Содержание

Введение .

1. Разработка 4-5 вариантов конфигурации сети и выбор

двух вариантов для дальнейших расчётов .

2. Приближённые расчёты потокораспределения в нормальном режиме

наибольших нагрузок для двух вариантов сети .

3. Выбор номинального напряжения сети и числа цепей

линий электропередачи .

4. Выбор сечений проводов .

5. Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях .

6. Технико-экономическое сравнение вариантов .

7. Электрические расчёты характерных режимов сети: нормальных режимов наибольших и наименьших нагрузок, наиболее тяжелого

послеаварийного режима .

8. Оценка достаточности регулировочного диапазона трансформаторов

из условия встречного регулирования напряжения .

9. Расчёт технико-экономических показателей .

Список литературы .

Введение

Формирование электрических систем осуществляется с помощью электрических сетей, которые выполняют функции передачи энергии и электроснабжения потребителей. С учётом этого ведётся проектирование.

Расчётные задачи решаются по определённым формулам по известной методике на основе необходимых данных. Выбор наиболее удачного варианта электрической сети про изводится путём теоретических расчётов и на основе различных соображений.

К электрической сети предъявляются определённые технико-экономические требования, с учётом которых производится выбор наиболее приемлемого варианта.

Экономические требования сводятся к достижению, по мере возможности, наименьшей стоимости передачи энергии по сети, поэтому следует стремиться к снижению капитальных затрат на сооружение сети. Необходимо также принимать меры к уменьшению ежегодных расходов на эксплуатацию электрической сети. Одновременный учёт капитальных вложений и эксплуатационных расходов может быть произведён с помощью метода приведенных затрат. В связи с этим оценка экономичности варианта электрической сети производится по приведенным затратам.

Выбор наиболее приемлемого варианта, удовлетворяющего технико-

экономическим требованиям, - это один из основных вопросов при проектировании любого инженерного сооружения, в том числе и электрической сети.

В задании на курсовую работу даётся необходимая информация о потребителях: их взаимное расположение, максимальные и минимальные мощности, коэффициенты мощности, число часов использования максимальной нагрузки. Для решения вопросов надёжности электроснабжения указываются категории потребителей. В задании при водятся также исходные данные о месторасположении электрической станции без значения её мощности. Она принимается за балансирующий узел, в котором задаётся режим напряжений при максимальных и минимальных нагрузках.

Курсовая работа представляется в виде пояснительной записки и одного листа графической части.

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.

Разработанная схема считается удачной, если в ремонтных и аварийных режимах нагрузка оставшихся в работе питающих линий увеличивается не более чем на 50-60 % от нагрузки нормального режима максимальных нагрузок. Под питающими линиями понимаются линии, отходящие от источников энергии – электростанции и системной подстанции (балансирующего узла). Такими свойствами обладают многоконтурные схемы с тремя и более питающими линиями. При двух питающих линиях их желательно выполнять двухцепными.

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.

Принимаемая схема должна быть гибкой и удобной в эксплуатации, желательно однородной. Такими качествами обладают многоконтурные схемы одного номинального напряжения. Отключение любой цепи в такой схеме сказывается в незначительной степени на ухудшении режима работы сети в целом.

В качестве критерия сопоставления вариантов сети на данном этапе проектирования рекомендуется использовать суммарную длину линий. Длины высоковольтных (одноцепных) линий увеличиваем на 10 % из-за вероятного отклонения трассы линии электропередачи от длины прямой линии по причине изменения рельефа местности. Длины двухцепных линий при этом умножаются на 1,4-1,6 – 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.

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

Вариант 1 Вариант 2

Вариант 3 Вариант 4

балансирующий узел;

потребитель I категории;

потребитель II категории;

потребитель III категории;

33 — длина линии (в км).

Рисунок 1.1 – Конфигурация вариантов сети

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

Рассчитаем нагрузки потребителей: S=P+jQ, где Q= P·tgφ,

где Р - активная мощность потребителей, МВт;

tgφ=0,67 – коэффициент реактивной мощности потребителей, определяемый на основании соsφ=0,83

Для ПС2 на стороне ВН задана активная мощность =10 МВт; реактивная мощность =10·0,67=6,72 Мвар; полная мощность = 10+j6,72 MB·A.

Для ПС2 на стороне НН задана активная мощность =15 МВт; реактивная мощность

=15·0,67=10,08 Мвар; полная мощность =15+j10,08 МВ·А.

Суммарная нагрузка в узле 2: =10+j6,72+15+j10,08=15+j16,8 МВ·А.

Таблица 2.1-Значения нагрузок потребителей

Номер узла	Кат его рия		Тнб ч	Cosφ	Р,МВт			Q,Мвар			S,МВ·А			,МВ·А
					ВН	СН	НН	ВН	СН	НН	ВН	СН	НН
1	Балансирующий узел
2	II	5100		0,83	10	-	15	6,72	-	10,08	10+j6,72		15+j 10,08	25+j16,8
3	I				-	-	17	-	-	11,4	-	-	17+j 11,4	17+j11,4
4	II	5200			-	10	12	-	6,72	8,064	-	10+j6,72	12+j 8,064	22+j 14,784
5	III				-	-	14	-	-	9,408	-	-	14+j 9,408	14+j 9,408

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 – следуют уточнения 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, следовательно, заданные нагрузки узлов можно подключить в узлы связи линий и трансформаторы в расчётах не учитывать.

Расчет приближенного распределения потоков мощности для варианта 1

Находим распределение мощностей на участках кольца по известному выражению:

,

где и - длины противоположных плеч и суммы плеч соответственно.

Проверка: S12+ S15= S₂+S₃+S₄+S₅

S₁₂+S₁₅=42,467+j28,523+35,533+j23,869=78+j52,392 MB ∙А S₂+S₃+S₄+S₅=25+j16,8+17+j11,4+22+j14,784+14+j9,408=78+j52,392MB∙А

Равенство:S₁₂+S₁₅=S₂+S₃+S₄+S₅ выполняется.

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

Рисунок 2.1- Результаты расчета потоков мощности

Расчет приближенного распределения потоков мощности для варианта 2

Проверка: S12+ S15= S₂+S₃+S₄+S₅

S₁₂+S₁₄=42,487+j28.537+35.513+j23.855=78+j52.392 MB ∙А

S₂+S₃+S₄=25+j16.8+17+j11,4+22+j14.784+14+j9.408=78+j52.392MB∙А

Равенство:S₁₂+S₁₄=S₂+S₃+S₄выполняется

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

Рисунок 2.2- Результаты расчета потоков мощности