1Вибір головної схеми електричних з'єднань

Головна схема електричних з'єднань визначає основні якості електричної частини станцій і підстанцій: надійність, економічність, ремонтопридатність, безпека обслуговування, зручність експлуатації, зручність розміщення електроустаткування, можливість подальшого розширення і т.д.[1].

На рис. 1.1 приведена структурна схема ділянки мережі з підстанцією і трансформаторами, що мають розчеплення вторинних обмоток.

Рис. 1.1. Блокова схема двохтрансформаторної підстанції

На боці високої напруги при кількості трансформаторів 2 і кількості ліній, що відходять, 2 для тупикових підстанцій застосовується схема 2-х блоків ”лінія - трансформатор” з вимикачами у колах трансформаторів і неавтоматичною перемичкою з боку ліній (рис.1.1). Схема економічна: на 4 приєднання застосовано 2 вими­кача. Схема надійна. При відключенні лінії W1 першого блоку вимикачем разом з лінією відключається трансформатор блоку Т1. Для відновлення роботи непошкодженого трансформатора Т1 застосовується неавтоматична перемичка з роз'єднувачами Р7 і Р8, один з яких норма­льно включений, другий — відключений. При пошкодженні на лінії W1 відключаються вимикачі Q1 і Q3. Лінійними роз'єднувачами РЗ і Р5 пошкоджена лінія виводиться на ре­монт. У безструмову паузу вмикається відключений роз'єднувач перемички. Після чого вмикається вимикач Q3. Живлення трансформатора Т1 відновлюється по лінії W2 і неав­томатичній перемичці. При пошкодженні трансформатора Т1 відключаються вимикачі Q5, Q6, Q3 і Q1. Тобто буде відключене весь блок. Але відновити роботу непошкодженої лінії W1 не можна із-за відсутності вимикача у перемичці — це недолік схеми. Але цей недолік не дуже значний, тому що пошкодження трансформатора, порівняно з пошкодженням лінії, бувають рідко. У нормальному режимі на високій і низькій напрузі блоки працюють окремо.

Згідно [2] на боці низької напруги підстанцій застосовується схема 2-х одиночних сис­тем шин, секціонованих вимикачем Q9 чи Q10 (рис. 4.1). На боці низької напруги трансформатори працюють окремо. Схема економічна і надійна. Надійність електропостачання споживачів забезпечується живленням від різних секцій низької напруги В1 і В2. При пошкодженні на одній секції всі приєднання цієї секції буде відключено.

2Розрахунок і побудова річного графіка навантаження

У довідковій літературі приводиться декілька добових графіків, що характеризують роботу споживача у різний час року і в різні дні тижня. Основним є зимовий добовий графік робочого дня (див. додаток В).

У завданні на курсове проектування указується добовий графік навантаження підприємства, для постачання якого проектуємо підстанцію (див. додаток В5). Цей графік представлено на рис. 2.1

Рис. 2.1. Добовий графік активного навантаження підстанції

Приймаємо, що найбільше навантаження підстанції, вказане в завданні = 50 МВт має місце взимку і дорівнює 100% на добовому графіку. Тоді добовий графік зимового робочого дня розраховуємо по формулі:

(2.1)

де – потужність на i-той ступені добового зимного графіка, МВт;

% – ордината відповідного ступеня добового графіка %;

– максимальне навантаження підстанції, вказане в завданні, МВт.

Зимовий графік навантаження переводиться в літній графік навантаження домноженням ординат на сталий коефіцієнт к_л:

, (2.2)

де – потужність на i-той ступені добового літнього графіка, МВт;

- літне навантаження підстанції у відсотках від зимового навантаження,

Коефіцієнт потужності підприємства приймаємо сталим – незалежним від розміру навантаження на кожній ступені графіка навантаження

. (2.3)

Повна потужність підстанції на i-той ступені добового графіка навантаження розраховується по формулі:

, (2.4)

де =0,8 - коефіцієнт потужності, який приведено в завданні до проекту.

Розрахунок графіків навантаження приведено в табл. 2.1.

По добовому графіку навантаження з табл. 2.1 визначається:

1) добова витрата електроенергії взимку, МВт·год:

(2.5)

де – тривалість i-той ступені добового графіка, годин

2) літня добова витрата електроенергії, МВт·год:

3) середньодобове навантаження взимку, МВт:

(2.6)

де – тривалість доби – 24 години

4) літнє середньодобове навантаження, МВт:

5) коефіцієнт заповнення графіка взимку, який показує ступінь нерівномірності графіка роботи підприємства:

(2.7)

Таблиця 2.1

Графіки навантаження

Інтервал часу, t, годин	Ордината відповідного ступеня добового графіка, %	Потужність на i-той ступені добового зимового графіка, МВт	Потужність на i-той ступені добового літнього графіка, МВт	Повна зимова потужність навантаження, Siз, МВА	Повна літня потужність навантаження, Siл , МВА	, МВт∙год	, МВт∙год	, (МВ∙А)2∙год
0-1	45	22,5	15,75	28,13	19,69	22,5	15,75	791
1-2	45	22,5	15,75	28,13	19,69	22,5	15,75	791
2-3	45	22,5	15,75	28,13	19,69	22,5	15,75	791
3-4	45	22,5	15,75	28,13	19,69	22,5	15,75	791
4-5	50	25	17,5	31,25	21,88	25	17,5	977
5-6	50	25	17,5	31,25	21,88	25	17,5	977
6-7	78	39	27,3	48,75	34,13	39	27,3	2377
7-8	90	45	31,5	56,25	39,38	45	31,5	3164
8-9	100	50	35	62,5	43,75	50	35	3906
9-10	100	50	35	62,5	43,75	50	35	3906
10-11	90	45	31,5	56,25	39,38	45	31,5	3164
11-12	79	39,5	27,65	49,38	34,56	39,5	27,65	2438
12-13	90	45	31,5	56,25	39,38	45	31,5	3164
13-14	90	45	31,5	56,25	39,38	45	31,5	3164
14-15	100	50	35	62,5	43,75	50	35	3906
15-16	100	50	35	62,5	43,75	50	35	3906
16-17	90	45	31,5	56,25	39,38	45	31,5	3164
17-18	79	39,5	27,65	49,38	34,56	39,5	27,65	2438
18-19	60	30	21	37,5	26,25	30	21	1406
19-20	60	30	21	37,5	26,25	30	21	1406
20-21	50	25	17,5	31,25	21,88	25	17,5	977
21-22	50	25	17,5	31,25	21,88	25	17,5	977
22-23	50	25	17,5	31,25	21,88	25	17,5	977
23-24	45	22,5	15,75	28,13	19,69	22,5	15,75	791
	–	–	–	–	–	840,5	588,35	50349

6) коефіцієнт заповнення графіка влітку:

Річне споживання електроенергії, МВт·ч:

(2.8)

де – кількість діб влітку, згідно завдання ;

– кількість діб взимку

де – кількість діб за рік,

7) тривалість використання максимального навантаження, , год.:

(2.9)

На основі таблиці 2.1 будуємо річний графік активного навантаження підстанції по тривалості (рис 2.2). Будується він наступним чином: ординати добових графіків, як зимових, так і літніх розміщують вздовж осі абсцис від 0 до 8760 годин в черзі їх величин.

Рис. 2.2. Річний графік активного навантаження підстанції по тривалості

З цього графіка розраховуємо:

1) середньорічне активне навантаження підстанції, , МВт:

2) ефективне навантаження підстанції, , МВт: