МЭИ (ТУ)

Кафедра ЭЭС

Типовой расчет по курсу:

«Электроэнергетические системы и сети»

Выполнил:

студент гр. Э-6-06

Бадаев Олег

Проверил:

Янчурина Р.Л.

Москва, 2009 г.

1.Проведем выбор номинальных напряжений участков электрической сети.

Для каждого из вариантов намечаются номинальные напряжения сети. Для этого может быть применено эмпирическое расчетное выражение:

(1)

где L – длина линии электропередачи, км;

Р – передаваемая активная мощность, МВт.

Таблица 1

Линия	А1	12	13	34	14	15	56
Длина линии, км	67,5	60,46	40,38	31,8	40,38	40,38	22,5
Длина трассы, км	78,3	70,13	46,84	36,88	46,84	46,84	26,1
Активная мощность, МВт	220	70	31,03	8,96	23,96	55	15
Uэ, кВ	185,33	112,82	104,68	58,46	93,24	90,61	53,26
Uном , кВ	220	110	110	110	110	110	110

*При определении длины трассы линии учитываем удлинение трасс ВЛ в зависимости от рельефа местности в k раз (по сравнению с воздушной прямой).

Для ОЭС Урала коэффициент удлинения трассы: k=1,16.

Активные мощности, протекающие по линиям.

Кольцо разрываем по правилу моментов.

Рассчитаем номинальные напряжения.

Округляем до 220 кВ.

Округляем до 110 кВ.

Округляем до 110 кВ.

Учитывая требования к унификации напряжения (электрическая сеть должна содержать минимальное число трансформаций напряжения), принимаем решение проектировать линию А-1 на номинальное напряжение 220 кВ а остальные радиальные линии 1-2, 1-5 и 5-6 на номинальное напряжение 110 кВ.

Округляем до 110 кВ.

Округляем до 110 кВ.

Округляем до 110 кВ.

Кольцевую сеть будем проектировать на номинальное напряжение 110 кВ.

Вывод: Электрическая сеть должна сооружаться с применением двух классов напряжения: 220/110 кВ. В пункте №1 необходима установка автотрансформаторов.

Суммарная длина линий 220 кВ составляет 78,3 км на одну цепь, суммарная длина линий сети 110 кВ составляет 273,63 км на одну цепь.

2. Проведем расчет балансов активной и реактивной мощностей, определим мощность компенсирующих устройств(ку) и их расстановку по пс.

2.1 Расчет баланса активной мощности в сети.

Наибольшая суммарная активная мощность, потребляемая в проектируемой сети, составляет:

, где: (2)

К_о – коэффициент одновременности наибольших активных нагрузок.

К_о =0,95.

Р_Σ – сумма наибольших активных нагрузок подстанций.

ΔР_Σ – суммарные потери активной мощности в сетях. Принимаем ΔР_Σ =5%

Таким образом, наша сеть в общем потребляет 220 МВт активной мощности, т.е. нужно обеспечить передачу данной мощности в сеть для обеспечения баланса.

2.2 Расчет баланса реактивной мощности в сети.

Основным, но не единственным источником реактивной мощности в системе являются генераторы электростанций. Располагаемая реактивная мощность электростанций определяется согласно номинальному коэффициенту мощности установленных на станциях генераторов. Кроме этого, в электрических сетях широко используются дополнительные источники реактивной мощности – компенсирующие устройства (КУ). Основным типом КУ, устанавливаемых на подстанциях потребителей являются конденсаторные батареи (БК).

Суммарная наибольшая реактивная мощность, потребляемая с шин электростанции или районной подстанции, являющихся источником питания для проектируемой сети, может быть оценена по выражению:

(3)

где k_0(Q) – коэффициент одновременности наибольших реактивных нагрузок потребителей, k_0(Q) 0,98;

Q_нб,i – наибольшая реактивная нагрузка узла i,

- потери реактивной мощности в линии,

- реактивная мощность, генерируемая линией;

Q_T, - суммарные потери реактивной мощности в трансформаторах и автотрансформаторах;

(4)

(5)

Для первой нагрузки получим: Q_нб,1=40*0,426=17,04 МВАр, S_нб,1=40/0,92=43,478 МВА результаты остальных нагрузок сведём в

таблицу 2.

Для оценки потерь реактивной мощности в трансформаторах и от передаваемой через трансформатор полной мощности

(6)

где - количество трансформаций напряжения от источника до потребителей в j-м пункте сети.

Тогда мощность узла 1 трансформируется один раз, а мощность узлов 2,3,4,5,6 – два раза.

Q_T1=0,1(S_н+ S_с)=0,1(S_нб1+S_нб2+S_нб3+S_нб4+S_нб5+S_нб6)=0,1(43,478+76,087+

43,956+16,483+44,444+16,854)=24,1302 МВАр

Q_T=0,1 (S_нб1+ 2(S_нб2 +S_нб3+S_нб4+S_нб5+S_нб6))=0,1(43,478+ +2(76,087+43,956+16,483+44,444+16,854))=43,912 МВАр

Для воздушных линий 110кВ примем величины потерь и генерации реактивной мощности равными. Для сетей с номинальным напряжением в 220 кВ проведём расчёт потерь реактивной мощности и зарядной мощности линий. Для оценки потерь реактивной мощности в воздушных линиях 220 кВ удельное реактивное сопротивление линии принимаем равным 0,42 Ом/км, а удельная генерация реактивной мощности = 0,14 МВАр/км.

(7)

Рассчитаем расчетную мощность в узле 1:

Генерация реактивной мощности в линиях 220 кВ:

Т огда потери реактивной мощности в линиях 220 кВ будут равны:

Суммарные потери реактивной мощности в сети:

Это значение сравним со значением реактивной мощности, которую целесообразно выдавать в сеть: Q_п,нбQ_расп Следовательно, необходима компенсация реактивной мощности.