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: Кайыпкали Б. Группа: ЭЭ-17-8

Приняла: доц. Михалкова Е.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 95/16;

U_Amax = 118 кВ; U_Amin= 111 кВ;

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 –95/16 имеем:

r₀ = 0,3007 Ом / км; х₀ = 0,434 Ом / км.

Найдем сопротивления линии:

Найдем активную и реактивную мощность нагрузки:

Рассчитаем потерю напряжения линии:

=5,367

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:=5,702

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

При максимальной нагрузке действительное напряжение на НН трансформатора значительно отличается от желаемой. Действительное значение напряжения на стороне НН в режиме максимальной нагрузки оказалось меньше номинального U_2д= кВ, так же для минимального режима U_2д=10,34 кВ. Рекомендуется несколько методов оптимизации. Подать больше напряжения на ЛЭП, уменьшить нагрузку тем самым уменьшить потери на трансформаторе, или заменить трансформатор с коэффициентом трансформации меньше доступной.

При минимальных нагрузка действительное напряжение значительно отличается от желаемой. практически не отличается от желаемой. Для точности можно применить некоторые устройства оптимизации напряжения.

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