
- •Рецензент кандидат технических наук, е.Б. Бочкарев
- •Проектированию.- Оренбург: ипк гоу огу, 2006.- 140 с.
- •Оглавление
- •Введение
- •1 Предварительный расчет электрической сети.
- •1.1 Краткая характеристика электроснабжаемого района и его потребителей.
- •1.2 Построение годового графика нагрузок по продолжительности.
- •Примечание: Условные обозначения на рисунках 1.1 – 1.10
- •1.3 Баланс активной и реактивной мощности
- •1.3.1 Баланс активной мощности
- •1.3.2 Баланс реактивной мощности
- •И полные нагрузка подстанций после компенсации
- •Эти величины используются в последующих расчетах для определения потокораспределения. Для проверки правильности выполненных расчетов определяются коэффициенты мощности потребителей после компенсации
- •Баланс реактивной мощности
- •Полная нагрузка подстанции после компенсации
- •Коэффициенты мощности потребителей после компенсации
- •1.4 Выбор конструкции сети и материала проводов Для проектируемой сети следует выбрать тип опор, расположение проводов на опоре и марку проводов.
- •Выбор расположения проводов на вл производится в зависимости от класса напряжения вл, ее конструкции и от условий гололедообразования и интенсивности «пляски» проводов в соответствии с пуэ /2/.
- •1.5 Формирование вариантов схем электроснабжения и их анализ.
- •Варианты сетей представлены на рисунках 1.13-1.16
- •1.6 Предварительный расчет выбранных вариантов.
- •Результаты расчетов параметров схемы замещения для номинального напряжения 110 кВ сводим в таблицу 1.14
- •1.7 Выбор числа и мощностей силовых трансформаторов.
- •1.8 Проверка трансформаторов на перегрузочную способность по гост 14209-97
- •1.9 Формирование схем электрических соединений вариантов сети
- •2 Технико-экономическое сравнение вариантов схем электрической сети и выбор рационального варианта.
- •2.1 Технико-экономические показатели
- •Укрупненные показатели стоимости элементов электрических сетей напряжением 35-220 кВ на железобетонных опорах приведены в таблицах 2.1 – 2.3
- •2.2 Приведенные затраты
- •Расчет потерь мощности в элементах сети Расчет потерь мощности в трансформаторах 110 кВ
- •Расчет радиально-магистрального варианта сети
- •Расчет переменных потерь мощности в лэп радиально-магистрального варианта
- •Постоянная часть затрат на подстанции с учетом коррекции цен
- •Расчет радиально-магистрального варианта сети
- •Постоянная часть затрат на подстанции с учетом коррекции цен
- •3 Электрический расчет выбранного варианта сети
- •3.1 Формирование схемы замещения сети и определение ее параметров
- •3.2 Расчет зарядных мощностей лэп
- •3.2 Выбор режима нейтрали сети
- •3.4 Определение расчетных нагрузок в режимах: максимальных нагрузок, минимальных нагрузок и послеаварийном режиме
- •3.5 Расчет режимов сети
- •3.6 Определение напряжения на стороне низшего напряжения подстанций и выбор регулировочных ответвлений трансформаторов
- •4 Проверочный расчет баланса активной и реактивной мощности в сети
- •5 Специальная часть проекта
- •6 Требования к содержанию и оформлению пояснительной записки и графических материалов
- •6.7 Заключение
- •6.8 Список использованных источников
- •6.9 Графическая часть
- •Список использованных источников
- •Приложение а
- •Приложение в
- •Приложение г (обязательное) Пример оформления содержания
- •Приложение д
- •Список использованных источников
- •Приложение е Форма основной надписи на чертежах
3.6 Определение напряжения на стороне низшего напряжения подстанций и выбор регулировочных ответвлений трансформаторов
В предыдущем пункте были определены напряжения на стороне высшего напряжения (ВН) подстанций – Ui. Для оценки уровней напряжения непосредственно у потребителей и выбора регулировочных ответвлений трансформаторов понижающих подстанций необходим расчет напряжений на стороне низшего напряжения (НН).
3.6.1 Определение напряжения на стороне низшего напряжения подстанций
Напряжение на шинах низшего напряжения i-ой подстанции приведенное к стороне ВН определяется из следующего выражения:
,
(3.22)
где
- соответственно продольная и поперечная
составляющие падения напряжения в
продольной ветви схемы замещенияi-ой
подстанции.
Для сетей с номинальным напряжением 150 кВ и ниже можно пренебречь величиной поперечной составляющей падения напряжения. Тогда
,
(3.23)
где
- мощность в начале продольной ветви
схемы замещенияi-ой
подстанции, которую можно определить
двояко:
,
(3.24)
(3.25)
Rтi и Xтi соответственно активное и индуктивное сопротивления продольной ветви схемы замещения i- ой подстанции:
,
(3.26)
(3.27)
где Uнт – номинальное напряжение трансформатора на стороне ВН.
3.6.2 Выбор регулировочных ответвлений трансформаторов
Одним из основных средств регулирования напряжения у потребителей является трансформаторы с регулированием ответвлений под нагрузкой (РПН).
Сведения о ступенях регулирования (пределах регулирования) трансформаторов 110 и 150 кВ приведены в таблицах 1.24 и 1.25.
В курсовом проекте необходимо выбрать регулировочные ответвления трансформаторов с РПН на всех подстанции в режимах максимальных и минимальных нагрузок и наиболее тяжелом послеаварийном режиме.
Регулировочные отпайки выбираются исходя из желаемых напряжений на стороне НН подстанций. Применительно к районным подстанциям в соответствии с принципом встречного регулирования устройства регулирования напряжения должны обеспечивать поддержание напряжения на шинах напряжением 6-20 кВ подстанций, к которым присоединены распределительные сети, в пределах не ниже 105% номинального в период наибольших нагрузок и не выше 100% номинального в период наименьших нагрузок этих сетей. В аварийных режимах допускается дополнительное снижение напряжения на 5%.
Отсюда в качестве желаемых напряжений на стороне НН подстанций можно задать:
1,05 Uн – для режима максимальных нагрузок
Uж
нн = Uн
– для режима минимальных нагрузок
1,05 Uн – для послеаварийного режима, с допустимостью снижения напряжения до уровня 0,95 Uн
Желаемое регулировочное ответвление трансформатора на i- ой подстанции
,
(3.28)
где Uннт i и Uвнт i - соответственно номинальное напряжение на стороне НН и ВН трансформаторов i- ой подстанции;
-
величина ступени регулирования
трансформатора в процентах от номинального
напряжения.
В
качестве действительного регулировочного
ответвления
трансформатора
наi-
ой подстанции принимается ближайшее
меньшее целое число со знаком по отношении
к
.
Значение действительного ответвления должно лежать в диапазоне
,
(3.29)
где
- соответственно минимальное и
максимальное ответвление трансформатора.
Если
условие 3.29 не выполняется, то значение
фиксируется на границе нарушенного
ограничения.
Действительное напряжение на стороне НН i- ой подстанции
(3.30)
Пример 3.5.Определить напряжение на шинах низшего напряжения подстанций приведенное к стороне ВН и выбрать регулировочные ответвления трансформаторов с РПН на всех подстанции в режимах максимальных и минимальных нагрузках и наиболее тяжелом послеаварийном режиме.
Определение напряжения на стороне низшего напряжения подстанций
Активное и индуктивное сопротивления продольной ветви схемы замещения первой подстанции:
,
(3.31)
(3.32)
Мощность в начале продольной ветви схемы замещения первой подстанции
,
(3.33)
,
(3.34)
Значения
и
определены в примере 3.3, таблица 3.2.
Продольная составляющая падения напряжения в продольной ветви схемы замещения первой подстанции
(3.35)
Напряжение на шинах низшего напряжения первой подстанции приведенное к стороне ВН
(3.36)
Выбор регулировочных ответвлений трансформаторов
Принимаем в качестве желаемых напряжений на стороне НН подстанций:
1,05 Uн =10,5 кВ – для режима максимальных нагрузок
Uж
нн = Uн
=10 кВ для режима минимальных нагрузок
1,05 Uн =10,5 кВ для послеаварийного режима
Желаемое регулировочное ответвление трансформатора на первой подстанции в режиме максимальных нагрузок
,
(3.37
)
Величину
ступени регулирования для трансформаторов
класса 110 кВ принимаем по таблице 1.24
напряжения:
=1,78.
