- •Севастопольский институт ядерной
- •Рецензенты: к.П. Путилин
- •I. Общие положения
- •1.1. Цель курсового проекта и порядок его проектирования
- •1.2. Содержание и оформление курсового проекта
- •1.3. Анализ исходных данных для проектирования
- •2. Расчет реактивных мощностей на шинах подстанций
- •Среднестатистические значения tg в режиме максимальных нагрузок
- •3. Выбор схемы районной электрической сети
- •3.1. Требования по обеспечению надежности электроснабжения
- •Расчет мощностей по пунктам потребления
- •3.2. Составление целесообразных вариантов схем электрической сети
- •3.3. Расчет потокораспределения активных мощностей в рассматриваемых вариантах сети
- •3.4. Выбор номинального напряжения
- •Расчет и выбор напряжений по ветвям вариантов сети
- •3.5. Выбор сечения проводов линий
- •Экономические интервалы мощности для сталеалюминевых проводов одно-цепных опор вл 35…500 кВ, сооружаемых в энергосистемах европейской зоны снг.
- •Расчет токов в линиях по вариантам сети
- •Выбор сечения проводов
- •Длительно допустимые токи и мощности
- •Поправочные коэффициенты на температуру воздуха для неизолированных проводов
- •Выбор марки сечения и марки проводов вл
- •Минимальные сечения проводов по условиям короны
- •3.6. Выбор трансформаторов (автотрансформаторов)
- •3.7. Баланс реактивной мощности в сети
- •Расчет сводного баланса реактивной мощности по вариантам
- •3.7.1. Выбор и расстановка компенсирующих устройств
- •3.8. Технико-экономическое сравнение целесообразных вариантов районной электрической сети
- •Нормы амортизационных отчислений
- •Потери на корону в вл 220…500кВ
- •Для одного элемента сети
- •Сводные данные расчета приведенных затрат сравниваемых
- •3.9. Расчет надежности структурных схем системы электроснабжения.
- •4. Составление принципиальных схем сравниваемых вариантов сети
- •5. Составление расчетных схем
- •5.2. Особенность составления расчетных схем электрической сети
- •6. Расчет параметров установившихся режимов электрической сети
- •6.2. Расчет параметров режима разомкнутой сети с несколькими номинальными напряжениями
- •6.3. Расчёт параметров режима кольцевой схемы питающей сети
- •6.4. Расчет режимов сложнозамкнутых сетей
- •Решение:
- •7. Выбор коэффициентов трансформации трансформаторов
- •Значения коэффициентов трансформации между обмотками высшего и среднего напряжения автотрансформатора для различных положений переключателя ответвлений обмотки среднего напряжения.
- •Значения коэффициентов трансформации между обмотками
- •Значение относительного числа рабочих витков обмотки
- •8. Технико-экономические показатели спроектированной сети (сравниваемых вариантов сети)
- •Литература
- •Приложения
- •Кафедра "электрических сетей и систем электропотребления"
- •Класс_____________
- •Срок исполнения____________________
- •Данные электропотребителей
- •Район подключения сети____________________________________
- •Руководитель курсового проекта_____________________ Приложение 3
- •Данные о пропускной способности электропередач 35…750 кВ [8]
- •Усредненные значения коэффициента αТ
- •Приложение п4
- •Стоимость сооружения воздушных линий 110 кВ, тыс.Руб./км
- •Стоимость сооружения воздушных линий 220 и 330 кВ, тыс.Руб/км
- •Поправочные коэффициенты к стоимости сооружения воздушных линий
- •Приложение 5
- •Типовые схемы ру 35...750 кВ
- •Формулы для расчета показателей надежности электрических систем
- •Параметры потоков отказов , отказ/год, и средняя частота плановых простоев п, простой/год, элементов электрических сетей
6.3. Расчёт параметров режима кольцевой схемы питающей сети
Кольцевая сеть является простейшей замкнутой сетью. Она содержится во многих рассматриваемых вариантах схем развития сети в курсовом проекте. Распределение мощности в ветвях кольцевой сети зависит от величины нагрузок потребителей в узлах и от параметров сети.
На рис.21 приведена схема кольцевой сети с несколькими нагрузками. Головные участки этой сети ВЛ1 и ВЛ4 подключены к шинам источника питания А, которым является электрическая станция либо одна из ПС системы.
Рис.21.
