Разработка проекта электрической сети с учетом существующей линии 110 кВ. Исследование пяти вариантов развития сети. Расчет напряжения, сечений ЛЭП, трансформаторов на понижающих подстанциях и схемы распределительных устройств для каждого варианта.
Аннотация к работе
Развитие энергетики России, усиление связей между энергосистемами требует расширения строительства электроэнергетических объектов, в том числе линий электропередач и подстанций напряжением 35-110КВ переменного тока. Задача проектирования электрической сети относится к классу оптимизационных задач, однако не может быть строго решена оптимизационными методами в связи с большой сложностью задачи, обусловленной многокритериальностью, многопараметричностью и динамическим характером задачи, дискретностью и частичной неопределенностью исходных параметров.Схема района развития сети показана на рисунке 1.1. потребители узла 3 - III категории надежности, в остальных узлах состав потребителей по надежности одинаков: I категории - 30%, II - 30%, III - 40%; Мощности нагрузок узлов приведены в таблице 1.1; Содержанием проекта является выбор наилучшей в технико-экономическом смысле схемы развития районной электрической сети при соблюдении заданных требований к надежности схемы и к качеству электроэнергии, отпускаемой потребителям.Схемы электрических сетей должны обеспечить необходимую надежность электроснабжения, требуемое качество энергии у потребителей, удобство и безопасность эксплуатации, возможность дальнейшего развития сети и подключения новых потребителей. В соответствии с ПУЭ нагрузки I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания (допускается от двух секций шин районных подстанций). Двухцепная ЛЭП не удовлетворяет требованиям надежности электроснабжения потребителей I и II категорий, так как при повреждении опор возможен перерыв питания. Для каждого потребителя I и II категорий на его подстанции устанавливаются по два понижающих трансформатора с распределительным устройством на высокой стороне. При разработке вариантов электроснабжения потребителей (рисунки 2.1-2.5), учтено наличие двух существующих линий 110 КВ сечением АС-240 между питающей подстанцией 1 и узлом 2 мощностью 30 МВТ.В сетях с односторонним питанием потокораспределение рассчитываем последовательным сложением мощности узлов, начиная от самых отдаленных, к источнику. В случае сети замкнутого типа, перетоки рассчитываем, используя правило «моментов», представив сеть замкнутого типа в виде сети с двухсторонним питанием. При этом мощность каждого источника такой сети определяем по формуле: , (3.1) где , - определяемые активная и реактивная мощности источников; Если в кольце имеются участки с двумя параллельными цепями, то эти участки приводим к эквивалентным длинам: (3.2) где - длина линии, км; В варианте 2 присутствует как радиальная, так и кольцевые части, поэтому сначала рассчитаем радиальные участки, а затем вычислим эквивалентные нагрузки для расчета кольцевого участка.Для расчета напряжения будем использовать формулу Г.А.Илларионова, дающую хорошие результаты для шкалы напряжений от 35 до 1150 КВ, , (4.1) где - передаваемая по линии мощность, МВТ; Для остальных вариантов расчет производится аналогично по формуле (4.1), поэтому составим таблицу расчета напряжений по участкам схем. Таблица 4.1 - Расчета напряжений по участкам схем, В-1 Таблица 4.2 - Расчета напряжений по участкам схем, В-2 Таблица 4.3 - Расчета напряжений по участкам схем, В-3Если ток в линии лежит в интервале от 0 до - наиболее экономично сечение , при токе от до - сечение и т.д. После расчета выбранное на участке схемы сечение необходимо проверить по условию нагрева, сравнивая ток в цепи в аварийном режиме с . Так как выбранная схема является радиальной, то аварийным режимом в данном случае считается обрыв одной цепи. Так как выбранная схема является радиальной, то аварийным режимом в данном случае считается обрыв одной цепи. Так как выбранная схема является радиальной, то аварийным режимом в данном случае считается обрыв одной цепи.Выбор количества трансформаторов (автотрансформаторов) зависит от требований к надежности электроснабжения потребителей. Предусматриваем на подстанциях всех категорий установку двух трансформаторов. Установка одного трансформатора рекомендуется только в случае питания потребителей III категории при наличии в сетевом районе передвижной резервной подстанции, обеспечивающей замену трансформатора в течение суток. Необходимо обеспечить энергией потребителей I и II категорий в случае аварии на одном из трансформаторов или его отключении. В этом случае, оставшийся в работе трансформатор должен обеспечить питание потребителей I и II категорий с допустимой перегрузкой до 40%, на время не более 6 часов, в течение 5 суток, при коэффициенте заполнения суточного графика 0,75.Выбор схем электрических соединений распределительных устройств подстанций выполняется только на стороне высшего напряжения, так как схемы на стороне низшего напряжения подстанций не зависят от варианта развития электрической сети.Наиболее дорогостоящим оборудованием распределительных устройств являются высоковольтные выключатели, и поэтому выбор схем распределительных устройств выполняется только с целью определения числа их ячеек. Определение ячеек в
План
СОДЕРЖАНИЕ
1 ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ 3
2 РАЗРАБОТКА СХЕМ РАЗВИТИЯ СЕТИ 4
3.2 Расчет потокораспределения в сети. Вариант 2 8
3.3 Расчет потокораспределения в сети. Вариант 3 10
3.4 Расчет потокораспределения в сети. Вариант 4 11
3.5 Расчет потокораспределения в сети. Вариант 5 13
4 ВЫБОР НОМИНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ 15
5 ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ЛЭП НА УЧАСТКАХ СЕТИ 18
5.1 Определение сечений проводов ЛЭП. Вариант 1 19
Таблица 5.1 - Выбор сечений проводов ВЛ. Вариант 1 21
6 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ПОНИЖАЮЩИХ ПОДСТАНЦИЯХ 27
7 ВЫБОР СХЕМ ПОДСТАНЦИЙ 30
7.1 Выбор схем электрических соединений РУ ПС на стороне ВН 30
9.1 Расчет установившегося режима максимальных нагрузок. Вариант 1 50
9.1.1 Составление схемы замещения сети и определение ее параметров 50
9.1.3 Расчет потоков мощности на участках сети 53
9.1.4 Определение напряжений в узлах схемы 57
9.1.5 Выбор средств регулирования напряжения 59
9.2 Расчет установившегося режима максимальных нагрузок. Вариант 3 61
9.2.1 Составление схемы замещения сети и определение ее параметров 61
9.2.2 Определение расчетных эквивалентных нагрузок узлов, входящих в кольцо 63
9.2.3 Расчет потоков мощности и нахождение точки потокораздела 63
9.2.5 Выбор средств регулирования напряжения 67
9.3 Расчет установившихся послеаварийных режимов. Вариант 1 69