Выбор номинальных напряжений сооружаемых ЛЭП — КиберПедия 

Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Выбор номинальных напряжений сооружаемых ЛЭП

2017-12-13 287
Выбор номинальных напряжений сооружаемых ЛЭП 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Курсовая работа

Вариант №81

 

Выполнил: студент гр. ЭЭС-08

Кравчук Е.Е Проверил: Грунин О.М.

 

 

Чита 2011г.

 

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ЧИТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ЧитГУ)

Энергетический институт

Кафедра электроснабжения

 

Пояснительная записка

к курсовому проекту

по дисциплине «Электроэнергетика»

На тему «Развитие электрической сети энергосистемы»

 

 

Разработал студент гр. ЭЭС-08 Кравчук Е.Е.

 

 

Руководитель работы: Грунин О.М.

Содержание

Задание для курсовой работы........................................................................ 4

1. Составление и обоснование вариантов схем электрической сети............. 7

1.1 Выбор вариантов схем соединений ЛЭП............................................. 7

1.2 Выбор номинального напряжения...................................................... 9

1.3 Выбор сечений проводников.............................................................. 10

1.4 Выбор трансформаторов и схем электрических соединений понижающих подстанций........................................................................................... 13

2. Технико-экономическое сравнение вариантов......................................... 20

3. Расчёт основных режимов работы электрической сети.......................... 25

3.1 Составление схемы замещения сети................................................... 26

3.2 Расчёт основных режимов электрической сети. Выбор средств регулирования напряжения и КУ................................................................................. 28

4. Основные технико-экономические показатели........................................ 29

Заключение.................................................................................................... 32

Список используемой литературы............................................................... 33

Приложение………………………………………………………………………34

 

 

Задание для курсовой работы

Главная задача: технико-экономическое обоснование схемы развития электрической сети районной энергосистемы для электроснабжения трех новых узлов нагрузки.

Исходные данные:

1. Схема существующей электрической сети (Рис.1).

2. Расположение подстанции А и В и новых ПС (1,2,3) в декартовой системе координат (Табл.1), а также max нагрузки существующих (4,5) и новых (1,2,3) узлов приведены к 5 году эксплуатации сети (Табл.2).

3. Время использования максимальной нагрузки Тmax для общего годового графика энергосистемы с учетом мощности но­вых ПС.

4. Зимние и летние суточные графики нагрузки новых ПС (Табл. 3).

5. Напряжение источника питания (А) в режимах максимальных нагрузок поддерживается на уровне 240 кВ.

6. Номинальное напряжение на шинах низкого напряжения новых ПС-10 кВ.

7. Материал промежуточных опор – железобетон.

8. Район строительства –Поволжье, Урал.

Электрифицируемый район по гололеду 2, по ветру I.

Охарактеризуем климатические условия: Максимальная скорость ветра Нормативная толщина стенки гололёда для высоты 10м над поверхностью земли .

9. Коэффициент мощности источника питания в режиме наибольших нагрузок равен 0,9.

10. Расчетная мощность поступающая из внешней сети на шины 220 кВ ПС Вв режиме наибольших нагрузок составляет 60+j30 МВА.

 

 


Рис. 1. Схема существующей электрической сети 220/110/35/10 кВ

 

Табл.1

Координаты расположения подстанций в декартовой системе.

 

Координаты А В      
x (км)          
y (км)          

 

Табл.2

Нагрузки узлов.

 

Мощность          
P (МВт)          
Q (МВар)          

 

Tmax=3800ч.

 

Таблица 3.

 

Зимние и летние суточные нагрузки характерных дней

для новых подстанций, %

 

Время ПС-1 ПС-2 ПС-3
Зима Лето Зима Лето Зима Лето
P Q P Q P Q P Q P Q P Q
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         

 

 

1. Составление и обоснование вариантов схем электрической сети

1.1 Выбор вариантов схем соединений ЛЭП

Наметим 2 варианта схем, среди которых варианты магистрально-радиальных и замкнутых схем. Присоединение новых линий возможно к действующим подстанциям А и В. Так же на подстанциях А и В приведем сторону низкого напряжения к средней стороне (см рис).

