Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Работа № 134231
Наименование:
Курсовик Проектирование электросети
Информация:
Тип работы: Курсовик.
Добавлен: 24.12.2025.
Год: 20??.
Страниц: 43.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Введение
Электрические сети должны обеспечивать: - бесперебойность электроснабжения, зависящую от схемы и надежности устройств сети; - хорошее качество энергии, характеризующееся надлежащим уровнем напряжения у потребителей; - удобство и безопасность эксплуатации; - возможность дальнейшего развития без коренного переустройства сети; - приспособленность схемы к ремонтным работам. Требования, предъявляемые к сетям в отношении надежности электроснабжения, зависят от характера электроприемников потребителей, разделяющихся на следующие категории: I категория – электроприемники, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение особо важных элементов городского хозяйства; Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания, перерыв их электроснабжения допускается на время ввода автоматического резерва, в отдельных случаях используется третий (аварийный) независимый источник. II категория – электроприемники, перерыв в электроснабжении которых связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих механизмов и промышленного транспорта, нарушением нормальной деятельности значительного количества городских жителей.
Для электроприемников II категории допустимы перерывы в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала. III категория – неответственные нагрузки, здесь допустимы перерывы в электроснабжении на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного элемента электропередачи, но не свыше одних суток. В процессе проектирования электрических сетей, как правило производят следующие расчеты: - технико-экономически расчет, должен обеспечить такой подбор номинального напряжения сети, сечения проводов и кабелей, способа регулирования напряжения при котором проектируемая сеть была бы наиболее экономична; - расчет на нагревание проводов и кабелей преследует цель определить величину тока, допустимую для данного сечения провода или кабеля при заданных условиях охлаждения; - расчет на потерю напряжения в линиях сети имеет задачей обеспечить потребителей электроэнергией надлежащего качества по напряжению, в процессе расчета определяют величину напряжения у потребителей и тем самым проверяют, обеспечивает ли сеть заданные параметры по отклонению напряжения на электроприемниках; - расчет на механическую прочность позволяет выбрать рациональную конструкцию и оптимальный размер проводов, тросов, опор, изоляторов и других элементов ВЛ; - дополнительные расчеты состоят в выявлении теплового действия токов короткого замыкания на провода и кабели выбранных сечений, в проверке устойчивости параллельной работы электростанций, связанных между собой электрической сетью, в установлении надежности работы и пропускной способности сетей в послеаварийных режимах.
Анализ исходной схемы местной и районной электрической сети
В схему районной сети входят три проходные подстанции, одна с двумя двухобмоточными трансформаторами 110/10кВ «А» - ТДН-16000/110 и две с двумя трансформаторами с расщепленной вторичной обмоткой «В» - ТРДН-25000/110, «С» - ТРДЦН-63000/110. Подстанция 110/10 кВ «А» посредством ВЛ1-110 кВ длиной 26 км подключена к шинам 115 кВ энергосистемы 1, подстанция 110/10 кВ «С» посредством ВЛ4-110 кВ длиной 38 км подключена к шинам 115 кВ энергосистемы 2. Эти подстанции 110/10 кВ «А» и «С» посредством ВЛ2-110 кВ длиной 33 км и ВЛ3-110 кВ длиной 44 км подключены к шинам 110 кВ подстанции 110/10 кВ «В». В результате получаем, что все три подстанции являются проходными и включены в магистральную схему с двусторонним питанием. В схему местной сети входит распределительный пункт РП-10 кВ, который по радиальной схеме подключен к двум питающим линиям 10 кВ от шин 10 кВ подстанций 110/10 кВ «А» и 110/10 кВ «С». В свою очередь к секциям шин 10 кВ РП-10 кВ подключены 5 фидеров, нагрузкой которых являются несколько ТП-10/0,4 кВ. Все ТП подключены по магистральной схеме. Ф№1, Ф№5 имеет одностороннее питание, Ф№3 и Ф№4 собраны в кольцевую схему, Ф№2 имеет двустороннее питание.
