Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Моя мережі 110 готово.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
16.09.2019
Размер:
1.69 Mб
Скачать

ВСТУП

Енергетика є однією з основних галузей суспільного виробництва і відіграє провідну роль у розвитку національної економіки, здійсненні технічного процесу і підвищенні рівня життя людей. Широке застосування електричної енергії в промисловості, сільському господарстві, на транспорті, у побуті та інших сферах зумовлене простотою її передачі на значні відстані і перетворення в інші види енергії – механічну, теплову, світлову тощо.

Джерелами електричної енергії є електричні станції, які перетворюють енергію палива, води та нетрадиційних джерел в електричну енергію. Теплофікаційні електричні станції поряд з електричною виробляють теплову енергію.

Електричні станції, розташовані в одному або різних районах, об’єднують за допомогою високовольтних ліній електропередавання для паралельної роботи. Таке об’єднання, призначене для виробництва, передачі і розподілу електричної енергії, називається електроенергетичною системою. До її складу входять генератори, лінії електропередавання високої і низької напруги, розподільні пункти, підстанції та електроприймачі. Окремі електроенергетичні системи з’єднуються між собою високовольтними лініями, в результаті чого утворюється об’єднана енергетична система.

Електрична мережа повинна задовольняти наступним вимогам:

- забезпечувати необхідну надійність електропостачання;

- забезпечувати відповідну якість електроенергії;

- бути економічною при будівництві та експлуатації;

- забезпечувати необхідні вимоги техніки безпеки.

Метою цього курсового проекту є розроблення проекту районної мережі, призначеної для електропостачання двох споживачів електроенергії від районної підстанції. Для цього потрібно вибрати схему і номінальну напругу мережі, потужність трансформаторів знижувальних підстанцій та перерізи проводів ліній електропередавання,  провести техніко - економічне порівняння декількох варіантів схем і вибрати оптимальну схему з врахуванням надійності електропостачання. Для забезпечення якості електричної енергії на підставі розрахунку основних режимів роботи електричної мережі потрібно здійснити регулювання напруги на шинах знижувальних підстанцій, застосувавши трансформатори з регулюванням напруги під навантаженням.

1 Характеристика електропостачання

У завданні на курсове проектування задається план розміщення районної підстанції А і двох знижувальних підстанцій 1, 2, вторинні номінальні напруги підстанцій, максимальні активні потужності та коефіцієнти потужності навантаження споживачів, час використання найбільших навантажень і коефіцієнт потужності навантаження на шинах районної підстанції А.

Рисунок 1.1 – Схема районної електричної мережі

Електропостачання споживачів пунктів 1, 2 здійснюється від районної підстанції А повітряними лініями електропередавання у третьому кліматичному районі за інтенсивністю ожеледі. На районній підстанції А розміщені три розподільні пристрої напругою 220, 110 і 35 кВ, які мають два незалежні взаємно резервовані джерела живлення. Так як значна частина електроприймачів відноситься до першої категорії надійності, то живлення підстанцій 1, 2 повинно здійснюватися по двоколових лініях електропередавання чи по кільцевій схемі. З метою забезпечення необхідної надійності електропостачання споживачів на знижувальних підстанціях 1, 2 потрібно встановити по два трансформатори.

Задане геометричне розміщення споживачів дозволяє будувати схеми електропостачання по радіальній, магістральній і кільцевій схемах. На підстанції 1 задано дві вторинні номінальні напруги 35 і 10 кВ, тому на цій підстанції будуть встановлені два триобмоткові трансформатори. На підстанції 2 передбачається встановлення двох двообмоткових трансформаторів з вторинною номінальною напругою 10 кВ.

У курсовому проекті на підставі техніко – економічного порівняння двох варіантів схем вибрана оптимальна схема електропостачання споживачів, розрахований режим максимальних навантажень і післяаварійний режим роботи електричної мережі, а також вибрані коефіцієнти трансформації трансформаторів, які забезпечать бажані рівні напруг на шинах знижувальних підстанцій.

2 Забезпечення споживання активної та реактивної потужностей в районній мережі

2.1 Розрахунок споживання активної потужності

Сумарне споживання активної потужності в період максимальних навантажень складається із заданих потужностей навантажень споживачів району і втрат потужності в лініях, знижувальних трансформаторах районної мережі. При проектуванні районної мережі припускаємо, що установлена потужність генераторів системи достатня для забезпечення сумарного споживання активної потужності.

Найбільша сумарна активна потужність, яка споживається мережею [1] ,

, (2.1)

де  коефіцієнт, який враховує зміщення в часі максимальних навантажень споживачів, приймаємо ;

 найбільша активна потужність і-го споживача;

 сумарні втрати активної потужності в лініях і трансформаторах мережі, які наближено приймаємо рівними 5 % від сумарного активного навантаження споживачів;

n  кількість споживачів електроенергії.

Сумарна споживана активна потужність з врахуванням втрат

2.2 Баланс реактивної потужності

Наближену оцінку балансу реактивної потужності в мережі, що проектується, зробимо ще до вибору схеми мережі, так як для забезпечення балансу може виникнути необхідність у встановленні додаткових джерел реактивної потужності для компенсації реактивних навантажень споживачів, що в свою чергу буде впливати на вибір номінальної напруги мережі, потужність та параметри її елементів (номінальну потужність трансформаторів і поперечний переріз проводів ліній), а також на техніко-економічні показники роботи мережі  втрати напруги, потужності й енергії в електричній мережі.

Сумарна реактивна потужність, що споживається в електричній мережі, складається з реактивної потужності навантаження споживачів і втрат реактивної потужності в лініях і трансформаторах. При цьому припускаємо, що періоди споживання найбільших активних і реактивних навантажень кожної підстанції збігаються в часі. Найбільші реактивні навантаження споживачів визначимо через найбільші активні навантаження й задані значення коефіцієнтів потужності на шинах вторинної напруги знижувальних підстанцій.

Найбільша реактивна потужність, що споживається в районній мережі,

, (2.2)

де  найбільша реактивна потужність навантаження і-го споживача;

 відповідно сумарні втрати реактивної потужності в лініях і трансформа-торах мережі;

 реактивна потужність, що генерується лініями мережі.

Для повітряних ліній напругою 110 кВ і значної частини ліній напругою 220 кВ у період найбільших навантажень втрати реактивної потужності в лініях у першому наближенні можна прирівняти реактивній потужності, генерованій лініями, тобто . Таким чином, під час складання балансу реактивної потужності для районної мережі ці складові у рівнянні (2.2) можна не враховувати, так як вони взаємно компенсуються.

Втрати реактивної потужності в трансформаторах і автотрансформаторах підстанцій приймемо рівними 10 % від повної потужності навантаження

, (2.3)

 повна сумарна потужність навантаження споживачів.

Реактивна потужність навантаження споживачів

Сумарне навантаження споживачів

Визначимо реактивну потужність, яка може бути передана від генераторів електричної системи за найбільшої сумарної активної потужності , , (2.4)

де відповідає заданому в завданні коефіцієнту потужності на шинах живильної підстанції А,

.

Так як QГ<QСП, то в мережі, що проектується, потрібно передбачити установку компенсувальних пристроїв, потужність яких визначимо з рівняння балансу реактивної потужності

, (2.5)

де QКП  сумарна потужність компенсувальних пристроїв.