Для построения вариантов используем граф существующей сети (рисунок 2). На основе приближённой технико-экономической оценки вариантов выбираем из предложенных вариантов 2 для дальнейшей проработки. Протяжённость всех линий выбранных вариантов принимается с учетом коэффициента удлинения (Kl=1,27).

Определяем длину линий по чертежам в программе КОМПАС-3D LT V8 Plus.

Таблица 4.

Длины участков (в км).

Участки 3-А В-1 В-2 1-2 А-В
Схема №1          
Участки 3-А В-1 В-2 А-1 А-В
Схема №2          

Считаем потораспредение на схемах, исключаем варианты схем со слабо нагруженными участками.

Схема №1. Выполнена в виде кольца. Пропускная способность каждого головного участка должна быть рассчитана на полную нагрузку всей сети, в случае повреждения одного из них. Соответственно, это ведет к увеличенному расходу цветного металла и затраты на ее сооружение. С другой стороны, в нормальном режиме каждая нагрузка питается по кратчайшему пути, поэтому потери мощности и энергии будут наименьшими.

S73=S3=55+j33 МВА

МВА

МВА

МВА

Схема №2 Перетоки мощности в этой конфигурации сети посчитаем с помощью «Программы точного расчета сети», предворительно предположив сечение проводов.

Таблица5.1.

Входные данные по ветвям.

i j g(i) b(i) r(ij) x(ij) g(j) b(j) Кt(ij) Вкл/Выкл
        12,36 33,04        
        5,994 15,281        
        1,936 16,435        
        2,75 4,708        
        0,22 12,8        
        0,28 15,2        
        3,479 15,265        

Таблица5.2.

Входные данные по узлам.

i U(i) d(i) Ген. P(i) Ген. Q(i) Нагр. P(i) Нагр. Q(i) gш(i) bш(i)
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 

Таблица5.3.

Результаты расчета по ветвям.

i j P(i_) Q(i_) P(_j) Q(_j) dP(ij) dQ(ij) P'(ij) Q'(ij) P"(ij) Q"(ij)
    34,581 20,291 -34,22 -19,33 0,358804 0,959133 0,358804 0,959133    
    26,222 15,332 -26,11 -15,06 0,10392 0,264933 0,10392 0,264933    
    58,179 40,519 -58,00 -39,00 0,178799 1,517849 0,178799 1,517849    
    55,207 33,354 -55,00 -33,00 0,206596 0,353693 0,206596 0,353693    
    153,908 87,617 -153,78 -80,64 0,119795 6,969907 0,119795 6,969907    
    111,971 65,646 -111,88 -60,94 0,086669 4,704907 0,086669 4,704907    
    111,296 81,195 -110,15 -76,16 1,146357 5,029933 1,146357 5,029933    

Таблица5.4.

Результаты расчета по узлам.

i U(i) d(i) Ген. P(i) Ген. Q(i) Нагр. P(i) Нагр. Q(i) Pш(i) Qш(i) небал P(i) небал Q(i)
  230,3926 -2,92058             0,000141 0,000388
  229,7909 -2,38693             0,000349 0,001515
  233,8496 -2,15436             0,000407 0,00114
  235,186 -1,97938             0,000399 0,000976
  228,6297 -3,25549             0,00297 0,009332
  233,2223 -1,44962             0,000322 0,000761
      265,2049 168,8129            

Расчет основных режимов.

Пользуясь «Программой точного расчета сети», рассчитаем максимальны режим сети.

Таблица 21

Входные данные по ветвям.

i j g(i) b(i) r(ij) x(ij) g(j) b(j) Кt(ij) Вкл/Выкл
      -50,875 5,994 15,281   -50,875    
    1,9 8,3 7,35 110,2        
      -110 12,96 33,04   -110    
    5,165 41,32 0,22 12,8     0,526  
      -60,5 1,782 4,543   -60,5    
    9,75 67,768 0,435          
    3,39 20,826   50,35        
      -41,6 0,96 3,48   -41,6    
      -187,44 3,479 15,295   -187,44    
    2,685 25,826 0,28 15,2     0,526  

Таблица 22

Входные данные по узлам.

