Расчет потокораспределения в электрической сети. Выбор сечений проводов линий электропередачи, трансформаторов и компенсирующих устройств на подстанциях. Расчет установившихся (максимального, минимального и послеаварийного) режимов работы электросети.
Аннотация к работе
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. 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.Спроектировать электрическую сеть для электроснабжения указанных потребителей от электрической системы. Месторасположение источника питания и потребителей электроэнергии указано на рисунке 1.1, а их характеристики в таблице 1.1. Электрическая сеть расположена в объединенной энергосистеме (ОЭС) Сибири, II районе по гололеду. В таблице 1.1 даны значения активной мощности нагрузок потребителей в максимальном режиме , МВТСоставим варианты радиально-магистральной схемы электрической сети (рисунок 2.1). На рисунке 2.1 а) приведена радиальная схема, на рисунках 2.1 б) ,в), г) - радиально-магистральные схемы. Характеристика вариантов радиально-магистральной схемы электрической сети приведена в таблице 2.1. Если на участке сети используется двухцепная ЛЭП, то ее длина определяется по выражению , где - длина участка сети, а если используется одноцепная ЛЭП, то по выражениюСоставим варианты схем электрической сети, имеющий замкнутый контур (рисунок 2.2) Схема, приведенная на рисунке 2.2 а), является простейшей замкнутой (кольцевой) схемой. Предварительный анализ и выбор вариантов схем исполнения сети, имеющих замкнутый контур, производим, сводя данные в таблицу 2.2.Составим схему радиально-магистральной сети в нормальном режиме (рисунок 3.1). Расставим направление потоков мощности на участках сети (рисунок 3.1)и рассчитаем потоки мощности для участков сети: мощность нагрузки берем из таблицы 1.1.Составим схему сети с замкнутым контуром в нормальном режиме (рисунок 3.3). Рассчитаем потоки мощности, передающиеся по участкам сети с замкнутым контуром: Рассчитаем мощность, передающуюся через радиальный участок 043 Рассчитаем потоки мощности для головных участков сети 01 и 02 по правилу электрических моментов: Рассчитаем потоки мощности для остальных промежуточных участков сети 12 по первому закону Кирхгофа: Послеаварийный режим.Номинальное напряжение =110КВ для каждого участка сети определяются по формуле Стилла: Для всех участков напряжение округляем до двух ближайших значений =35КВ, =110КВ.Т.к. в кольце применяется одно напряжение, то для кольца номинальное напряжение определяют по самому загруженному участку. Для всех участков напряжение округляем до двух ближайших значений , При Проверка в нормальном режиме: Т.к. условие не выполняется, то напряжение для данной сети не подходит.Приближенный баланс активной мощности в сети рассчитывается по выражению: . Суммарная активная мощность нагрузок, питающихся от сети: . Считаем, что установленная мощность генераторов источника питания достаточна для покрытия потребностей сети: ;необходимая мощность компенсирующих устройств. Используя в расчетах величины , (из пункта 5) и , , (из таблицы 1.1), распределяем суммарную мощность компенсирующих устройств по подстанциям: , где - коэффициент суммарной мощности нагрузок всех подстанций сети после установки компенсирующих устройств: , Определяем необходимое количество батарей конденсаторов: . Уточняем мощности нагрузок подстанций на основании выбранных батарей конденсаторов: . Результаты выбора компенсирующих устройств сведем в таблицу 6.1.При питании потребителей 1 и 2 категорий по надежности электроснабжения на подстанции улавливаются два параллельно работающих трансформатора одинаковой мощности. Результаты выбора трансформаторов сведем в таблицу 7.1, при это используем следующие формулы: Мощность каждого из трансформаторов выбирается по выражению: , где =1,4 - коэффициент перезагрузки; значения величины берем из пункта 6. На подстанции 1 устанавливаем два трансформатора На подстанции 2 устанавливаем два трансформатора, необходимая мощность каждого из которыхДля воздушных линий напряжением 110 КВ выбираем сталеалюминевые провода марки АС. Результаты выбора и проверки сечений проводов воздушных ЛЭП сведем в соответствующие таблицы 8.1 и 8.2, при этом используя следующие формулы: ; , значение величины берется из пункта 6. Таблица 8.1 - Выбор сечений проводов воздушных ЛЭП радиально-магистральной сетиСхема замещения радиально-магистральной сети представлена на рисунке 9.1, а сети с замкнутым контуром - на рисунке 9.2. Результаты расчета параметров схем замещения воздушных линий электропередач и трансформаторов приведены в таблицах 9.1-9.2. Рисунок 9.2 - Схема замещения сети с замкнутым контуром Параметры схем замещения элементов электрической сети определяются следующим образом: Для одноцепной ВЛЭП: ; ; .Схема электрических соединений радиально-магистр
План
Содержание
Введение
1. Задание и исходные данные для проектирования
2. Варианты схем электрической сети
2.1 Варианты радиально-магистральной схемы электрической сети
2.2 Варианты схем электрической сети, имеющие замкнутый контур
3. Приближенный расчет потокораспределения в электрической сети
3.1 Расчет потокораспределения в радиально-магистральной сети
3.2 Расчет потокораспределения в сети с замкнутым контуром
4. Выбор номинальных напряжений в электрической сети
4.1 Выбор номинальных напряжений в радиально-магистральной сети
4.2 Выбор номинальных напряжений в сети с замкнутым контуром
5. Баланс активной и реактивной мощности электрической сети
6. Определение необходимости установки и выбор компенсирующих устройств
7. Выбор трансформаторов
8. Выбор сечений проводов воздушных линий электропередачи
9. Составление схемы замещения электрической сети и определение ее параметров
10. Разработка схемы электрических соединений сети
11. Технико-экономическое обоснование окончательного варианта исполнения электрической сети
11.1 Определение капиталовложений на сооружение электрической сети
11.2Определение ежегодных издержек на эксплуатацию
12. Уточненный расчет компенсирующих устройств в электрической сети
12.1 Максимальный режим работы сети
12.2 Минимальный режим работы сети
12.3 Послеаварийный режим работы сети
13. Точный электрический расчет
13.1 Расчет максимального режима работы сети
13.2 Расчет минимального режима работы сети
13.3 Расчет послеаварийного режима работы сети
14. Выбор устройства регулирования напряжения
Заключение
Введение
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.
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.