Введение
При выполнении курсового проектирования по дисциплине «Электрические сети и системы» студенты закрепляют, углубляют и обобщают теоретические вопросы и практические навыки проектирования, расчета и анализа режимов электрических сетей.
Общая задача, возникающая при проектировании систем передачи и распределения электроэнергии, заключается в выборе наиболее рациональных технических решений и в выборе наилучших параметров этих решений. При этом приходиться решать следующее наиболее характерные задачи:
выбор конфигурации электрической сети и ее конструктивного исполнения (воздушная, кабельная);
выбор числа цепей каждой из линий и числа трансформаторов подстанций;
выбор номинального напряжения линий;
-выбор материала и площади сечений проводов линий;
- выбор схем подстанций;
обоснование технических средств обеспечения требуемой надежности электроснабжения потребителей;
выбор технических средств обеспечения требуемого качества напряжения;
обоснование средств повышения экономичности функционирования электрической сети;
выбор средств повышения пропускной способности сети.
При комплексном решении этих вопросов в процессе работы над проектом студент приобретает практические навыки самостоятельного решения инженерных задач, развивает творческие способности в профессиональной области, обучается пользованию технической, нормативной и справочной литературой.
В курсовом проекте разрабатывается сеть 35-150 кВ, предназначенная для электроснабжения промышленного района, содержащего пять предприятий, относящихся к какой либо отрасли с общей мощностью порядка 70-100 МВА.
Настоящее учебное пособие позволяет активизировать самостоятельную работу студента над проектом и организовать эффективное использование бюджета времени отводимого на его выполнение.
В учебном пособии приводятся примеры решения отдельных этапов проектирования электрической сети, а так же необходимые справочные материалы.
В пособии приведены общие требования к содержанию и рекомендации по оформлению пояснительной записки и графических материалов.
1 Предварительный расчет электрической сети.
1.1 Краткая характеристика электроснабжаемого района и его потребителей.
При проектировании электрических сетей и выборе отдельных элементов должны учитываться климатические условия - ветровое давление, толщина стенки гололеда, интервалы возможных температур воздуха, степень агрессивности окружающей среды, интенсивность грозовой деятельности, пляска проводов и их вибрация.
Определение расчетных условий по ветру, гололеду, грозовой деятельности, пляске проводов должно производиться на основании соответствующих карт климатического районирования приводимых в /2/.
В целом в этом пункте должно быть приведено:
- географическое расположение заданного района;
- климатические условия для проектируемого района согласно картам районирования территории России приведенных в ПУЭ (к какому району по гололеду, по скоростным напорам ветра, по пляске проводов относится район проектирования, какова среднегодовая продолжительность гроз на территории проектируемого района);
- значения годовых и сезонных (зимняя, летняя) эквивалентных температур охлаждающего воздуха в соответствии с ГОСТ 14209-97 (приведены в таблице 1.25);
- определение протяженности трасс воздушных линий электропередачи (ВЛ) между пунктами сети.
Расстояние
(км) по воздушной прямой между пунктами
сети определяется по выражению
(1.1)
где lиij – расстояние между пунктами сети, измеренное циркулем или линейкой на генплане, приведенном в задании;
m – заданный масштаб (км/см).
Протяженность
трассы
(км) между пунктами сети определяется
с учетом неравномерности рельефа
местности
(1.2)
где к – поправочный коэффициент.
Величина поправочного коэффициента может быть принята в соответствии с таблицей 1.1.
Таблица 1.1- Поправочный коэффициент на удлинение трасс сетей
|
Район проектирования |
Значение коэффициента к |
|
Центральный район России, Средняя Волга, Урал |
1,16 |
|
Северо-запад, Центральная Сибирь, Дальний Восток, Магаданская, Якутская, камчатская энергосистемы |
1,2 |
|
Юг, Северный Кавказ |
1,26 |
Расчет расстояний по воздушной прямой и протяженности трасс рекомендуется свести в таблицу 1.2.
Таблица 1.2 – Протяженность трасс сети
|
Пункту сети |
Расстояния по воздушной прямой (lв) и протяженности трасс (l) между пунктами сети | |||||
|
|
РЭС |
Пункт 1 |
Пункт 2 |
Пункт 3 |
Пункт 4 |
Пункт 5 |
|
РЭС |
|
|
|
|
|
|
|
Пункт 1 |
|
|
|
|
|
(lв)
|
|
Пункт 2 |
|
|
|
|
|
|
|
Пункт 3 |
|
|
|
|
|
|
|
Пункт 4 |
|
|
|
|
|
|
|
Пункт 5 |
|
|
|
|
|
|
(l)
Расстояния по воздушной прямой (lв) между пунктами сети заносятся в правую верхнюю часть таблицы, а протяженности трасс (l) между пунктами сети в левую нижнюю часть таблицы/
Пример 1.1. Сеть проектируется для г. Иркутска. Охарактеризовать район проектирования.
Проектируемый район относится к Западной Сибири.
В соответствии с ПУЭ /1/ по гололедообразованию Иркутск относится к 1-му району, где нормативная толщина стенки гололеда составляет 10 мм. Средняя продолжительность гроз в проектируемом районе составляет от 40 до 60 часов в год. По ветровому давлению Иркутск относится к 3-му району, где нормативная скорость ветра составляет 32 м/с (нормативное ветровое давление 650 Па) и к району с умеренной «пляской» проводов с частотой повторяемости 1 раз в 5 лет и менее.
Эквивалентная температура охлаждающего воздуха (Θэкв) в г.Иркутске составляет /2/:
зимняя: -19.1 ºС;
летняя: 16.0 ºС;
годовая: 10,1 ºС.