i U(i) d(i) Ген. P(i) Ген. Q(i) Нагр. P(i) Нагр. Q(i) gш(i) bш(i)
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 

Таблица 23

Перетоки мощности по ветвям.

i j P(i_) Q(i_) P(_j) Q(_j) dP(ij) dQ(ij) P'(ij) Q'(ij) P"(ij) Q"(ij)
    7,987 3,165 -7,955 -4,553 0,033 -1,388 0,033 0,083   -1,471
    8,069 4,7751 -7,972 -3,889 0,097 0,886 0,069 0,765 0,028 0,121
    16,321 5,3186 -16,056 -7,9403 0,265 -2,622 0,265 0,676   -3,298
    136,349 75,517 -135,96 -67,835 0,389 7,682 0,091 5,302 0,297 2,38
    55,791 36,728 -55,268 -37,226 0,524 -0,499 0,524 1,335   -1,834
    55,268 37,226 -54,858 -32,049 0,41 5,177 0,264 4,168 0,145 1,009
    58,367 45,101 -57,82 -37,971 0,547 7,13 0,365 6,01 0,182 1,12
    58,461 40,95 -58,3674 -45,101 0,094 -4,151 0,094 0,339   -4,49
    130,157 75,014 -128,689 -89,511 1,468 -14,497 1,468 6,454   -20,951
    130,227 78,561 -129,963 -70,742 0,264 7,817 0,118 6,418 0,145 1,399

 

 

Таблица 24

Результаты расчета по узлам.

i U(i) d(i) Ген. P(i) Ген. Q(i) Нагр. P(i) Нагр. Q(i) Pш(i) Qш(i) небал P(i) небал Q(i)
  120,4447 -3,46             2,13E-14 8,88E-14
  231,7369 -1,91             8,31E-13 1,14E-13
  121,8996 -2,45             2,56E-13 6,96E-13
  124,1227 -1,74             0,151854 1,211145
  119,5055 -3,85             0,08223 0,703267
  115,2869 -6,94             0,028294 0,111018
  221,282 -5,07             0,180049 1,029113
  118,2341 -4,79             0,141988 0,950812
  232,6446 -1,74             0,001179 0,000162
      266,5059 150,5312            

Таблица 24

Результаты расчета потерь мощности.

Суммарное dP Суммарное dP' Суммарное dP" Суммарное dQ Суммарное dQ' Суммарное dQ"
4,089122 3,291102 0,79802 5,536708 31,55121 -26,0145

 

Рип=266,5059 МВт, Qип= Рип*tg0,54=143,913 Мвар (cosφ=0,88),

Qип< QА, (144<151) значит необходима установка в сети компенсирующих устройств для генерации QКУ= QА- Qип=151-144=7 Мвар.

QКУУСТ= QКУ/0,7=7/0,7=10 Мвар.

Заключение.

Основные задачи курсового проекта – было ознакомление студента с конструкциями линий электропередачи; изучение им методов анализа режимов электрических сетей и систем; приобретение навыков проектирования систем электроснабжения на основе технико-экономических расчетов у будущих инжинеров.

По итогам расчета, подключение новых потребителей обусловит рост потерь активной мощности на 3,4% и достоинствами сети, выбранной мною, являются: наглядность, возможность присоединения отдельных линий к различным шинам источника питания

 

 

 

Список используемой литературы

1. Справочник по проектированию электроэнергетических систем/под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 352 с.

2.Электроэнергетика: учебное пособие/О.М. Грунин, В.И. Петуров. – Чита: ЧитГУ, 2007. – 103 с.

3. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 592 с.: ил.

4. Электрические сети и системы/Л.И. Петренко. – Киев: Высш. школа, 1981. – 320 с.

5. Ю.Н.Балаков М.Ш.Мисриханов А.В.Шунтов Проектирование схем

электроустановок. – Москва: Издательский дом МЭИ, 2006.- 290с.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

 

 

Курсовая работа

Вариант №81

 

Выполнил: студент гр. ЭЭС-08

Кравчук Е.Е Проверил: Грунин О.М.

 

 

Чита 2011г.

 

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ЧИТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ЧитГУ)

Энергетический институт

Кафедра электроснабжения

 

Пояснительная записка

к курсовому проекту

по дисциплине «Электроэнергетика»

На тему «Развитие электрической сети энергосистемы»

 

 

Разработал студент гр. ЭЭС-08 Кравчук Е.Е.

 

 

Руководитель работы: Грунин О.М.

Содержание

Задание для курсовой работы........................................................................ 4

1. Составление и обоснование вариантов схем электрической сети............. 7

1.1 Выбор вариантов схем соединений ЛЭП............................................. 7

1.2 Выбор номинального напряжения...................................................... 9

1.3 Выбор сечений проводников.............................................................. 10

1.4 Выбор трансформаторов и схем электрических соединений понижающих подстанций........................................................................................... 13

2. Технико-экономическое сравнение вариантов......................................... 20

3. Расчёт основных режимов работы электрической сети.......................... 25

3.1 Составление схемы замещения сети................................................... 26

3.2 Расчёт основных режимов электрической сети. Выбор средств регулирования напряжения и КУ................................................................................. 28

4. Основные технико-экономические показатели........................................ 29

Заключение.................................................................................................... 32

Список используемой литературы............................................................... 33

Приложение………………………………………………………………………34

 

 

Задание для курсовой работы

Главная задача: технико-экономическое обоснование схемы развития электрической сети районной энергосистемы для электроснабжения трех новых узлов нагрузки.

Исходные данные:

1. Схема существующей электрической сети (Рис.1).

2. Расположение подстанции А и В и новых ПС (1,2,3) в декартовой системе координат (Табл.1), а также max нагрузки существующих (4,5) и новых (1,2,3) узлов приведены к 5 году эксплуатации сети (Табл.2).

3. Время использования максимальной нагрузки Тmax для общего годового графика энергосистемы с учетом мощности но­вых ПС.

4. Зимние и летние суточные графики нагрузки новых ПС (Табл. 3).

5. Напряжение источника питания (А) в режимах максимальных нагрузок поддерживается на уровне 240 кВ.

6. Номинальное напряжение на шинах низкого напряжения новых ПС-10 кВ.

7. Материал промежуточных опор – железобетон.

8. Район строительства –Поволжье, Урал.

Электрифицируемый район по гололеду 2, по ветру I.

Охарактеризуем климатические условия: Максимальная скорость ветра Нормативная толщина стенки гололёда для высоты 10м над поверхностью земли .

9. Коэффициент мощности источника питания в режиме наибольших нагрузок равен 0,9.

10. Расчетная мощность поступающая из внешней сети на шины 220 кВ ПС Вв режиме наибольших нагрузок составляет 60+j30 МВА.

 

 


Рис. 1. Схема существующей электрической сети 220/110/35/10 кВ

 

Табл.1

Координаты расположения подстанций в декартовой системе.

 

Координаты А В      
x (км)          
y (км)          

 

Табл.2

Нагрузки узлов.

 

Мощность          
P (МВт)          
Q (МВар)          

 

Tmax=3800ч.

 

Таблица 3.

 

Зимние и летние суточные нагрузки характерных дней

для новых подстанций, %

 

Время ПС-1 ПС-2 ПС-3
Зима Лето Зима Лето Зима Лето
P Q P Q P Q P Q P Q P Q
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         

 

 

1. Составление и обоснование вариантов схем электрической сети

1.1 Выбор вариантов схем соединений ЛЭП

Наметим 2 варианта схем, среди которых варианты магистрально-радиальных и замкнутых схем. Присоединение новых линий возможно к действующим подстанциям А и В. Так же на подстанциях А и В приведем сторону низкого напряжения к средней стороне (см рис).

Для построения вариантов используем граф существующей сети (рисунок 2). На основе приближённой технико-экономической оценки вариантов выбираем из предложенных вариантов 2 для дальнейшей проработки. Протяжённость всех линий выбранных вариантов принимается с учетом коэффициента удлинения (Kl=1,27).

Определяем длину линий по чертежам в программе КОМПАС-3D LT V8 Plus.

Таблица 4.

Длины участков (в км).