Принимаем
в качестве действительного регулировочного
ответвления трансформаторов на первой
подстанции в режиме максимальных
нагрузок ближайшее меньшее целое число
со знаком по отношении к
.
=2
Для трансформаторов класса 110 кВ значение действительного ответвления должно лежать в диапазоне
,
(3.38)
Условие 3.38 выполняется.
Действительное напряжение на стороне НН первой подстанции в режиме максимальных нагрузок
(3.39)
Аналогично выполняем расчеты для всех подстанций в режиме максимальных и минимальных нагрузок и послеаварийном режиме. Результаты расчетов сводим в таблицы 3.6, 3.7 и 3.8.
Таблица 3.6 – Выбор регулировочных ответвлений для режима максимальных нагрузок
№ п/с |
U, кВ |
Rт, Ом |
Хт, Ом |
Рт, Мвт |
Qт, Мвар |
ΔUт, кВ |
кВ |
mж,
|
mд,
|
Uднн, кВ |
1 |
119,32 |
3,97 |
69,43 |
20,13 |
7,53 |
5,05 |
114,27 |
2,11 |
2 |
10,52 |
2 |
118,42 |
2,20 |
43,39 |
25,11 |
8,80 |
3,69 |
114,73 |
1,67 |
1 |
10,62 |
3 |
118,25 |
3,97 |
69,43 |
15,07 |
5,23 |
3,58 |
114,67 |
1,59 |
1 |
10,61 |
4 |
116,06 |
7,94 |
138,86 |
11,08 |
4,27 |
5,86 |
110,19 |
0,52 |
0 |
10,60 |
5 |
119,00 |
7,94 |
138,86 |
8,04 |
2,83 |
3,84 |
115,15 |
1,95 |
1 |
10,67 |
Таблица 3.7 – Выбор регулировочных ответвлений для режима минимальных нагрузок
№ п/с |
U, кВ |
Rт, Ом |
Хт, Ом |
Рт, Мвт |
Qт, Мвар |
ΔUт, кВ |
кВ |
mж,
|
mд,
|
Uднн, кВ |
1 |
115,05 |
3,97 |
69,43 |
6,01 |
1,79 |
1,29 |
113,77 |
2,18 |
2 |
10,03 |
2 |
114,92 |
2,20 |
43,39 |
7,51 |
2,18 |
0,97 |
113,96 |
2,27 |
2 |
10,05 |
3 |
114,77 |
3,97 |
69,43 |
4,51 |
1,30 |
0,94 |
113,82 |
2,21 |
2 |
10,04 |
4 |
114,21 |
7,94 |
138,86 |
3,31 |
0,99 |
1,44 |
112,77 |
1,66 |
1 |
10,12 |
5 |
113,66 |
7,94 |
138,86 |
2,40 |
0,70 |
1,02 |
112,64 |
1,60 |
1 |
10,10 |
Таблица 3.8 – Выбор регулировочных ответвлений для послеаварийного режима
№ п/с |
U, кВ |
Rт, Ом |
Хт, Ом |
Рт, Мвт |
Qт, Мвар |
ΔUт, кВ |
кВ |
mж,
|
mд,
|
Uднн, кВ |
1 |
117,50 |
7,94 |
138,86 |
20,13 |
7,53 |
5,132 |
112,37 |
-3,79 |
-4 |
10,54 |
2 |
115,68 |
4,39 |
86,79 |
25,11 |
8,80 |
3,779 |
111,90 |
-3,36 |
-4 |
10,63 |
3 |
115,18 |
7,94 |
138,86 |
15,07 |
5,23 |
3,672 |
111,51 |
-3,50 |
-4 |
10,60 |
4 |
112,93 |
7,94 |
138,86 |
11,08 |
4,27 |
6,026 |
106,91 |
-3,95 |
-4 |
10,51 |
В послеаварийном режиме учитывалось отключение одного из двух трансформаторов на двух трансформаторных подстанциях – 1,2 и 3, что приводит к увеличению сопротивлений в схемах замещения подстанций. Для пятой одно трансформаторной подстанции, питающейся по одно цепной линии послеаварийный режим отсутствует.