Введение
Целью курсового проекта «Расчет параметров и режимов электрической сети напряжением 110/35 кВ суммарной мощностью нагрузки 116 МВт и длиной линий 166 км» является расчет электрического режима сети 110/35кВ. Расчет выполнен по П-образной схеме замещения для ВЛ-110 кВ и упрощенной схеме замещения для ВЛ-35 кВ, и Г-образной схеме замещения для трансформаторных подстанций.
Расчет режима сети выполнен методом «в два этапа». На первом этапе определяются потоки мощности в ветвях схемы замещения. На втором этапе рассчитываются значения напряжений по узлам схемы замещения. Такой расчет является основой итерационного цикла, который выполняется до тех пор, пока разность значений параметров режима, полученных в результате двух соседних итераций, не будет меньше заранее заданной величины.
В проекте приведен расчет первой итерации, когда в качестве напряжения “конца” задается номинальное напряжение. В проекте приведен расчет режима, выполненный с помощью программы RastrWin.
1.2Определение мощности трансформаторов по заданной мощности нагрузок
Полная мощность нагрузки определяется по формуле
(1.1)
где PHi – активная мощность нагрузки подстанций 110(35) кВ;
cosϕi – коэффициент мощности нагрузки подстанций 110(35) кВ.
Расчет полных мощностей нагрузок приведен в таблице 1.1
Таблица 1.1 – Расчет мощностей нагрузок.
№ п/п |
Pномi, МВт |
cosфi |
Sнi, МВт |
Qi, МВАр |
1 |
15 |
0,96 |
15,625 |
4,375 |
2 |
20 |
0,95 |
21,053 |
6,574 |
3 |
14 |
0,94 |
14,894 |
5,081 |
4 |
28 |
0,93 |
30,108 |
11,066 |
5 |
24 |
0,92 |
26,087 |
10,224 |
6 |
9 |
0,91 |
9,89 |
4,101 |
7 |
6 |
0,9 |
6,667 |
2,906 |
Выбор номинальной мощности трансформатора представим в виде таблицы 1.2
Таблица 1.2 – Выбор расчетной мощности трансформатора.
№ п/п |
Uвн, кВ |
Uсн, кВ |
Uнн, кВ |
Sнн, МВА |
Sсн, МВА |
Sполн., МВА |
Sрасч., МВА |
1 |
110 |
0 |
10 |
15,625 |
0 |
15,625 |
11,161 |
2 |
110 |
0 |
6 |
21,053 |
0 |
21,053 |
15,038 |
3 |
110 |
0 |
6 |
14,894 |
0 |
14,897 |
10,638 |
4 |
110 |
0 |
10 |
30,108 |
0 |
30,108 |
21,505 |
5 |
110 |
35 |
10 |
26,087 |
16,557 |
42,644 |
30,46 |
6 |
35 |
0 |
10 |
9,89 |
0 |
9,89 |
7,064 |
7 |
35 |
0 |
10 |
6,667 |
0 |
6,667 |
4,762 |
На подстанциях устанавливается два трансформатора. Мощность трансформатора определяется из условия 40 % перегрузки при выходе из строя одного из трансформаторов.
Для выбора марки трансформатора воспользуемся формулой:
(1.2)
По полученным ранее расчетным мощностям трансформаторов (табл. 1.2) определим их марки [1] и представим их в таблице 1.3.
Таблица 1.3 – Определения марки трансформаторов подстанций.
№ п/п |
Марка трансформатора |
1 |
ТДН-16000/110 |
2 |
ТДН-16000/110 |
3 |
ТДН-10000/110 |
4 |
ТРДН-25000/110 |
5 |
ТДТН-40000/110 |
6 |
ТДН-10000/35 |
7 |
ТМН-6300/35 |
Каталожные данные выбранных трансформаторов представим в таблице 1.4.