Участки 3-А В-1 В-2 1-2 А-В
Схема №1          
Участки 3-А В-1 В-2 А-1 А-В
Схема №2          

Считаем потораспредение на схемах, исключаем варианты схем со слабо нагруженными участками.

Схема №1. Выполнена в виде кольца. Пропускная способность каждого головного участка должна быть рассчитана на полную нагрузку всей сети, в случае повреждения одного из них. Соответственно, это ведет к увеличенному расходу цветного металла и затраты на ее сооружение. С другой стороны, в нормальном режиме каждая нагрузка питается по кратчайшему пути, поэтому потери мощности и энергии будут наименьшими.

S73=S3=55+j33 МВА

МВА

МВА

МВА

Схема №2 Перетоки мощности в этой конфигурации сети посчитаем с помощью «Программы точного расчета сети», предворительно предположив сечение проводов.

Таблица5.1.

Входные данные по ветвям.

i j g(i) b(i) r(ij) x(ij) g(j) b(j) Кt(ij) Вкл/Выкл
        12,36 33,04        
        5,994 15,281        
        1,936 16,435        
        2,75 4,708        
        0,22 12,8        
        0,28 15,2        
        3,479 15,265        

Таблица5.2.

Входные данные по узлам.

i U(i) d(i) Ген. P(i) Ген. Q(i) Нагр. P(i) Нагр. Q(i) gш(i) bш(i)
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 

Таблица5.3.

Результаты расчета по ветвям.

i j P(i_) Q(i_) P(_j) Q(_j) dP(ij) dQ(ij) P'(ij) Q'(ij) P"(ij) Q"(ij)
    34,581 20,291 -34,22 -19,33 0,358804 0,959133 0,358804 0,959133    
    26,222 15,332 -26,11 -15,06 0,10392 0,264933 0,10392 0,264933    
    58,179 40,519 -58,00 -39,00 0,178799 1,517849 0,178799 1,517849    
    55,207 33,354 -55,00 -33,00 0,206596 0,353693 0,206596 0,353693    
    153,908 87,617 -153,78 -80,64 0,119795 6,969907 0,119795 6,969907    
    111,971 65,646 -111,88 -60,94 0,086669 4,704907 0,086669 4,704907    
    111,296 81,195 -110,15 -76,16 1,146357 5,029933 1,146357 5,029933    

Таблица5.4.

Результаты расчета по узлам.

i U(i) d(i) Ген. P(i) Ген. Q(i) Нагр. P(i) Нагр. Q(i) Pш(i) Qш(i) небал P(i) небал Q(i)
  230,3926 -2,92058             0,000141 0,000388
  229,7909 -2,38693             0,000349 0,001515
  233,8496 -2,15436             0,000407 0,00114
  235,186 -1,97938             0,000399 0,000976
  228,6297 -3,25549             0,00297 0,009332
  233,2223 -1,44962             0,000322 0,000761
      265,2049 168,8129            

Выбор номинальных напряжений сооружаемых ЛЭП

Номинальные напряжения электрических сетей в России установ­лены действующим стандартом (ГОСТ721-77) и для вновь проекти­руемых электрических сетей составляют следующий ряд: 6, 10, 20, 35, 110,220,330, 500, 750 и 1150кВ.

Приближенную оценку применения экономически целесообразных номинальных напряжений воздушных ЛЭП производим по эмпири­ческой формуле Г.А. Илларионова:

 

где Р - в мегаваттах (МВт) на одну цепь, l - в километрах (км).

Предварительно определяем приближённое потокораспределение мощностей по сооружаемым ЛЭП для максимальных нагрузок но­вых подстанций.

Схема№1 кВ;

Аналогично для остальных линий.

Таблица 6.1.

Номинальное напряжение линий в варианте№1

Участки линии L,км P,МВт U,кВ Uном,кВ
А-3        
В-1   17,644    
В-2   48,356    
1-2   9,644    

 

Схема№2

Таблица 6.2.

Номинальное напряжение линий в варианте№2

Участки линии L,км P,МВт U,кВ Uном,кВ
А-3        
В-1        
В-2        
А-1        

Поделиться с друзьями:

Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...

Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...

Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...

Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.149 с.