электроэнергетические системы и сети. Энергетическая сеть подстанции станции

В целях упрощения расчетов проводимости трансформаторов учитываются потерями холостого хода трансформаторов:,(7.1) а емкостные проводимости линии – зарядной мощностью Qc:(7.2)Схема замещения данной энергосистемы приведена на рисунке 11.Рисунок 11. Схема замещения.Все параметры схемы замещения вычисляются в именованных единицах по удельным параметрам r0, х0, b0 для ВЛ и паспортным данным Uк, Pк, Iк и Pх – для трансформаторов по следующим формулам:(7.3)где n – число цепей в линии.Для двух параллельно работающих трансформаторов :,, (7.4)Значения, вычисленные по формулам (7.3) и (7.4), занесем в таблицу21 и таблицу 22 соответственно.Расчетные параметры воздушных линий. Таблица 21ЛинияАктивноесопротивление RЛ, ОмРеактивноесопротивление XЛ, ОмПроводимостьbЛ×10-6, СмЗарядная мощностьQС, МВАрПС-А4,3829,53198,1279,59А-Г3,6424,53164,67,97Г-Д2,15714,5497,5394,72Д-В2,15714,5497,5394,72В-Б2,919,53131,0686,34Б-ПС4,1828,17188,989,15Расчетные параметры трансформаторов. Таблица 22№ пунктапитанияСопротивленияПотери мощности в трансформатореактивноеRТΣ, ОмреактивноеXTΣ, ОмактивныеPХΣ, кВтреактивные QХΣ, кВАрполныеSХΣ, кВАА5,714844600601,61Б7,7190140416438,93В5,714844600601,61Г5,714844600601,61Д5,714844600601,617.2 Электрический расчетЭлектрический расчет предлагается проводится для случая, когда известна максимальная нагрузка на шинах НН трансформаторов. Расчет режимов выполняется методом последовательных приближений. По заданию, напряжение при наибольших нагрузках равно 1,13Uн ,а при тяжелых авариях 1,1Uн. При таком условии находимо распределение мощностей в сети с учетом потерь мощности и зарядных мощностей, генерируемых линиями.Электрический расчет производим для двух режимов:режим максимальных нагрузок;послеаварийный режим.При расчете этих режимов используются следующие формулы:мощность в конце линии:(7.5)потери в линии:(7.6)мощность в начале линии: (7.7)поток мощности в линии:(7.8)Режим максимальных нагрузок.Линия ПС-А.МВАРасчет для остальных линий аналогичен приведенному выше, сведем его результаты в таблицу 23.Электрический расчет для режима максимальной мощности. Таблица 23 ЛинияМощность конца линииSЛК, МВАПотери мощностиSЛ, МВАМощность начала линииSЛН, МВАПоток мощностиSЛ, МВАПС-А67,92+j25.3421,363+j2,14166,557+j27,48366,557+j17,893А-Г51,92+j20,1460,696+j1,03251,224+j21,17851,224+j13,208Г-Д11,968+j3,9440,018+j0,03311,95+j3,97711,95-j0,743Д-В8,124-j3,7560,016+j0,018,14-j3,7468,14-j8,466В-Б50,124+j22,2240,61+j0,74349,514+j22,96749,514+j16,627Б-ПС38,124+j10,4140,271+j0,66737,853+j11,08137,853+j1,931Послеаварийный режим.Расчет послеаварийных режимов производится для максимальных нагрузок.В дальнейшем будем рассматривать обрыв одной цепи линии ПС-Ав кольце. При этом вся мощность будет проходить по второй цепи.Линия Б-ПС.Расчет для остальных линий аналогичен, сведем его результаты в таблицу 24.Электрический расчет для послеаварийного режима. Таблица 24 ЛинияМощность конца линииSЛК, МВАПотери мощностиSЛ, МВАМощность начала линииSЛН, МВАПоток мощностиSЛ, МВАА-Г51,92+j20,1460,734+j1,08951,186+j21,23551,186+j13,265Г-Д11,968+j3,9440,019+j0,03511,949+j3,97911,949-j0,741Д-В8,124-j3,7560,017+j0,0118,141-j3,7458,141-j8,465В-Б50,124+j22,2240,643+j0,78449,481+j23,00849,481+j16,668Б-ПС38,124+j10,4140,286+j0,70437,838+j11,11837,838+j1,968На следующем этапе расчета определяются напряжения в узловых точках. Исходными данными при этом служат: напряжение в точках сети, т.е. на шинах системной подстанции, и значение мощностей в начале каждой схемы замещения, определенные на первом этапе.Напряжения в узловых точках в режиме максимальных нагрузок. Напряжение на источнике питания составляет UВ =1,08;Uном =248,6кВ.Напряжение в k-м узле находится по формуле:(7.9)кВ.кВ.кВ.кВ.кВ.кВ.Напряжения в узловых точках в послеаварийном режиме.Рассматриваем обрыв одной цепи линии ПС-А.Напряжение на источнике питания составляет UВ=1,12 Uном =242кВ.кВ.кВ.кВ.кВ.кВ.кВ.8 Регулирование напряжения в сетиОдним из важнейших показателей качества электроэнергии служит отклонение напряжения. Установленные ГОСТом нормы на отклонение напряжения в определенной степени обеспечиваются средствами регулирования напряжения. Наиболее эффективным методом регулирования напряжения является регулирование под нагрузкой (РПН). Они способны обеспечивать любой вид регулирования напряжения, включая и встречное регулирование.