1 Проектная часть
1.1 Составление баланса активной и реактивной мощности
Балансовые расчёты, то есть выявление дефицита или избытка мощности, позволяют установить возможные направления передачи электроэнергии, оказывающие влияние на формирование схемы проектируемой ЭС и выбор параметров её элементов.
В данном проекте баланс мощностей составляется только для режима наибольших активных и реактивных нагрузок, принимая допущения, что потребление наибольших нагрузок у всех потребителей ЭС происходит одновременно.
Источники питания должны покрывать
суммарную нагрузку энергосистемы
,
включающую активные нагрузки всех
потребителей
,
потери активной мощности в линиях
и трансформаторах
.
,
где
МВт;
МВт;
МВт - необходимый резерв мощности
МВт
МВт
=> (дефицитная ЭС), недостающая в
энергосистему мощность генерируется
балансирующей станцией.
Реактивная нагрузка всех потребителей
Реактивная нагрузка станции 1
.
Реактивная нагрузка ЭС
может покрываться как генераторами электростанций, так и компенсирующими устройствами КУ (синхронными компенсаторами, конденсаторными батареями и др.).
Для упрощения полагаем, что все линии
будут работать в режиме натуральной
мощности. Тогда при составлении баланса
реактивной мощности грубо можно принять
.
Поэтому имеем следующие уравнение
баланса реактивной мощности.
.
Потери реактивной мощности в трансформаторах
на одну трансформацию равны приблизительно
от полной мощности нагрузок.
,
где полная мощность потребителей
МВ·А.
.
Реактивная нагрузка ЭС
.
Величину реактивной мощности, поступающей
от станций
,
следует определять по наибольшей
суммарной активной мощности
,
потребляемой в районе, и коэффициенту
мощности
,
с которым предполагается выдача мощности
с шин этих источников
Значение коэффициента мощности следует принимать для всех источников равным 0,93-0,95 при выдаче реактивной мощности по воздушным линиям (ВЛ) 35 – 220 кВ.
.
.
Отсюда мощность КУ будет равна.
Сеть является резервной, следовательно
размещение компенсирующих устройств
не требуется.
1.2 Разработка вариантов схем эс
Рисунок 1 - Вариант конфигурации ЭС № 1
Рисунок 2 - Вариант конфигурации ЭС № 2
Рисунок 3 - Вариант конфигурации ЭС № 3
1.3 Расчёт приближенного потокораспределения
Расчет потокораспределения (ПР) в каждом варианте ЭС производится для максимальных нагрузок в нормальном (при включении всех цепей) и наиболее тяжелом послеаварийном режимах работы.
Длины участков сети:
км;
км;
км;
км;
км;
км;
км;
км;
км;
1.3.1 Расчет потокораспределения схемы №1
;
;
Разрежем замкнутый контур по источнику питания, в качестве которого выступает узел 5.
Рисунок 4
Найдём потоки мощности на головных участках по правилу моментов мощностей.
Проверка:
.
Выбор номинального напряжения
где:
– длина линии;
– количество цепей.
=> 110 кВ;
=> 110 кВ;
=> 110 кВ;
=> 110 кВ;
=> 110 кВ;
=> 110 кВ.
Поскольку сечения проводов еще не
выбраны, потери напряжения следует
оценивать по среднему значению погонного
сопротивления.
для 110 кВ
Сопротивление для каждой линии определяется по формуле
,
Ом;
Ом;
Ом;
Ом;
Ом;
Ом
Ом
Суммарное падение напряжения до наиболее электроудалённой точки
Наиболее электроудалённой точкой является точка 5.
Нормальный режим
кВ;
кВ;
кВ.
Рассчитаем падение напряжения в случае обрыва одной цепи.
Послеаварийный режим при обрыве одной цепи линии 1-2
Рисунок 5 – Схема № 1 при обрыве цепи линии 1-2
Ом;
кВ;
.
Послеаварийный режим при обрыве одной цепи линии 3-5
Рисунок 6 – Схема № 1 при обрыве цепи линии 3-5
;
;
кВ;
кВ;
.
Данный вариант ЭС удовлетворяет установленным техническим требованиям – падение напряжения в нормальном и послеаварийном режимах не превышают установленных пределов.