Разработка вариантов конфигурации электрической сети

Тип: курсовая работа
Категория: Физика и энергетика

Скачать

Купить

Возможные варианты конфигураций соединения цепей электропередач. Приближенные расчёты потокораспределения в нормальном режиме наибольших нагрузок. Выбор номинального напряжения и числа цепей линий. Электрический расчёт сети в послеаварийном режиме.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

1. Разработка 4-5 вариантов конфигурации сети

При выборе вариантов необходимо соблюдать два условия: сеть должна иметь по возможности меньшую длину; для каждого потребителя в зависимости от его категории должна быть обеспечена соответствующая степень надёжности.

В соответствии с ПУЭ [5] нагрузки 1-й и 2-й категорий должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания, и перерыв их электроснабжения допускается лишь на время автоматического восстановления питания. Допускается питание потребителей 2-й категории от одного источника при соответствующем технико-экономическом обосновании. Для электроприёмников 3-й категории достаточно питания по одной линии, питающейся от одного источника или, в виде отпайки, от проходящей вблизи линии. В качестве критерия сопоставления вариантов сети на данном этапе проектирования рекомендуется использовать суммарную длину линий. Длины высоковольтных (одноцепных) линий увеличиваем на 20% из-за вероятного отклонения трассы линии электропередачи от длины прямой линии по причине изменения рельефа местности. Длины двухцепных линий при этом умножаются на 1,4 - во столько раз дороже двухцепная линия по сравнению с одноцепной.

Этот критерий основывается на предположении, что все варианты схемы имеют один класс номинального напряжения и выполнены одинаковым сечением проводов на всех участках, причём использованы одинаковые типы опор, конструкции фаз и т.д.

Конфигурация вариантов сети приведена на рисунке 1.1.

На основе выше изложенного принимаем для дальнейших расчётов варианты 1 и 2. Оба варианта имеют наименьшую протяженность сети ЛЭП, удовлетворяют требованиям по числу присоединений к категориям потребителей, имеют кольцевые схемы.

Рисунок 1.1- Варианты конфигурации сетей

2. Приближенные расчёты потокораспределения в нормальном режиме наибольших нагрузок для двух вариантов сети

Рассчитаем нагрузки потребителей:

S = P+jQ,

где Q = P*tgц,

где Р - активная мощность потребителей, МВт;

tgц=0,672 - коэффициент реактивной мощности потребителей, определяемый на основании cosц=0,83.

Для ПС2:

Q = 14*0,672 = 9,4 МВ*Ар

S = 14+j9,4 MB*А

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.1

Таблица 2.1 Значения нагрузок потребителей

Потребители	Катего-рия	Т_нб,ч	сosц	Р, МВт	Q, МВАр	S, MB*A	S_?, МВ*А
				ВН	СН	НН	ВН	СН	НН	ВН	CH	НН
1	Балансирующий узел
2	III	5100	0,83			14			9,4			16,86	16,87
3	I	5100		10		15	6,72		10,08	12,05		18,07	30,12
4	II	5200			12	11		8,06	7,39		14,46	13,25	27,71
5	II	5200				17			11,42			20,48	20,48

Для определения номинальных напряжений и сечений проводов для выбранных конфигураций сети необходимо рассчитать потоки мощности в ветвях схемы. На первом этапе проектирования эту задачу приходится решать приближённо. В качестве приближённого метода применим метод контурных уравнений, т.е. метод, с помощью которого расчёт потокораспределения ведётся в два этапа, когда на первом этапе выполняется расчёт без учёта потерь мощности и потерь напряжения, а на втором - расчеты уточняют с учётом потерь. Здесь используются результаты, полученные на первом этапе электрического расчёта. Чтобы создать предпосылки для возможности применения этого метода, прибегаем к допущениям:

- номинальные напряжения линий одинаковы;

- сечения проводов линий одинаковы, следовательно, их сопротивления пропорциональны их длинам, проводимости линий не учитываются;

- потери мощности в трансформаторах не учитываются.

- Расчет приближенного потокораспределения для варианта №1

При одном источнике питания мощности на головных участках рассчитываем по выражению:

где l_n и l_? длины противоположных плеч и суммы плеч соответственно.

Проверка:

Распределение мощностей на остальных участках рассчитываем по первому закону Кирхгофа.

Результаты расчёта с учётом направлений потоков мощности приведены на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1- Результаты расчёта с учётом направлений потоков мощности для варианта №1

Расчет приближенного потокораспределения для варианта №2

Расчет приближенного потокораспределения для варианта №2 производим аналогично варианту №1.

Проверка

Результаты расчёта с учётом направлений потоков мощности приведены на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2- Результаты расчёта с учётом направлений потоков мощности для варианта №2

3. Выбор номинального напряжения и числа цепей линий

Номинальное напряжение - это основной параметр сети, определяющий габаритные размеры линий, трансформаторов, подстанций, коммутационных аппаратов и их стоимость.

Выбранное напряжение должно соответствовать принятой систем номинальных напряжений в энергосистеме региона. Предварительный выбор номинальных напряжений осуществляется по экономическим зонам [1, c. 45-46] или по эмпирическим формулам [4, с. 260]:

Формула Стилла:

Формула Илларионова:

Формула Залеского:

где l и Р -- длина линии, км, и мощность на одну цепь линии. МВт

Во всех случаях независимыми переменными при выборе номинальных напряжений являются длины линий и протекающие по ним активные мощности, которые были определены на этапе предварительного потокораспределения.

Произведём расчёт напряжений по экономически зонам и эмпирическим формулам для участка 1-2 варианта №1:

Линия 1-2 одноцепная, длиной 39,6 км, передаваемая активная мощность Р=38,113 МВт. На пересечении координат осей искомая точка попадает в зону U=110 кВ. Предварительно для данной линии принимаем напряжение 110 кВ.

Формула Стилла:

Формула Илларионова:

Формула Залеского:

Окончательно принимаем на участке сети 1-2 варианта №1 номинальное напряжение 110 кВ.

Аналогично производим расчет для остальных участков сети. Результаты расчета сводим в таблицу 3.1

Таблица 3.1 - Предварительный выбор номинального напряжения линий электропередачи

Номер Линии по схеме	Длина линии, км	Передаваемая Активная мощность, МВт	Расчётное номинальное напряжение, кВ	Принятое номинальное напряжение, кВ
			по экономическим зонам	По эмпирическим формулам
				Стилла	Илларионова	Залесского
Вариант 1
Другие файлы: Проектирование районной электрической сети Разработка вариантов конфигурации электрической сети. Выбор номинального напряжения сети, сечения проводов и трансформаторов. Формирование однолинейно... Проект развития электрической сети Выбор рациональных вариантов схем электрической сети с обоснованием конфигурации сети, номинальных напряжений, числа и мощности трансформаторов на под... Разработка проекта электрической сети района Выбор оптимального варианта конфигурации электрической сети и разработка проекта электроснабжения населённых пунктов от крупного источника электроэнер... Проектирование районной электрической сети Характеристика района проектирования электрической сети. Анализ источников питания, потребителей, климатических условий. Разработка возможных варианто... Проектирование развития электрической сети Принципы разработки вариантов конфигурации сети. Разработка балансов мощностей. Определение эквивалентных токов узлов. Выбор сечений линий электропере...