4.Расчет режима минимальных нагрузок.

4.1. Расчет трансформаторных подстанций.

1. Расчет п/ст №4.

Исходные данные:

S_н4=16 МВ∙А P₄=20∙0,4=8 МВт Q₄=12∙0,4=4,8 Мвар

Для нормально работающих трансформаторов сопротивления равны:

Ом

Ом

Потери в стали (потери холостого хода) :

МВ∙А [3.10]

Потери мощности в трансформаторах:

МВ∙А [3.11]

Мощность на входе подстанции №4:

МВ∙А

МВ∙А

2. Расчет п/ст №3.

Исходные данные:

S_н3=25 МВ∙А P₃=42∙0,4=16,8 МВт Q₃=20∙0,4=8 Мвар

Для нормально работающих трансформаторов сопротивления равны:

Ом

Ом

Потери в стали (потери холостого хода) :

МВ∙А [3.10]

Потери мощности в трансформаторах[1]:

МВ∙А [3.11]

Мощность на входе подстанции №3:

МВ∙А

МВ∙А

3. Расчет п/ст №2.

Исходные данные:

S_н2=32 МВ∙А P₂=16∙0,4=6,4 МВт Q₂=8∙0,4=3,2 Мвар

Полные сопротивления:

Ом ОмОм

Потери в стали (потери холостого хода) :

МВ∙А [3.10]

Потери мощности в трансформаторах:

МВ∙А [3.11]

МВ∙А

4. Расчет п/ст №1.

Исходные данные:

S_н1=63 МВ∙А P₁=38∙0,4=15,2 МВт Q₁=20∙0,4=8 Мвар

Полные сопротивления:

Ом ОмОм

Потери в стали (потери холостого хода) :

МВ∙А [3.10]

Потери мощности в трансформаторах:

МВ∙А [3.11]

МВ∙А

4.2 Расчет кольцевой схемы.

Определим потокораспределение в кольцевой схеме. Развернутая кольцевая схема приведена на рис. 8.

D

E

Рис. 8. Развернутая кольцевая схема.

МварМварМварМварМвар

МВ∙А МВ∙А

МВ∙А МВ∙А

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Определим потокораспределение :

МВ∙А

МВ∙А

МВ∙А

МВ∙А

MВ∙А

MВ∙А

Проверка:

МВ∙А

МВ∙А

Таким образом, точка D является точкой потокораздела мощностей.

4.3 Расчет распределения потоков мощности с учетом потерь на участках линий.

Потери в кольцевой схеме:

МВ∙А

МВ∙А

МВ∙А

МВ∙А

МВ∙А

Потоки мощностей:

МВ∙А

МВ∙А

МВ∙А

МВ∙А

МВ∙А

Мощность, получаемая от ГРЭС:

МВ∙А

4.4 Рачет КПД электрической в режиме наименьших нагрузок.

4.5 Расчет падения напряжений в узлах схем и потерь напряжений

Напряжение на шинах ГРЭС:

кВ

Напряжения в ВЛ №1[2]:

кВ

кВ

Напряжения в п/с №1[2]:

На стороне ВН:

кВ

кВ

На стороне СН:

кВ

кВ

кВ

На стороне НН:

кВ

кВ

кВ

Напряжения в ВЛ №5[2]:

кВ

кВ

Напряжения в п/с №3[2]:

кВ

кВ

кВ

Напряжения в ВЛ №2[2]:

кВ

кВ

Напряжения в п/с №2[2]:

На стороне ВН:

кВ

кВ

На стороне СН:

кВ

кВ

кВ

На стороне НН:

кВ

кВ

кВ

Напряжения в ВЛ №3[2]:

кВ

кВ

Напряжения в п/с №4[2]:

кВ

кВ

кВ

5.Регулировочные положения ответвлений трансформаторов.

1. Расчет п/с №3.

1.1. Режим наибольших нагрузок.

кВ

1.2. Режим наименьших нагрузок.

кВ

2. Расчет п/с №1.

2.1. Режим наибольших нагрузок.

кВ

2.2. Режим наименьших нагрузок.

кВ

ВЫВОД:

В данном курсовом проекте представлена схема электрической сети, питающаяся от шин 220 кВ ГРЭС-3 энергосистемы через подстанции №1, №2, №3, №4. Заданием предусмотрено составить схему замещения электрической сети, выполнить расчет сети для режимов наибольших и наименьших (40% от наибольших) нагрузок потребителей, определить КПД сети и выбрать положения регулировочных ответвлений трансформаторов двух подстанций.