Согласно ПУЭ, на шинах 10 кВ подстанций должен осуществляться закон встречного регулирования напряжения от +5 (или более) до 0% при изменении нагрузки подстанций от наибольшей до наименьшей.Обычно при наибольших нагрузках достаточны отклонения напряжения на этих шинах в пределах 5…6%.Режим максимальных нагрузок. Для пункта А.Напряжение на шинах НН, приведенное к стороне ВН, определяется по формуле:(8.1)где Рн,Qн – активная и реактивная мощности нагрузки в рассматриваемом режиме;RТ,ХТ – активное и реактивное сопротивления трансформаторов с учетом количества параллельно работающих трансформаторов, Ом.Число рабочих ответвлений понижающих трансформаторов, а также линейных регулировочных трансформаторов:(8.2)где Uнн, Uвн– номинальные напряжения обмоток НН и ВН;Uн.жел– желаемое напряжение на шинах НН;Uотв– степень регулирования напряжения в процентах.Вычисленное значение округляется до ближайшего целого числа nотвc учетом максимального числа ответвлений, которое может колебаться от 8 до 10 для различных типов трансформаторов. Принимаем nотв=6.Действительное напряжение на шинах НН:(8.3)кВ.Отклонение напряжения на шинах ННот номинального (Uном= 10кВ):(8.4)Расчеты для остальных подстанций сведем в таблицу25.Таблица 25. Результаты расчетов ответвлений трансформаторов в максимальном режиме работы сети. ПСU'Н, кВnотв.жилnотвUН, кВU, %А234,8433,91546,2914,85Б232,7573,381410,3923,92В233,1883,49146,2474,117Г242,7565,939610,494,9Д237,9044,698510,4484,48Послеаварийный режим.Для пункта 4:Расчеты для остальных пунктов сведем в таблицу 26.Таблица 26. Результаты расчетовответвлений трансформаторов в послеаварийном режиме работы сети. ПСU'Н, кВnотв.жилnотвUН,кВU,%А230,2012,72736,2714,517Б232,1853,234410,3663,66В228,1092,19136,2143,567Г227,6792,081210,5155,15Д232,6543,354410,3873,87ЗаключениеВ данной курсовойработе были рассмотрены технические и экономические расчеты электроснабжения районных электрических сетей. По результатамрассчитанного технико-экономического сравнения вариантов схем был выбран более надежный и с наименьшей величиной потерь вариант сети, электрические подстанции в котором соединяются между собой в кольцо с применением одноцепных ВЛ.Проведенные расчеты показали необходимость использования линии электропередач напряжением 110кВ, которые исполнены проводами марки АС на стальных опорах. На подстанциях были применены двухобмоточные трансформаторы марок ТДН. Так же были проведены расчеты потерь напряжения и мощности в линиях, которые показали что потери напряжения в линиях соответствуют предъявляемым требованиям. Была просчитана регулировка напряжения с помощью РПН.Для выбранной схемы сети определены потери напряжения, которые не превышают 3,5 % от номинального в режиме передачи максимальной мощности и 12 % при аварии в сети. Для обеспечения необходимого уровня напряжения у конечных потребителей применяется встречное регулирование напряжения.Стоимость сооружения и эксплуатации спроектированной сети составила 956398 тыс. руб. Удельная себестоимость передачи электроэнергии в такой сети составила 0,33 руб/кВтч.ЛИТЕРАТУРА1. Волкова Т.Ю., ИшмеевТ.А. Проектирование электрической сети: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Электроэнергетические системы и сети» / Т.Ю Волкова, Т.А. Ишмеев. Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т.; Сост.. – Уфа, 2005. – 42 с.2. Правила устройства электроустановок. Изд. 7-ое, перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 2003г. – 549 с.3. Кабышев А.В., Обухов С.Г. Расчет и проектирование систем электроснабжения: Справочные материалы по электрооборудованию: Учебное пособие / А.В. Кабышев, С.Г. Обухов. Том.политехн. ун-т. – Томск, 2005. – 168 с.4. Трунина Е.Р. Районная электрическая сеть электроэнергетической системы/ Методические указания, Йошкар-Ола,2000 г. – 55с. 5. Справочник по проектированию электрических сетей /под ред. Д. Л. Файбисовича. – 4-е изд., перераб. и доп. – М. :ЭНАС, 2012. – 376 с.6. Крюков К.П., Новгородцев Б.П. Конструкции и механический расчёт линий электропередачи, стр.27