Для расчёта кольцевую схему представляют как сеть с двусторонним питанием (рис.22), у которой напряжения и равны по величине и фазе.
Рис.22.
Рассмотрим кольцевую сеть с напряжением 110 кВ. Тогда схему сети (рис.20) можно представить в виде расчётной так, как изображено на рис.23, где Qс1, Qс2, Qс3, Qс4 -- мощности, генерируемые собственно воздушными линиями ВЛ-1,ВЛ-2,ВЛ-3,ВЛ-4.
Рис.23.
В расчёте удобнее использовать расчётные нагрузки подстанций S1, S2, S3 (рис.24).
Рис.24.
S1=P1+jQ1=P1п+j(Q1п-0,5·Qс1-0,5·Qс2);
S2=P2+jQ2=P2п+j(Q2п-0,5·Qс2-0,5·Qс3);
S3=P3+jQ3=P3п+j(Q3п-0,5·Qс3-0,5·Qс4).
Для нахождения потоков мощности на головных участках кольцевой сети при nнагрузках используются выражения:
; ,
где - сопротивления линии (рис. 24) от узла i , в котором включена нагрузка Si, до узла питания А и В соответственно.
В данном случае выражения принимают вид:
.
Определив потоки мощности на головных участках сети, можно найти потоки мощности на остальных участках сети и найти точку потокораздела мощностей (узел 2 на рис.24). На этом заканчивается первый этап расчёта кольцевой сети. На первом этапе не учитывались потери мощности и напряжений в сети. Поэтому переходим к уточняющему расчёту параметров режима кольцевой сети. Условно разрезаем сеть в точке потокораздела мощностей и представляем её двумя разомкнутыми сетями (рис.25), расчёт параметров режима для каждой из них отдельно выполняется "по данным начала".
Рис.25
Порядок уточняющего расчёта параметров режима для левой разомкнутой схемы сети (рис.25).
1. Принимаем напряжение в узле 2 (нулевое приближение):
U2(o)=Uном.
2. Нагрузка в узле 2:
2'= II = PII + jQII.
3. Потери мощности в сопротивлениях ВЛ-2:
;
.
4. Мощность в начале линии ВЛ-2:
'II=P'II +jQ'II=(PII+ Р2) +j(QII+Q2).
5. Мощность в конце линии ВЛ-1:
I=PI + jQI=(P1+PII')+j(Q1+QII').
6. Напряжение в узле 1 (нулевое приближение):
;
7. Потери мощности в сопротивлениях ВЛ-1:
;
.
8. Мощность в начале продольных сопротивлений ВЛ-1 :
1'=PI'+jQI'=(PI+ РI)+j(QI+ Q1).
9. Мощность в начале линии ВЛ-1:
А = PА + jQА = PI'+j(QI'+ 0,5·Qc1);
где Qc1= bВЛ-1·UА2.
10. Напряжение в узле 1 (первое приближение):
;
.
11. Напряжение в узле 2 (первое приближение):
;
.
В рассмотренной последовательности могут выполняться дальнейшие расчёты параметров режима схемы с целью более точного определения напряжений в узлах 1 и 2.
Аналогично выполняется расчет параметров режима и для правой разомкнутой схемы сети (рис.25).
Если рассматривается сеть с двухсторонним питании при различающихся напряжениях по концам, UAUB(рис.24), то в этом случае мощности на головных участках сети могут быть определены по формулам:
;
.
Зная, потоки мощности на головных участках схемы, определяются потоки мощности на остальных участках, и находится точка потокораздела мощностей. Схема условно разрезается в точке потокораздела и для каждой разомкнутой схемы выполняется уточняющий расчет параметров режима "по данным начала" точно также, как показано выше но с учетом того, что в узле А задано напряжение UA, а в узле B задано напряжениеUB.
В аварийном режиме при повреждении какого-то участка сети, например, в-с(рис.26), этот участок отключается, и нагрузки получают с одной стороны, т.е. кольцевая сеть превращается в разомкнутую и продолжает работу как две изолированные схемы:А1- вис-е.
а).
б).
в).
Рис.26
При этом потери мощности и максимальная потеря напряжения увеличиваются. В нашем случае является отключение головных участков А1а и А2С (рис.26).
Аварийные режимы рассчитываются при максимальных нагрузках, при этом производится определение потерь напряжения, потерь мощности и проверка на нагрев проводов линий сети.