На первоначальном этапе была составлена схема замещения электрической сети. Данное преобразование производится для упрощения расчетов рабочих режимов.

Далее следует расчет режима максимальных нагрузок, в ходе которого производится расчет трансформаторных подстанций. Данный расчет заключается в выборе трансформаторов, определении сопротивлений трансформаторов, подводимой к ним мощности и потерь в трансформаторах. Выбор мощности трансформатора основывается на расчете коэффициентов загрузки трансформатора. Данный параметр позволяет определить степень загрузки трансформаторов в нормальном и аварийном режимах. Значения коэффициентов загрузки для расчетной мощности на подстанциях №2, №3, №4 не превысили допустимых пределов (нормальный режим – 0,7; аварийный режим – 1,4). Из этого следует, что трансформаторы подобраны с небольшим запасом мощности; это повлечет небольшие финансовые потери, но даст возможность для подключения дополнительных потребителей энергии, а так же обеспечат бесперебойную работу сети даже в аварийном режиме. На подстанции №1 коэффициент загрузки для аварийного режима работы составил 1,553. По этой причине для снижения нагрузки на трансформатор в аварийном режиме возможно отключение потребителейIIIкатегории надежности.

Расчет воздушных линий электропередач включает в себя определение полного сопротивления линии, реактивной мощности, вырабатываемой линией, потерь мощности и мощности в начале линии. Линии электропередач Л1 и Л2 выполнены двухцепными для увеличения надежности питания сети.

Основным разделом курсовой является расчет потокораспределения в замкнутой сети. Данный раздел состоит из двух частей:расчет распределения потоков мощности без учета потерь на линии и расчет распределения потоков мощности с учетом потерь на линии. Для начала была составлена схема замещения кольцевой схемы, которая была преобразовано в линию с двусторонним питанием. Предварительно на расчетной схеме произвольно указываются направления потоков мощностей по участкам, исходя их чего, нашли точку потокараздела мощностей и потокораспределение в сети.Распределение мощности в сети, зависит от величины сопротивления, следовательно, далее находятся потери мощностей на участках и полная мощность на шинах подстанций.

При передаче энергии по сети в её элементах, кроме потерь мощности, происходят падения напряжения. Данные потери имеют место в трансформаторах и воздушных линиях.

КПД электрической сетив режиме наибольших нагрузок составил 98%.

Расчет электрической сети в режиме наименьших нагрузок осуществляется с нагрузкой составляющей 40% от наибольшей. Так как при таком режиме работы сеть менее нагружена, нежели в режиме наибольших нагрузок, то и потери в ней становятся значительно меньше.

Определение числа регулировочных ответвлений трансформаторов выполнено для подстанций №2 и №2. Регулировка напряжения производится с помощью устройства РПН (регулирование под нагрузкой). РПН ставится в нейтрали высокого напряжения. В ходе расчета число ответвлений трансформатора получилось равным 2, на обоих подстанциях.

В заключительном разделе данной работы приводится принципиальная электрическая схема подстанции №2, и краткое описания установленного на ней оборудования.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Задания на курсовой проект «Расчет режимов работы электрических сетей» по дисциплине «Электрооборудование источников энергии,электрических сетей и промышленных предприятий»: Учебное пособие/ А.Н. Качанов – Орел: ОрелГТУ, 2013, с. 22.

2. Лыков А.В. Электрические системы и сети: Учебное пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. – 248 с.

3. Мельников Н.А. Электрические сети и системы, М., «Энергия», 1969 – 456 с.

4. Федоров А.А. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов/ А.А. Федоров, Л.Е. Старкова. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.

5. Электротехнический справочник: В 4 т. Т.2: Электрические изделия и устройства/ Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. (гл. ред. И.Н. Орлов) – 9-е изд., стер. – М.: Издательство МЭИ, 2003. – 518 с.

6. Князевский Б.А. Электроснабжение промышленных предприятий / Б.А. Князевский, Б.Ю. Липкин. - М.: Высшая школа, 1986. - 400 с.

7. Электрические системы и сети в примерах и иллюстрациях: Учеб. пособие для электроэнерг. спец./ В.В. Ежов, Г.К. Зарудский; Под ред. В.А. Строева. - М.: Высш. шк., 1999. - 352 с.

8. Блок В.М. Электрические сети и системы / В.М. Блок. -М.: Высшая школа, 1986. - 431с.