13.03.02 Электроэнергетика и электротехника / сис_Перова / Экзамен / ВОРД_ГОТОВЫЙ

Данным требованиям и вариантам сети данного курсового проекта будут отвечать следующие схем РУ:

1.Два блока с выключателями с неавтоматизированной ремонтной перемычкой со стороны линии (4Н). Применяется для тупиковых или ответвительных двухтрансформаторных подстанций, питаемых по двум линиям на напряжение 35-220 кВ, рисунок 3.

2.Мостик с выключателями в цепях трансформатора и ремонтной перемычкой со стороны линии (5Н). Применяется для проходных подстанций на напряжение 35-220 кВ, рисунок 4.

Рисунок 4 − Два блока с выключателями с неавтоматизированной ремонтной перемычкой со стороны линии (4Н)

33

Рисунок 5 – Схема мостик с выключателями в цепях трансформаторов

4.4 Выбор двух конкурентоспособных вариантов конфигурации электрической сети

Выбор двух конкурентоспособных вариантов конфигурации электрической сети производим в зависимости от суммарной длины линии и количества выключателей.

Определим суммарную длину линии в одноцепном исполнении. Рассчитаем количество выключателей для каждой подстанции и суммар-

ное число выключателей в каждом варианте сети с учетом выключателей, через которые проектируемая сеть подключается к источникам питания.

Всхеме мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линии − 3 выключателя.

Всхеме два блока с выключателями с неавтоматизированной ремонтной перемычкой со стороны линии – 2 выключателя.

Для удобства необходимые нам данные сведем в таблицу 3.

Таблица 3 − Длины линий и количество выключателей для всех вариантов

Вывод: анализируя полученные расчеты для дальнейшего анализа, вы-

бираем схему 7 как наиболее надежную и схему 2 − как наиболее

34

экономичную.

4.5 Выбор компенсирующих устройств

Активную мощность нагрузки электрической сети получают от генераторов электрических станций, которые являются единственным источником активной мощности. В отличие от активной мощности реактивная мощность может генерироваться не только в генераторах, но и в компенсирующих устройствах – статических конденсаторах или синхронных компенсаторах, которые можно установить в любом месте электрической сети. При номинальной нагрузке генераторы вырабатывают лишь около 60% требуемой реактивной мощности, 20% генерируется в ВЛ напряжением выше 110 кВ, 20% – компенсирующими устройствами, расположенными на подстанциях или непосредственно у потребителя.

Компенсацией реактивной мощности называют ее выработку с помощью компенсирующих устройств.

Проблема компенсации реактивной мощности в электрических системах страны имеет большое значение по следующим причинам:

1)в промышленном производстве наблюдается опережающий рост потребления реактивной мощности по сравнению с активной;

2)возросло потребление реактивной мощности в городских электрических сетях, обусловленное ростом бытовых нагрузок;

3)увеличивается потребление реактивной мощности в сельских электрических сетях.

Компенсация реактивной мощности, как всякое важное техническое мероприятие, может применяться для нескольких различных целей. Во-первых, компенсация реактивной мощности необходима для выполнения баланса реактивной мощности. Во-вторых, установка компенсирующих устройств применяется для снижения потерь электрической энергии в сети. И, наконец, в- третьих, компенсирующие устройства применяются для регулирования напряжения.

35

Во всех случаях при применении компенсирующих устройств необходимо учитывать ограничения, обусловленные следующими техническими требованиями:

1)по необходимому резерву мощности в узлах нагрузки;

2)по располагаемой реактивной мощности на зажимах источника реактивной мощности;

3)по отклонениям напряжения;

4)по пропускной способности электрических сетей.

Для уменьшения перетоков реактивной мощности по линиям к трансформаторам источники реактивной мощности должны размещаться вблизи мест ее потребления. Компенсирующие устройства ставят не в начале линии, а в конце. При этом линия разгружается и реактивной мощности. Этим достигается снижение потерь активной мощности и напряжения.

В окончательно выбранном варианте электрической сети после расчетов установившихся режимов мощности КУ должны быть уточнены для обеспечения выполнения баланса реактивной мощности.

Определение значения требуемой мощности компенсирующих устройств, Мвар.

Пример расчёта для ПС А:

QЭ.А =63×0,4 = 25,2Мвар

QКУ.А =30,24− 25,2 = 5,04Мвар

где Pmax – максимальная активная мощность, МВт;

tgφ – коэффициент мощности (для нашего КП данный показатель = 0.4)

Подробный расчет представлен в приложении А. 36

Определение значения требуемой мощности компенсирующих устройств на систему шин, Мвар:

Qт ркусш . А = 1,1× 5,204 = 2, 772 М вар

По найденному значению мы выбираем мощность батарей конденсаторов и их количество.

Далее определяем нескомпенсированную мощность, Мвар:

25,83=25,83, то компенсация в летний период не требуется, поэтому летом следует отключать КУ.

Аналогичным образом рассчитываем мощности для остальных подстанций, как для зимнего, так и летнего максимумов.

Подробный расчет приведен в приложении А. Результаты расчетов занесены в таблицу 4.

Таблица 4 − Компенсация реактивной мощности зимой

37

Г16 2 1,1 15,6 4 1xУКРЛ(П)56−10,5−300

1xУКРЛ(П)56−10,5−600

Д 11,2 1,4 0,77 10,8 4

3xУКРЛ(П)56−10,5−150

1xУКРЛ(П)56−10,5−450

Е 14,8 1,48 0,814 14,48 4

3xУКРЛ(П)56−10,5−150

1xУКРЛ(П)56−10,5−450

38

4.6 Выбор числа и мощности трансформаторов

Исходной информацией для выбора мощности силовых трансформаторов является средняя активная мощность и неcкомпенсированная мощность, передаваемая через силовой трансформатор:

Пример расчёта для ПС А:

где Рср.А – среднее значение активной мощности в зимний период на ПС А, МВт;

Qнеск.А – нескомпенсированная реактивная мощность в зимний период на ПС А, Мвар;

Кз – коэффициент загрузки трансформатора.

Число 2 указывает на то, что на подстанции установлено 2 трансформа-

тора.

Для двухтрансформаторной подстанции при наличии любого процента потребителей первой категории:

Кз = 0,7.

Номинальная мощность трансформатора выбирается из стандартного ряда выпускаемых трансформаторов. Значение номинальной мощности должно быть больше расчётной. Выбранный трансформатор обязательно проверяется по коэффициенту загрузки :

39

где Sном.тр.А – номинальная мощность трансформатора на ПС А, равная

10 МВА.

Полученное значение коэффициента загрузки Кз.Нор должно находиться

4.7 Выбор сечений линий

В сетях и линиях электропередачи напряжением 110-500 кВ используются сталеалюминевые провода. Содержание стали в сталеалюминевых

40