токи на участках сети одноцепной линии определяются по формуле: (3.3) где - мощность на участке n-m; - номинальное напряжение. При установке двух трансформаторов (автотрансформаторов) и отсутствии резервирования по сетям среднего и низшего напряжений мощность каждого из них выбирается с учетом нагрузки трансформатора не более 70% суммарной максимальной нагрузки подстанций в номинальном режиме, и из условия покрытия нагрузки потребителей при выходе из работы одного трансформатора с учетом допустимой перегрузки до 40 %.В данной курсовой работе нашей задачей была научиться проектировать и рассчитывать электрические сети. В первой части курсовой работы мы определили расчетные нагрузки в каждом узле; выбрали целесообразную схему сети исходя из общей длины линий; нашли распределения мощности по участкам сети; выбрали сечения проводов и трансформаторы.
Введение
Основной задачей курсовой работы является разработка проекта электрической сети с номинальным напряжением 110-220 КВ, включающей 4 узла нагрузки, питающихся от подстанции энергосистемы, расположенной в пункте с координатами Х=0, Y=0.
В задании, приведенном в приложении А, указываются следующие исходные данные: - характеристики нагрузок электрической сети: активная мощность, потребляемая в максимальном и минимальном режимах, коэффициенты мощности нагрузок, состав нагрузок по категориям требуемой надежности электроснабжения;
- координаты нагрузочных узлов в масштабе 1мм:1км.
В работе рассматриваются следующие основные разделы: а) составление и выбор целесообразных вариантов схем электрической сети и выбор номинального напряжения;
б) предварительный расчет мощностей на участках сети;
в) выбор типа и мощности трансформаторов и автотрансформаторов на подстанциях;
г) выбор сечений проводов ВЛ;
д) расчет основных режимов работы электрической сети и определение их параметров.
1. Задание
1. Произвести приближенный электрический расчет сети с Uн=110 КВ а. Определить расчетную нагрузку каждого узла;
б. Составить и выбрать целесообразные варианты схем электрической сети;
в. Найти распределения мощности по участкам;
г. Выбрать сечения проводов;
д. Выбрать тип и мощность трансформатора.
2. Произвести уточненный расчет режимов сети а. Рассчитать максимальный режим;
б. Рассчитать минимальный режим.
Исходные данные:
1 2 3 4 х -15 -55 35 55 у -45 -25 20 15
Климатический район - 3.
2. Определение расчетных нагрузок
В задании на курсовую работу приводятся значения максимальной активной мощности, величина коэффициента мощности нагрузок и отношение Pmin\ Pmax. Нормативный коэффициент мощности на шинах высокого напряжения подстанций принимается равным соs?н = 0.93, что соответствует tg?н=0.4.
Исходя из этого, необходимо предусмотреть на всех подстанциях установку компенсирующих устройств, мощность которых определяется по формуле
(2.1) где - максимум нагрузки узла;
Реактивная мощность, потребляемая с шин низкого напряжения
(2.2) где -
(2.3)
Теперь находим расчетные реактивные нагрузки
По полученным данным можно записать полную мощность каждого узла:
2.1 Составление и выбор целесообразных вариантов схем электрической сети
Известно следующее месторасположение потребителей и источника питания А (Рисунок 2.1), Во всех узлах имеются потребители I категории
Рисунок 2.1 - Месторасположение потребителей и источника питания
Возможные варианты схем электрической сети.
Рисунок 2.2-вариант 1 Рисунок 2.3-вариант 2
Предварительно составим таблицу
Таблица 2.1 - Сравнение вариантов схем сети
№ Варианта Суммарные длины ВЛ, км
1 2 347 289
Исходя из суммарной длины линии электропередачи целесообразно выбрать вариант 2 (Рисунок 2.3).
3. Выбор сечения проводов
3.1 Определение распределения мощности по участкам
Находим мощности в кольцевой схеме
Разрежем кольцо по источнику А, и получим схему с двумя источниками (Рисунок 3.1)
Рисунок 3.1
Найдем мощность на участке
(3.1) где - - длины участков; - мощности соответствующих узлов.
Подставляем значения в (3.1): Найдем мощность на участке
.
Найдем мощность на участке :
Рисунок 3.2
Найдем мощность на участке
(3.2) где - - длины участков; - мощности соответствующих узлов.
Подставляем значения в (3.2): Найдем мощность на участке
.
Найдем мощность на участке :
3.2 Выбор сечения проводов электрический сеть трансформатор провод
Токи на участках сети одноцепной линии определяются по формуле: (3.3)
где - мощность на участке n-m; - номинальное напряжение.
Токи на участках сети двух-цепной линии определяются по формуле: (3.4)
Ток на участке А-1 равен
Ток на участке 1-2 равен
Ток на участке 2- равен
Ток на участке A-3 равен
Ток на участке 3-4 равен
Ток на участке 2- равен
По полученным данным выбираем провода и заносим их в таблицу: Таблица 1.2
№ уч-ка Марка провода l, км r0, Ом/км x0, Ом/км b0•10-6 См/км R JX, Ом Ідоп, А А-1 АС-240/32 48 0,12 0,405 2,81 5,76 j19,44 605
1-2 АС-70/11 45 0,42 0,44 2,55 18,9 j19,8 265
А/-2 АС-240/32 60 0,12 0,405 2,81 7,2 j24,3 605
A-3 АС-240/32 40 0,12 0,405 2,81 4,8 j16,2 605
3-4 АС-95/16 40 0,306 0,434 2,61 12,24 j17,2 330
A/-4 АС-240/32 57 0,12 0,405 2,81 6,84 j23 605
4. Выбор трансформаторов для питающих узлов
Выбор числа трансформаторов (автотрансформаторов) зависит от требования надежности электроснабжения питающихся подстанций потребителей и является технико-экономической задачей. В проекте выбор числа и мощности трансформаторов на понижающих подстанциях рассматривается с общих позиций и режимы их работы детально не прорабатываются.
