Часть I. Проектирование питающих сетей

1. Формирование задания к проектированию

1.1. Исходные данные для проектирования электрической сети

Питающие сети предназначены для передачи электроэнергии от системообразующей сети и, частично, от электростанций к понижающим районным электрическим подстанциям. Питающие сети в основном резервированы и в Украине выполнены на напряжении U_ном = 110 кВ, хотя в некоторых случаях их функции могут выполнять сети с U_ном = 35 кВ либо U_ном = 220 кВ.

Исходные данные для проектирования питающей сети промышленного района содержат сведения о потребителях электроэнергии и источниках питания, об их размещении на плане местности, особенностях климатических и географических условий.

Предполагается, что источниками питания проектируемой сети могут быть электрическая станция или подстанции системообразующей сети, которые способны обеспечить электроэнергией потребителей района с учетом перспективного роста их нагрузок.

Потребителями являются коммунально-бытовые и промышленные предприятия городов. Заданное расположение пунктов потребления мощности на плане района соответствует центрам питания распределительной сети 6 - 10 кВ, которыми являются понижающие подстанции (ПС). Проектируемая сеть предназначается для электроснабжения нескольких объектов.

В задании на проект должны быть указаны следующие данные:

- взаимное расположение центров питания (ЦП) района и пони­жающих подстанций (ПС);

- минимальный коэффициент мощности, который может обеспечить энергосистема, сos φ_г;

- наибольшая зимняя нагрузка Р_ni, МВт, на стороне низшего напряжения и коэффициент мощности сos φ_i. в пунктах потребления электроэнергии;

- состав приемников электроэнергии в каждом из пунктов по категориям требуемой надежности электроснабжения, %;

- климатический район по толщине стенки гололеда;

- номинальное напряжение с низшей стороны приемных подстанций и др.

Для расчета параметров нормальных и наиболее тяжелых послеаварийных режимов проектируемой сети в задании должны быть определены уровни напряжения на шинах ЦП для этих режимов.

Некоторые исходные показатели, характеризующие графики нагрузок, условно принимаются одинаковыми. К ним относятся такие параметры, как: продолжительность использования наибольшей нагрузки Т_нб, час., отношение наименьшей летней активной нагрузки к наибольшей зимней Р_нм / Р_нб, %. Указанные исходные данные в условиях курсового проектирования можно рассматривать как средние показатели в целом по промышленному району, обслуживаемому проектируемой сетью.

Задание на курсовое проектирование должно быть индивидуальным для каждого студента. Авторы рекомендуют выдавать задание на бланке (П.1.), заполненном преподавателем. Образец заполнения показан в приложении П.1.1.

1.2. Содержание проекта

Основным содержанием проекта развития питающих сетей является проектирование рациональной схемы электрической сети, определение параметров характерных режимов ее работы, выбор средств регулирования напряжения и компенсации реактивной мощности.

Рекомендуется следующее соотношение разделов основного материала расчетно-пояснительной записки проекта:

- определение потребностей района в активных и реактивных мощностях и исследование их баланса; предварительное определение потребности в компенсирующих устройствах (КУ) - (10%);

- выбор оптимальной схемы электроснабжения промышленного района, ее номинального напряжения, типов воздушных линий электропередачи (ВЛ) и трансформаторов - (45%);

- расчет нормальных и наиболее тяжелых послеаварийных режимов сети - (30%);

- обеспечение регулирования напряжения на ПС - (10%);

- уточненный баланс реактивной мощности и обоснование выбора типов КУ; определение рационального числа включенных трансформаторов в режиме наименьших нагрузок и количества электроэнергии, теряемой в сети - (5%).

В объем должны входить графические материалы: схемы вариантов развития сети, схема электрических соединений оптимального варианта сети, результаты расчетов установившихся режимов и др. по усмотрению руководителя проекта.

В проекте может быть предусмотрена индивидуальная тема для углубленной проработки. Для этой цели рекомендуется следующая тематика: оптимизация режимов сети на ЭВМ; разработка дополнительных способов и средств регулирования напряжения в сети; разработка рекомендаций по снижению потерь электроэнергии; обоснование нетиповых схем открытых распределительных устройств (ОРУ) и схем электрических соединений подстанций в питающих сетях; выбор целесообразных режимов работы трансформаторов и КУ с учетом возможных режимов работы сети; конструктивное исполнение ВЛ и ПС; анализ особенностей подключения и использования трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов и др. по усмотрению руководителя проекта.