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»

Выполнила студент группы 31-ЭО:

Шалимов М.С.

Проверил преподаватель:

А.Н.Качанов

Оценка ______________

Орел, 2015 г.

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФБГОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК».

Кафедра: «Электрооборудования и энергосбережения»

«Утверждаю»

Зав. кафедрой, д.т.н., профессор

______________ А.Н.Качанов

«18» февраля 2015 г.

ЗАДАНИЕ

на курсовое проектирование

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

на тему: «Расчет режимов работы электрических сетей»

(Задание № 6, вариант № 3)

Задание №6

Электроснабжение потребителей электроэнергии осуществляется от шин 220 кВ ГРЭС-3 энергосистемы через подстанции 1-4 районной электрической сети, на каждой из которых установлено по два ав­тотрансформатора или трансформатора. Схема электрической сети да­на на рис. 1. Исходные данные о наибольших нагрузках потребителей со стороны шин низшего напряжения - P_i,Q_i , напряжении на шинах ГРЭС-3 - Uгрэс в режиме наибольших нагрузок, параметрах отдельных элементов сети (номинальной мощности трансформаторов - s_hi, длине - l_i и сечении Fi воздушных линий, выполненных проводами марки АС и ACO) приведены в табл. 1. Наименьшая нагрузка потребителей сос­тавляет 40 % от наибольшей нагрузки. Напряжение на шинах ГРЭС-3 в режиме наименьших нагрузок составляет 1,03 Uh. Составить схему замещения электрической сети. Произвести электри­ческий расчет сети для режимов наибольших и наименьших

Содержание:

1. Задание на курсовой проект	2
2. Схема замещения.	4
3. Расчет режима максимальных нагрузок.	5
3.1. Расчет трансформаторных подстанций.	5
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.	21
3.5. Расчет КПД электрической сети.	22
3.6. Расчет напряжений в узлах схем и потерь напряжений.	22
4. Расчет режима минимальных нагрузок.	27
4.1. Расчет трансформаторных подстанций.	27
4.2. Расчет кольцевой схемы.	29
4.3. Расчет распределения потоков мощности с учетом потерь на участках линий.	31
4.4. Расчет КПД электрической сети.	32
4.5. Расчет напряжений в узлах схем и потерь напряжений.	32
5. Регулировочные положения ответвлений трансформаторов.	35
5.1. Расчет п/с №3.	35
5.2. Расчет п/с №1.	36
6. Спецификация основного оборудования п/ст №2	39
7. Вывод	40
8. Литература	42

2. 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»

3. Расчет режима максимальных нагрузок.

3.1 Расчет трансформаторных подстанций.

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 формуле :

МВ∙А [3.1]

Принимаем =16000 кВ∙А

Определяем реальные коэффициенты загрузки:

Нормальный режим: [3.2]

Аварийный режим (один из тр-ров отключен):

[3.3]

Определяем коэффициенты загрузки трансформаторов для расчетной мощности:

Для этого определим расчетную мощность подстанции №4 по формуле :

, [МВ·А] [3,4]

МВ·А.

Коэффициент загрузки в нормальном режиме:

>0,7. [3.5]

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

<1,4. [3.6]

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:

Ом [3.7]

Ом [3.8]

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

МВ∙А [3.9]

Для нормально работающих трансформаторов сопротивления равны:

Ом

Ом

Потери в стали для нормально работающих трансформаторов:

МВ∙А

Потери мощности в трансформаторах:

МВ∙А [3.10]

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/ст №4.