Количество трансформаторов (автотрансформаторов), устанавливаемых на подстанциях всех категорий, принимается, как правило, не более двух.
При установке двух трансформаторов (автотрансформаторов) и отсутствии резервирования по сетям среднего и низшего напряжений мощность каждого из них выбирается с учетом нагрузки трансформатора не более 70% суммарной максимальной нагрузки подстанций в номинальном режиме, и из условия покрытия нагрузки потребителей при выходе из работы одного трансформатора с учетом допустимой перегрузки до 40 %. Согласно ПУЭ /I/ трансформаторы в аварийных режимах допускают перегрузку до 140% на время максимума нагрузки не более 6 часов в течение 5 суток. Таким образом, желаемая мощность трансформатора выбирается по выражению
(4.1)
После определения мощности трансформатора выбирается стандартный трансформатор большей номинальной мощности и проверяется его коэффициент загрузки
(4.2) где n - число трансформаторов.
Трансформаторы и автотрансформаторы принимаются со встроенным регулированием напряжения под нагрузкой (РПН).
(5.1) где - , -активная и реактивная мощность узла; - постоянная составляющая потерь трансформатора; - переменная составляющая потерь трансформатора
(5.2) где - активное сопротивление трансформатора;
(5.3) где - реактивное сопротивление трансформатора.
Подставим значения в (5.2),(5.3):
Тогда Мощность поступающая на шины подстанции 2
Тогда Определим потоки мощности в кольцевой цепи
Мощность передаваемая от А к 1 равна: (5.4)
Подставим значения в (5.4): Мощность на участке 1-2 равна: Мощность на участке А’-2 равна:
Рисунок 5.2 - Схема кольцевой цепи в разрезе
Мощность поступающая на шины подстанции 3
Тогда Мощность поступающая на шины подстанции 4
Тогда Определим потоки мощности в кольцевой цепи
Мощность передаваемая от А к 3 равна: (5.5)
Подставим значения в (5.5):
Мощность на участке 3-4 равна:
Мощность на участке А’-4 равна:
Находим потери напряжения в максимальном режиме.
Определение потери напряжения начнется от источника А, где UA=115КВ. Напряжения следующего узла равно
(5.6)
Найдем напряжение в узле 1
Потеря напряжения в узле 1
Найдем напряжение в узле 2
Потеря напряжения в узле 2
Найдем напряжение в узле 3
Потеря напряжения в узле 3
Найдем напряжение в узле 4
Потеря напряжения в узле 4
5.2 Минимальный режим
Рисунок 5.3 - Схема кольцевой цепи в разрезе
Рассчитаем минимальный режим на участке А-1
Мощность поступающая на шины подстанции 1
(5.7)
Тогда Мощность поступающая на шины подстанции 2
Тогда Определим потоки мощности в кольцевой цепи
Мощность передаваемая от А к 1 равна: (5.8)
Подставим значения в (5.8):
Мощность на участке 1-2 равна:
Мощность на участке А’-2 равна:
Рисунок 5.4 - Схема кольцевой цепи в разрезе
Мощность поступающая на шины подстанции 3
Тогда Мощность поступающая на шины подстанции 4
Тогда Определим потоки мощности в кольцевой цепи
Мощность передаваемая от А к 3 равна: (5.9)
Подставим значения в (2.8):
Мощность на участке 3-4 равна:
Мощность на участке А’-4 равна:
Находим потери напряжения в максимальном режиме.
Определение потери напряжения начнется от источника А, где UA=110КВ. Напряжения следующего узла равно
(5.10)
Найдем напряжение в узле 1
Потеря напряжения в узле 1
Найдем напряжение в узле 2
Потеря напряжения в узле 2
Найдем напряжение в узле 3
Потеря напряжения в узле 3
Найдем напряжение в узле 4
Потеря напряжения в узле 4
5.3 Послеаварийный режим работы
Определим распределение мощностей после отключения линии по которой проходит самая большая мощность. Отключим линию А-1.
Найдем мощность на участке А-2
Мощность на участке 1-2 равна
Находим потери напряжения в послеаварийном режиме.
Определение потери напряжения начнется от источника А, где UA=115КВ.
Найдем напряжение в узле 3
Потеря напряжения в узле 2
Потеря напряжения в узле 1
Расчет курсовой работы завершен
Вывод
В данной курсовой работе нашей задачей была научиться проектировать и рассчитывать электрические сети. По заданию курсовой работы мы должны были сделать приближенный и уточненный расчеты электрической сети Uн=110 КВ.
В первой части курсовой работы мы определили расчетные нагрузки в каждом узле; выбрали целесообразную схему сети исходя из общей длины линий; нашли распределения мощности по участкам сети; выбрали сечения проводов и трансформаторы.
Во второй части курсовой работы мы рассчитали два режима работы электрической сети: максимальный и минимальный (60% от максимального). При максимальном режиме потери напряжения в узлах достигли 5%, а при минимальном до 1%
В результате выполненной курсовой работы можно сделать вывод, что при уменьшении нагрузки в сети снижаются потери мощности в линиях электропередач и напряжения в узлах.
Список литературы
1. Справочник по проектированию электроэнергетических систем /Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. - М.: Энергоатомиздат, 1985.
2. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: справочные материала для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов. - М: Энергоатомиздат, 1989.
3. Блок В.М. Электрические сети и системы. - М.: Высшая школа 1986.
4. Пособие по дипломному и курсовому проектированию для электроэнергетических специальностей /Под ред. В.М. Блока. - М.: Высшая школа, 1981.
Размещено на
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
