Введение

Электрические сети выполняют функции передачи энергии и электроснабжения потребителей. С их помощью осуществляется формирование электрических систем. Создание мощных электрических систем обусловлено их большими экономическими преимуществами.

Курсовой проект по дисциплине «Электрические сети энергетических систем» - это первый шаг учащихся в области проектирования. Работа над проектом развивает навыки практического использования знаний, полученных при изучении теоретического курса. Расчетные задачи решаются по определенным формулам по известной методике на основе необходимых исходных данных, но в большинстве случаев не имеют однозначного решения. Выбор наиболее удачного варианта электрической сети производиться не только путем теоретических расчетов, но и на основе различных соображений. Это дает возможность учащимся проявить творчество.

В качестве исходного материала для данного курсового проекта заданы:

1) расположение потребителей электрической энергии, их мощность в режиме наибольших и наименьших нагрузок;

2) расположение источника питания;

3) коэффициенты мощности нагрузок и их категории по степени надежности электроснабжения.

Проект состоит из следующих основных разделов:

1. выбор наиболее рациональных вариантов схем электрической сети;

2. расчеты характерных режимов работы электрической сети;

3. определение технико-экономических показателей электрической сети.

Все эти вопросы рассматриваются в данном пособии.

Проект должен быть оформлен в соответствии с общими методическими указаниями по курсовому и дипломному проектированию.

Он должен содержать расчетно-пояснительную записку объемом 30…40 страниц печатного текста и один лист графической части.

Пояснительная записка должна состоять из ряда разделов, в каждом из которых должны быть сформулированы конкретные задачи, пояснена методика, с помощью которой проектант предполагает их решать, приведено решение и полученные выводы.

При проведении расчетов сначала нужно привести расчетную формулу и пояснить все входящие в нее величины. Далее следует подставить в формулу числовые значения и записать окончательный результат с указанием единицы измерения. Все промежуточные вычисления могут быть опущены. Если приходиться выполнять ряд аналогичных расчетов, то нужно привести расчет только для одного случая, а результаты всех остальных объединить в наглядную таблицу.

1. Выбор конфигурации электрической сети

По заданным координатам расположения источников питания и нагрузок составляем топологическую схему их размещения. На эту схему наносим мощности источников питания и наибольшие нагрузки потребителей. Отмечаем категории потребителей электроэнергии. Определяем мощность балансирующего узла и ее знак по балансу мощности в системе без учета потерь мощности.

В принятом масштабе на топологическую схему наносим расстояния между узлами проектируемой сети, которые увеличиваем на 10-15% из-за вероятного отклонения трассы ЛЭП от длины прямой линии.

Для построения рациональной конфигурации сети применяем повариантный метод, согласно которому для заданного расположения потребителей намечается несколько вариантов и из них на основе технико-экономического сравнения выбирается лучший.

Приступаем к разработке вариантов схемы. Рассматриваем нормальные и наиболее тяжелые послеаварийные режимы. Разработанная схема считается удачной, если в послеаварийных режимах нагрузка оставшихся в работе питающих линий увеличивается не более чем на 50-60% от нагрузки нормального режима наибольших нагрузок. Под питающими линиями здесь понимаются линии, отходящие от источника энергии – электростанции и системной подстанции (балансирующего узла).

Чтобы обеспечить необходимую надежность электроснабжения в каждом варианте схемы, потребители I и II категорий должны получать электроэнергию от двух независимых источников питания. Потребителей III категории допускается снабжать электроэнергией по одной линии, питающейся от одного источника, или в виде отпайки от проходящей вблизи линии.

Принимаемая схема должна быть удобной и гибкой в эксплуатации, желательно однородной. Такими качествами обладают многоконтурные схемы одного номинального напряжения.

Принятый вариант при прочих равных условиях должен быть экономичным. Для этого нужно создать такие условия, чтобы загрузка линий и трансформаторов в режиме наибольших нагрузок была близкой к их номинальной загрузке. Для линий плотность тока должна быть на уровне 0,7 … 1,0 от экономической плотности, а нагрузка трансформаторов – 0,7 … 1,0 от номинальной мощности.

Приемлемые по режимам работы схемы принимаем для предварительного их сопоставления.

Рассматриваем 4-5 вариантов схем.

В качестве критерия сопоставления вариантов на данном этапе проектирования используем суммарную длину линии. Предполагаем, что все варианты схемы имеют один класс номинального напряжения и выполнены одинаковым сечением проводов на всех участках, причем использованы одинаковые типы опор, конструкции фаз и т.п. Длины двухцепных линий при этом умножаются на 1,4-1,6 – во столько раз дороже двухцепная линия по сравнению с одноцепной.

Выбранные таким способом два наиболее предпочтительных варианта оставляем для дальнейшей их разработки и сопоставления по более обобщенному критерию.