Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК»

Факультет «Новых технологий и автоматизации производства»

Кафедра «Электрооборудование и энергосбережение»

Пояснительная записка

к курсовому проекту

по дисциплине «Электрооборудование источников энергии, электрических сетей и промышленных предприятий»

Тема: «Расчет режимов работы электрических сетей»

Выполнил студент группы 31-ЭО:

Шалимов М.С.

Проверил преподаватель:

А.Н.Качанов

Оценка ______________

Орел, 2015 г.

Содержание

1. Задание на курсовой проект.	2
2. Схема замещения.	6
3. Расчет режима максимальных нагрузок.	7
3.1. Расчет трансформаторных подстанций.	7
3.2. Расчет воздушных линий электропередач.	16
3.3. Расчет кольцевой схемы.	19
3.4. Расчет распределения потоков мощности с учетом потерь на участках линий.	20
3.5. Расчет КПД электрической сети.	22
3.6. Расчет напряжений в узлах схем и потерь напряжений.	22
4. Расчет режима наименьших нагрузок.	27
4.1. Расчет трансформаторных подстанций.	27
4.3. Расчет кольцевой схемы.	29
4.4. Расчет распределения потоков мощности с учетом потерь на участках линий.	31
4.5. Расчет КПД электрической сети.	32
4.6. Расчет напряжений в узлах схем и потерь напряжений.	32
5. Регулировочные положения ответвлений трансформаторов.	34
5.1. Расчет п/с №3.	34
5.2. Расчет п/с №1.	35
6. Спецификация основного оборудования п/ст №2	37
7. Вывод	38
8. Литература	40

1. СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ

Электрическая сеть – совокупность электроустановок для передачи и распределения электроэнергии на определенной территории, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, аппаратуры защиты и управления.

Схема замещения сети составляется для выполнения расчетов ее рабочих режимов. Каждый элемент в ней может отражаться несколькими подэлементами, отражающими определенное явление. При построении схемы замещения приняты следующие эквивалентные замены:

– ЛЭП представляется сопротивлением и емкостью, деленными пополам, в начале, и в конце линии;

– двухобмоточный трансформатор представляется сопротивлением;

– трехобмоточный трансформатор представляется тремя сопротивлениями, включенными Т – образно.

Рисунок 2 – «Схема замещения электрической сети»

2. Расчет режима максимальных нагрузок.

1. Расчет п/ст №4.

Исходные данные:

S_н4=16 МВ∙А P₄=20 МВт Q₄=12 Мвар

Номинальная мощность каждого из трансформаторов находится по следующей формуле :

МВ∙А [1]

Принимаем =16000 кВ∙А

Определяем реальные коэффициенты загрузки:

Нормальный режим:

Аварийный режим (один из тр-ров отключен):

Определяем коэффициенты загрузки трансформаторов для расчетной мощности:

Для этого определим расчетную мощность подстанции №4:

, [МВ·А] [3,4]

МВ·А.

Коэффициент загрузки в нормальном режиме:

>0,7.

Коэффициент загрузки в аварийном режиме (один из трансформаторов отключен):

<1,4.

Так как коэффициент загрузки трансформатора в аварийном режиме оказался выше нормы, то следует отключить от сети потребителей III категории.

Используя справочную литературу [3], выбираем трансформатор типа

ТД-16000/110/6. (ТД-16000/110/6 - трансформатор трехфазный, двухобмоточный с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией, номинальная мощность – 16000 кВ∙А, класс напряжения обмотки высшего напряжения – 110 кВ, низшего напряжения – 6 кВ.)

Каталожные данные трансформатора приведены в табл.2.

Таблица 2

Тип	Uвн, кВ	Uнн, кВ	Uк, %	Pк, кВт	Pх, кВт	Iх, %
ТД-16000	115	6,6	10,5	85	19	0,7

Расчет сопротивлений одного трансформатора[2]:

Ом

Ом

Потери в стали (потери холостого хода) для одного трансформатора[1]:

МВ∙А

Для нормально работающих трансформаторов сопротивления равны:

Ом

Ом

Потери в стали для нормально работающих трансформаторов:

МВ∙А

Потери мощности в трансформаторах[1]:

МВ∙А

Мощность на входе подстанции №4 (без учета потерь в стали):

МВ∙А

Мощность на входе подстанции №4 с учетом потерь в трансформаторах:

МВ∙А

Рис. 3. Схема замещения п/с.

2. Расчет п/ст №3.

Исходные данные:

S_н3=25 МВ∙А P₃=42 МВт Q₃=20 Мвар

Номинальная мощность каждого из трансформаторов находится по следующей формуле[1]:

МВ∙А

Принимаем =25000 кВ∙А

Определяем реальные коэффициенты загрузки:

Нормальный режим:

Аварийный режим (один из тр-ров отключен):

Определяем коэффициенты загрузки трансформаторов для расчетной мощности:

Для этого определим расчетную мощность подстанции №3 [формула 3.4]:

МВ·А.

Коэффициент загрузки в нормальном режиме:

>0,7.

Коэффициент загрузки в аварийном режиме (один из трансформаторов отключен):

>1,4.

Так как коэффициент загрузки трансформатора в аварийном режиме оказался выше нормы, то следует отключить от сети потребителей III категории.

Используя справочную литературу [3], выбираем трансформатор типа

ТДН-25000/110/10 (ТДН-25000/110/10 - трансформатор трехфазный, двухобмоточный с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла и системой регулирования напряжения под нагрузкой, номинальная мощность – 25000 кВ∙А, класс напряжения обмотки высшего напряжения – 110 кВ, низшего напряжения – 10 кВ.)

Каталожные данные трансформатора приведены в табл.3.

Таблица 3

Тип	Uвн, кВ	Uнн, кВ	Uк, %	Pк, кВт	Pх, кВт	Iх, %
ТДН-25000	115	10,5	10,5	120	27	0,7

Расчет сопротивлений одного трансформатора[2]:

Ом

Ом

Потери в стали (потери холостого хода) для одного трансформатора[1]:

МВ∙А

Для нормально работающих трансформаторов сопротивления равны:

Ом

Ом

Потери в стали для нормально работающих трансформаторов:

МВ∙А

Потери мощности в трансформаторах[1]:

МВ∙А

Мощность на входе подстанции №3 (без учета потерь в стали):

МВ∙А

Мощность на входе подстанции №3 с учетом потерь в трансформаторах:

МВ∙А

Рис. 4. Схема замещения п/с.