Электроснабжение промышленного района

Составление баланса мощности. Предварительный расчет отобранных вариантов: радиально-магистральная, комбинированная и кольцевая сеть. Технико-экономическое обоснование проект. Расчет релейной защиты воздушных линий. Компенсация реактивной мощности.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Введение

Развитие энергетики и электрификации в значительной мере определяет уровень развития всего народного хозяйства нашей страны.

Электрические системы формируются из работающих станций, энергоузлов, часто из уже существующих более мелких систем. Их географическое положение, народнохозяйственная значимость и перспективный план дальнейшего развития - важнейшие факторы, на основании которых определяются экономические предпосылки проектирования энергосистем. Основная задача проектирования электрической системы состоит в выборе ее оптимальной структуры, то есть в отыскании оптимального варианта развития генерирующих мощностей энергосистемы в совокупности с системообразующими линиями электропередачи. Проектом должно предусматриваться сооружение таких новых электростанций и электропередач, при которых можно будет достичь наиболее экономических показателей создаваемой электрической системы.

Наиболее крупными потребителями электрической энергии являются промышленные предприятия. В данном дипломном проекте необходимо спроектировать сеть для электроснабжения группы потребителей с учетом их географического положения и потребляемых мощностей. Необходимо рассмотреть несколько вариантов сети электроснабжения и выбрать оптимальный вариант на основании проведенного технико-экономического сравнения. Для выбранного варианта производится уточненный расчет режима наибольших, наименьших нагрузок и послеаварийного режима, определяются токи короткого замыкания и производится выбор основного электрооборудования для одной из подстанций. Выполняется расчет релейной защиты воздушных линий и механический расчет.

1. Составление баланса мощности

Источниками, от которых проектируемая сеть для электроснабжения района получает электроэнергию, являются ТЭЦ и две подстанции энергосистемы ПС1 и ПС2. В часы наибольших нагрузок источник должен иметь необходимый резерв по активной мощности, достаточный для подключения дополнительных потребителей вновь проектируемой сети. Реактивная мощность, которую энергосистема может пропускать в часы наибольших нагрузок, ограничена возможностями загрузки генераторов по току и пропускной способностью системообразующих линий электропередач (ЛЭП).

Реактивная мощность, которую в режиме максимальных нагрузок готова выдавать энергосистема, оказывается недостаточной, и на подстанциях потребителей необходима установка компенсирующих устройств.

Составление баланса мощности преследует две цели:

- предварительное определение общего потребления активной мощности всеми новыми потребителями с учетом прогнозируемых потерь, которое сопоставляется с располагаемым резервом энергосистемы по активной мощности и с резервом мощности подстанции энергосистемы;

- определение общего потребления реактивной мощности с учетом потерь, которое сравнивается с располагаемой реактивной мощностью, на основании чего решается вопрос о необходимости компенсации части реактивной мощности непосредственно на подстанциях потребителей.

Будем считать, что по активной мощности в энергосистеме имеется достаточный резерв, поэтому при составлении баланса определяется необходимость компенсации реактивной мощности, на основании чего решается вопрос о необходимости компенсации части реактивной мощности непосредственно на подстанциях потребителей.

Полная мощность потребителей в режиме наибольших нагрузок:

, (1.1)

где P_i - активная мощность i-го потребителя, МВт;

cos - коэффициент мощности энергосистемы.

Из формулы (1.1) полная мощность первого потребителя равна:

МВА.

Аналогичный расчет производится для остальных потребителей.

Прогнозируемые потери активной мощности в линиях и трансформаторах подстанций потребителей принимаются в пределах 3…8% от потребляемой активной мощности.

Принимаем потери активной мощности в размере 5% от потребляемой активной мощности:

. (1.2)

Потери активной мощности, приходящиеся на первый потребитель:

МВт.

Аналогичный расчет производится для остальных потребителей.

Реактивная мощность потребителей:

(1.3)

Реактивная мощность первого потребителя:

 Мвар.

Аналогичный расчет производится для остальных потребителей.

Общие потери реактивной мощности во всей сети:

, (1.4)

где - потери в линиях, Мвар;

- потери в трансформаторах подстанций потребителей, Мвар;

- реактивная мощность в линиях, Мвар.

Потери реактивной мощности в линиях принимаются равными генерируемой ими же реактивной мощности. Поэтому учитываются только потери реактивной мощности в трансформаторах.

В режиме наибольших нагрузок потери реактивной мощности в трансформаторе обусловлены потерями в его реактивном сопротивлении короткого замыкания:

, (1.5)

где - нагрузка трансформатора, МВА;

- реактивное сопротивление короткого замыкания, Ом;

U - номинальное напряжение, кВ.

Реактивное сопротивление короткого замыкания определяется по каталожным данным трансформатора по формуле:

, (1.6)

где u_к - напряжение короткого замыкания, %;

U_ном - номинальное напряжение трансформатора, кВ;

S_ном - номинальная мощность трансформатор, МВА.

После подстановки формулы (1.6) в (1.5) получается следующая формула:

, (1.7)

где - коэффициент загрузки трансформатора.

Зарядная мощность линий, а также потери реактивной мощности в линиях не учитываются.

Напряжение короткого замыкания большинства трансформаторов составляет порядка 10%, а коэффициент загрузки в режиме наибольших нагрузок находится в пределах 0,4…0,7. Таким образом, формула для ориентировочного определения потерь реактивной мощности в трансформаторах подстанций потребителей примет следующей вид:

. (1.8)

Потери реактивной мощности в трансформаторах принимаются равными 6% от его полной мощности:

. (1.9)

Потери реактивной мощности в трансформаторах первого потребителя:

Мвар.

Аналогичный расчет производится для остальных потребителей.

Результаты расчета полной и реактивной мощностей, потери активной и реактивной мощностей для восьми потребителей заносятся в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 - Баланс активной и реактивной мощности

Потребитель	1	2	3	4	5	6	7	8	Итого
,	30,88	4,86	35,85	34,71	41,11	22,42	19,69	4,57
, МВт	17,6	3,6	23,3	23,6	25,9	14,8	12,8	3,2	124,8
, МВт	0,88	0,18	1,165	1,18	1,295	0,74	0,640	0,160	6,240
, Мвар	25,37	3,27	27,24	25,45	31,93	16,85	14,96	3,26	148,33
, Мвар	1,85	0,29	2,151	2,0	2,467	1,3	1,18	0,3	11,65
, Мвар	19,35	1,954	18,97	16,97	22,80	11,6<... Другие файлы: Электроснабжение района нефтедобычи Особенности выбора системы электроснабжения промышленного предприятия, варианты схемы электроснабжения района нефтедобычи. Этапы проектирования электр... Внешнее электроснабжение промышленного района Составление вариантов схем соединения электрических сетей. Расчет баланса активной и реактивной мощности, приближенного потокораспределения, токов кор... Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий. В 2-х ч. Ч. 2. Рассмотрены вопросы организации курсового и дипломного проектирования. Учебное пособие предназначено для специальности "техническая эксплуатация и обс... Выбор оптимальной схемы энергоснабжения промышленного района Расчет теплопотребления и технико-экономических показателей комбинированной схемы энергоснабжения промышленного района. Годовой расход топлива котельн... Проектирование энергетической сети промышленного района Потребление и покрытие потребности в активной и реактивной мощности в проектируемой сети. Выбор схемы, номинального напряжения и основного оборудовани...