Таблица 1.4 – Каталожные данные выбранных трансформаторов.
|
2. Расчет параметров схемы замещения
Д
вухобмоточные
трансформаторы рассчитываем по Г-образной
схеме замещения:
Gт Bт
Рисунок 2.1 – Г- образная схема замещения трансформатора
Трехобмоточный трансформатор рассчитываем по трехлучевой схеме:
Gт Bт
Рисунок 2.2 – Трехлучевая схема замещения трансформатора
Учитывая то, что на подстанции установлено два трансформатора, параметры схемы замещения подстанции будут определены по формулам:
Сопротивления схемы замещения для двухобмоточных трансформаторов п/ст
(2.1)
(2.2)
Сопротивления схемы замещения для трехобмоточных трансформаторов п/ст
(2.3)
(2.4)
(2.5)
(2.6)
Проводимости схемы замещения
(2.7)
(2.8)
№ |
r вн, Ом |
rсн, Ом |
rнн, Ом |
хвн, Ом |
хсн, Ом |
хнн, Ом |
r, Ом |
x, Ом |
ΔPxx, Вт |
ΔQxx, ВАр |
1 |
|
|
|
|
|
|
2,19 |
43,35 |
0,038 |
0,224 |
2 |
|
|
|
|
|
|
2,19 |
43,35 |
0,038 |
0,224 |
3 |
|
|
|
|
|
|
3,975 |
69,5 |
0,028 |
0,14 |
4 |
|
|
|
|
|
|
1,27 |
27,95 |
0,054 |
0,35 |
5 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
17,75 |
0 |
11,15 |
0 |
0 |
0,086 |
0,48 |
6 |
|
|
|
|
|
|
32,5 |
5,05 |
0,029 |
0,16 |
7 |
|
|
|
|
|
|
42,5 |
7,3 |
0,0184 |
0,1134 |
Расчет параметров схемы замещения трансформаторов подстанций представлен в таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Расчет параметров схемы замещения трансформаторов п/ст.
Расчет линии ведется по П-образной схеме замещения.
Рисунок 2.3 – П - образная схема замещения линии
Для воздушной линии 35 кВ расчет ведется по упрощенной схеме замещения, т.е. без учета емкостной проводимости.
Рисунок 2.4 – Упрощенная схема замещения воздушной линии
Параметры схем замещения линии определяются в соответствии с формулами:
(2.9)
(2.10)
(2.11)
(2.12)
(2.13)
Радиус провода и активное сопротивление провода определяется по [1] в соответствии с сечением провода.
Параметры схемы замещения линии представлены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 - Параметры схемы замещения линии.
Наим. ВЛ |
Uном, кВ |
Марка провода |
n |
Dсг, м |
rпр, м |
L,км |
r0, Ом |
x0, Ом |
b0/2, См |
r, Oм |
x, Ом |
b/2, См |
ВЛ 1 |
110 |
АС-240 |
1 |
5 |
0,0108 |
34 |
0,118 |
0,3995 |
2,843E-06 |
4,012 |
13,584 |
9,66E-05 |
ВЛ 2 |
110 |
АС-185 |
1 |
5 |
0,0098 |
17 |
0,159 |
0,406 |
2,798E-06 |
2,703 |
6,8954 |
4,75E-05 |
ВЛ 3 |
110 |
АС-150 |
1 |
5 |
0,00855 |
24 |
0,204 |
0,414 |
2,739E-06 |
4,896 |
9,9395 |
6,57E-05 |
ВЛ 4 |
110 |
АС-240 |
1 |
5 |
0,0108 |
16 |
0,118 |
0,399 |
2,843E-06 |
1,888 |
6,3926 |
4,54E-05 |
ВЛ 5 |
110 |
АС-150 |
2 |
5 |
0,00855 |
26 |
0,204 |
0,414 |
2,739E-06 |
2,652 |
5,3839 |
0,000142 |
ВЛ 6 |
110 |
АС-240 |
2 |
5,5 |
0,0108 |
32 |
0,118 |
0,405 |
2,800E-06 |
1,888 |
6,4879 |
0,000179 |
ВЛ 7 |
35 |
АС-120 |
2 |
3,5 |
0,0076 |
10 |
0,244 |
0,399 |
2,846E-06 |
1,22 |
1,996 |
5,69E-05 |
ВЛ 8 |
35 |
АС-120 |
2 |
3,5 |
0,0076 |
7 |
0,244 |
0,399 |
2,846E-06 |
0,854 |
1,3972 |
3,98E-05 |