НИУ «МЭИ»

Институт электроэнергетики

Кафедра электроэнергетических систем

Курсовой проект по дисциплине

«Дальние электропередачи сверхвысокого напряжения»

Тема проекта:

«ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ И АНАЛИЗ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ СВН»

Студент: Сухов А.А.

Группа: Э-07-09

Руководитель: Дичина О.В.

Москва 2014.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 3

1. СОСТАВЛЕНИЕ ВАРИАНТОВ ВОЗМОЖНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И ВЫБОР САМОГО ВЫГОДНОГО. 4

1.1. Число цепей, номинальное напряжение и сечение проводов воздушных линий. 4

1.2. Балансирование генерируемой и потребляемой реактивной мощности на шинах промежуточной подстанции. 22

1.3. Проверка апериодической статической устойчивости электропередачи. 39

1.4. Схемы электрических соединений и оборудование открытых распределительных устройств (ОРУ) электростанции, промежуточной и концевой подстанции. 51

1.5. Технико-экономическое сравнение вариантов выполнения электропередачи и выбор целесообразного. 57

2. РАСЧЕТЫ ОСНОВНЫХ РАБОЧИХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 64

2.1. Расчет режима наибольшей передаваемой мощности. Определение целесообразного перепада напряжения на концах головного участка электропередачи. 65

2.2. Расчет режима малых нагрузок. Мероприятия по компенсации зарядной мощности электропередачи. 80

2.3. Расчет послеаварийного режима. 87

3. РАСЧЕТЫ СИНХРОНИЗАЦИОННЫХ РЕЖИМОВ ПЕРЕДАЧИ 91

3.1. Расчет режима при синхронизации на шинах промежуточной подстанции. 92

3.2. Расчет режима при синхронизации на шинах передающей станции. 99

4. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СПРОЕКТИРОВАННОЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 105

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 109

Введение

В данной работе выполняется проект электропередачи переменного тока сверхвысокого напряжения от удалённой электростанции в приёмную систему. Эта электропередача имеет одну промежуточную подстанцию с отбором мощности. Проект условно разделён на две части: проектную и расчётную.

В первой выполняется формирование перспективных вариантов схемы электропередачи, выбор основного оборудования для этих вариантов, их сравнение по приведённым затратам и выбор оптимального с экономической точки зрения варианта. Необходимость составления альтернативных или дополняющих друг друга вариантов схемы сети обуславливается тем, что основные типы схем обладают различными, часто конкурирующими техническими и технико-экономическими показателями (при сооружении, эксплуатации и т.п.).

Во второй – для выбранного варианта рассчитываются режимы наибольшей и наименьшей передаваемой мощности, послеаварийный режим и режимы синхронизации; производится выбор вспомогательного оборудования и оценка технико-экономических показателей спроектированной электропередачи.

1. Составление вариантов возможного выполнения электропередачи и выбор самого выгодного.

Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор целесообразного, исходя из наименьших приведенных затрат, предполагает, что технические возможности этих вариантов равнозначны. Поэтому при рассмотрении вариантов возможного выполнения электропередачи необходимо обеспечивать их равноценную надежность и пропускную способность за счет применения соответствующего основного и дополнительного оборудования и автоматических устройств.

1.1. Число цепей, номинальное напряжение и сечение проводов воздушных линий.

Выбор числа цепей на участках электропередачи производится по условию обоснованно надежного снабжения энергией потребителей промежуточной подстанции, а также потребителей приемной системы, обеспечиваемых энергией от электростанции.

Для ориентировочного определения величины экономически целесообразного напряжения ЛЭП ( ) используется формула Илларионова:

где – длина участка линии, км; - максимальная передаваемая активная мощность на одну цепь, МВт.

Согласно заданию, оперативный резерв мощности приемной системы превышает наибольшую мощность промежуточной подстанции: , где МВт, МВт. Таким образом, на обоих участках электропередачи допустимо сооружение одноцепной ВЛ, но возникнет ущерб от недоотпуска электроэнергии в систему при аварии, который следует учесть при технико-экономическом сопоставлении вариантов.

Для определения максимального перетока мощности по второму участку необходимо учесть годовые графики выдачи мощности ЭС и потребления мощности на ПС. В данной работе годовые графики выдачи мощности ЭС и нагрузки ПС имеют вид:

Рис.1. Годовой график распределения мощности на ПС и ЭС.

Графики выработки мощности генераторами КЭС и потребления мощности на промежуточной ПС в процентах заданы в задании.

Приведем расчет мощности, передаваемой по первому и второму участку для января.

Мощность, передаваемая по первому участку:

мощность, потребляемая ПС:

мощность, передаваемая по второму участку:

Результаты сведем в таблицу 1.1.

Таблица 1.1. Рассчитанные перетоки мощностей

месяцы	, %	, МВт	, %	, МВт	, МВт
январь	100	1230	100	530	700
февраль	100	1230	100	530	700
март	80	984	90	477	507
апрель	60	738	80	424	314
май	50	615	60	318	297
июнь	50	615	50	265	350
июль	50	615	40	212	403
август	50	615	40	212	403
сентябрь	60	738	50	265	473
октябрь	80	984	80	424	560
ноябрь	100	1230	90	477	753
декабрь	100	1230	100	530	700

Число часов использования наибольшей нагрузки первого участка:

Число часов использования наибольшей нагрузки второго участка:

По результатам расчетов можно видеть, что наибольшая передаваемая мощность по второму участку равна .

Оценим напряжения по формуле Илларионова

Первый участок: км, МВт

Одноцепное исполнение:

Двухцепное исполнение:

Второй участок: км, МВт

Одноцепное исполнение:

Двухцепное исполнение:

В соответствии с полученными значениями экономически целесообразных напряжений можно рассмотреть следующие варианты сооружения ЛЭП:

Рис.1. Вариант 1.

Рис.2. Вариант 2.

В рассматриваемых вариантах схемы сети используются только двухцепные (многоцепные) линии как на первом, так и на втором участках линии, т.к. передача электроэнергии осуществляется от АЭС. АЭС работает в базисе графика нагрузки. В связи с этим необходимо постоянно выдавать заданную мощность, а при использовании одноцепной линии на любом из участков электропередачи, в случае аварии на ней, это будет сделать невозможно.