Некоммерческое акционерное общество

«АУЭС имени Гумарбека Даукеева»

Кафедра электрических станций и электроэнергетических систем

Расчетно-графическая работа № 3

По дисциплине: Электрические сети и системы

Специальность: 5B071800

Выполнил: Омар А.Б. Группа: ЭЭ-17-8

Приняла: доц. Михалкова Е.Г.

_________ _________ «___» ________­­­­­­­­­­­__________2020 г.

Алматы 2020

Содержание

Введение…………………………………………………………………….…	3
Условия и исходные данные……………………………..……………….….	5
1.1 Условие задачи…………………………………………………………....	5
1.2 Исходные данные………………………..…………………………….….	5
2 Решение………………………..……………………………….…………....	6
2.1 Таблица переключения трансформатора………………….………….....	6
2.2 Расчет максимальных нагрузок…………………………….………..…...	7
2.3 Расчет минимальных нагрузок…………………………….……...……...	8
Заключение………………………..…………………………………….……..	10
Список литературы………………………..……………………………….….	11

Введение

В данной расчетно-графической работе будет рассмотрены вопросы по расчетам главных характеристик указанной схемы. Мы имеем подстанцию, которая соединена с помощью ЛЭП с трансформатором или автотрансформатором. Линия электропередачи один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока. Также электрическая линия в составе такой системы, выходящая за пределы электростанции или подстанции. Различают воздушные и кабельные линии электропередач. По ЛЭП также передают информацию при помощи высокочастотных сигналов. Используются они для диспетчерского управления, передачи телеметрических данных, сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики.

Строительство ЛЭП, сложная задача, которая включает в себя проектирование, производственные работы, монтаж, пуско-наладку, обслуживание. Трансформатор это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем, без изменения частоты. Трансформатор осуществляет преобразование переменного напряжения и гальваническую развязку в самых различных областях применения электроэнергетике, электронике и радиотехнике.

1 Условия и исходные данные

1.1 Условие задачи

Районная подстанция “Б” с двумя трансформаторами питается по двум параллельным линиям от электростанции “А” (рисунок 1). Параметры сети и мощность нагрузки в максимальном режиме указаны в таблице 1. Наименьшая нагрузка составляет 50% от наибольшей. Коэффициент мощности в обоих режимах равен 0,93. при наибольшей нагрузке на шинах электростанции поддерживается напряжение U_Amax, а при наименьшей – U_Amin. При наименьших нагрузках один из трансформаторов отключается.

Определить необходимый диапазон регулировочных ответвлений на трансформаторах.

1.2 Исходные данные

Тип трансформатора: ТРДН – 40000 / 110;

Мощность нагрузки: Sн = 50 МВА;

Номинальный коэффициент трансформации: Ктр =115/10,5/10,5

Длина линии: L = 48 км;

Марка провода: АС 150/24;

U_Amax = 118кВ; U_Amin= 111кВ;

соsφ = 0,93.

Рисунок 1 – Расчетная схема сети

2 Решение

2.1 Таблица переключения трансформатора

Для решения задачи необходимо рассчитать режим сети, то есть определить уровни напряжения на шинах подстанции U_a, U_bи U_gв максимальном и минимальном режимах. Учитывая то, что трансформаторы, подключенные к сети 110 кВ имеют регулировочный диапазон ±9 х 1,78%, составим таблицу коэффициента трансформации для всех ответвлений таблица 1, на рисунке 1 показана расчетная схема сети:

Ктр = 115/10,5=10,95

Таблица 1

Положение переключателя	W, %	W, отн.ед.	Кт
9	16,02	1,1602	12,70419
8	14,24	1,1424	12,50928
7	12,46	1,1246	12,31437
6	10,68	1,1068	12,11946
5	8,9	1,089	11,92455
4	7,12	1,0712	11,72964
3	5,34	1,0534	11,53473
2	3,56	1,0356	11,33982
1	1,78	1,0178	11,14491
0	0	1	10,95
-1	-1,78	0,9822	10,75509
-2	-3,56	0,9644	10,56018
-3	-5,34	0,9466	10,36527
-4	-7,12	0,9288	10,17036
-5	-8,9	0,911	9,97545
-6	-10,68	0,8932	9,78054
-7	-12,46	0,8754	9,58563
-8	-14,24	0,8576	9,39072
-9	-16,02	0,8398	9,19581

2.2 Расчет максимальных нагрузок

Проведем расчет для максимальных нагрузок:

U_Amax = 118 кВ

Найдем напряжение U_b:

, где

Для провода марки АС –150/24 имеем:

r₀ = 0,204 Ом / км; х₀ = 0,434 Ом / км.

Найдем сопротивления линии:

Найдем активную и реактивную мощность нагрузки:

Рассчитаем потерю напряжения линии:

Рассчитаем напряжение U_b:

Напряжение на U₂ определяется по формуле:

;

X_т===34,71 Ом.

Где потери в трансформаторе при трансформаторе ТРДН-40000/110 имеем R_Т=1,4 Ом, X_Т=34,71 Ом, для двух трансформаторов R_Т=0,7 Ом, X_Т=17,35 Ом:

Рассчитаем желаемый коэффициент трансформации К_ТЖ при U_2max=10,5 кВ:

Выберем из таблицы 1 коэффициент трансформации, ближайший к расчетному:

К_ТД = 10,17.

После выбора коэффициента трансформации находим действительное значение напряжения на шинах 10 кВ:

2.3 Расчет минимальных нагрузок

Проведем расчет для минимальных нагрузок:

U_Amin = 111 кВ

Исходя из параметров первого задания рассчитаем потерю напряжения линии:

Рассчитаем напряжение U_b:

Напряжение на U₂ определяется по формуле:

Потери в трансформаторе при трансформаторе ТРДН-40000/110имеем (R_Т=1,4 Ом, X_Т=34,71 Ом), учитывая, что работает один трансформатор определяется:

Рассчитаем желаемый коэффициент трансформации К_ТЖ приU_2min=11кВ:

Выберем из таблицы 1 коэффициент трансформации, ближайший к расчетному:

К_ТД = 9,39.

После выбора коэффициента трансформации находим действительное значение напряжения на шинах 10 кВ:

Заключение

В данной работе определены уровни напряжения на шинах подстанции при максимальной и минимальной нагрузке сети. Составлена таблица коэффициента трансформации для всех ответвлений. Действительное значение напряжения на стороне НН в режиме максимальной нагрузки оказалось меньше номинального U_2д=10,368 кВ, так же для минимального режима U_2д=10,395 кВ. Для оптимизации режима работы сети можно подать больше напряжения на ЛЭП, уменьшить нагрузку тем самым уменьшить потери на трансформаторе, или заменить трансформатор на трансформатор с другим коэффициентом трансформации.

Список литературы

1. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанции и подстанции: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

2. Генбач Н.А., Сажин В.Н., Оржакова Ж.К. Электроэнергетика. Электрические сети и системы: Методические указания к выполнению РГР. – Алматы: АУЭС, 2013.

3. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций подстанций: Для учащихся техникумов. – Москва: Энергоатомиздат, 1987.

4. Рокотян С.С., Шапиро И.М. Справочник по проектированию электрических систем. Москва: Энергоатомиздат 1985