Рисунок 1 – Схема районной и местной электрической сети с исходными данными для проектирования
Расчет местной электрической сети 2.1 Расчет мощности нагрузок и разработка расчетной схемы местной электрической сети
Нагрузка фидеров 10 кВ местной сети задается количеством трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ (ТП 10/0,4 кВ), подключенных к фидеру, количеством силовых трансформаторов в каждом ТП, номинальной мощностью силовых трансформаторов в кВА и коэффициентом мощности нагрузки cos?. Произведем расчет активной и реактивной мощностей нагрузки ТП для каждого фидера по следующим формулам: Расчетная активная мощность нагрузки ТП, кВт Ррасч = ? · Sн.тр · nтр · cos?, (1) где ? – коэффициент загрузки, Sн.тр – номинальная мощность силовых трансформаторов, кВА, nтр – количество силовых трансформаторов на ТП, cos? - коэффициент мощности нагрузки. Расчетная реактивная мощность нагрузки ТП, кВАр Qрасч = Ррасч · tg?, (2) где tg? – коэффициент реактивной мощности. tgj=v(1-?cosj?^2 )/cosj (3) Фидер №1: ? = 0,82, cos? = 0,82, Sн.тр = 1000 кВА, nтр = 2 Ррасч ТПф1 = 0,82 · 1000 · 2 · 0,82 = 1344,8 кВт tg?=v(1-?0,82?^2 )/0,82 = 0,7 Qрасч ТПф1 = 1344,8 · 0,7 = 941,4 кВАр В результате по Ф№1 получаем Sрасч ф1 = (1344,8 + j941,4) кВА Фидер №2: ? = 0,82, cos? = 0,86, Sн.тр = 250 кВА, nтр = 2 Ррасч ТПф2 = 0,82 · 250 · 2 · 0,86 = 352,6 кВт
Рисунок 2 – Расчетная схема местной электрической сети 2.2 Выбор сечения проводов ВЛ, питающих предприятие и проверка их по нагреву в нормальном и аварийном режимах. Определение температуры проводов в нормальном и аварийном режимах
Питающие линии 10 кВ Л1, Л2 связывают шины 10 кВ питающих подстанций, соответственно 110/10 кВ «А» и «С» и секции шин 10 кВ РП-10 кВ, следовательно, ток нагрузки питающей линии в нормальном режиме будет определяться суммарной нагрузкой питаемой секции, в аварийном режиме ток нагрузки будет определяться суммарной нагрузкой обеих секций. То есть в нормальном режиме в работе будут находиться обе питающие линии, а в аварийном одна из них.
Суммарная мощность нагрузки секции №1 РП-10 кВ определится: ?Sс№1 = Nтп·(Sрасч ТПф1) + Nтп·(Sрасч ТПф2) + Nтп·(Sрасч ТПф3) (4) ?Sс№1 = 4·(1344,8+j941,4) + 3·(352,6+j193,6) + 2·(557,6+j345,7) = (7552,2+j5037,8) кВА Расчетный ток нагрузки питающей линии №1 10 кВ в нормальном режиме определится: Iрасч л1 = ?Sс№1/1,73·Uн (5) Iрасч л1 = v(?7552,2?^2+?5037,8? 2 )/1,73·10 = 524,8 А Суммарная мощность нагрузки секции №2 РП-10 кВ определится: ?Sс№2 = Nтп·(Sрасч ТПф4) + Nтп·(Sрасч ТПф5) (6) ?Sс№2 = 2·(909,2+j463,7) + 3·(583,8+j280,2) = (3569,8+j1768) кВА Расчетный ток нагрузки питающей линии №2 10 кВ в нормальном режиме определится: Iрасч л2 = ?Sс№2/1,73·Uн (7) Iрасч л2 = v(?3569,8?^2+?1768?^ )/1,73·10 = 230,3 А
Расчетный ток нагрузки одной из питающих линии №1,2 10 кВ в аварийном режиме определится: Iавар. л1,2 = ?Sс№1 + ?Sс№2 /1,73·Uн (8) Iавар. Л1,2 = v((7552,2+3569,8)^2+(5 37,8+1768)^2 )/1,73·10 = 753,7 А Условно принимаем для времени использования максимальной нагрузки Т = 3000 – 5000 ч, экономическая плотность тока jэк = 1,1 А/мм2 Конструктивно выполняем питающие линии №1 и №2 как воздушные (ВЛ-10 кВ) и рассчитаем экономическое сечение проводов. Sэк.л1,2 = Iрасч л1,2/ jэк (9) Sэк.л1 = 524,8/ 1,1 = 477,1 мм2 Sэк.л2 = 230,3/ 1,1 = 209,4 мм2 Исходя из значительной величины тока нагрузки питающих линий в аварийном режиме – 753,7 А и значительной протяженности, для питающей линии №1 принимаем две ВЛ-10 кВ с проводом АС-550/71 с ?Iдоп = 2·945 А = 1890 А, с учетом поправки на температуру окружающей среды V0? = 40 °С k1 = 0,81, ?Iдоп? = 1890 · 0,81 = 1530,9 А ?Iдоп? = 1530,9 А? Iрасч л1 = 524,8 А ?Iдоп? = 1530,9 А? Iавар. Л1 = 753,7 А ?Sпров = 2·550 = 1100 мм2 > Sэк.л1 = 477,1 мм2 Для питающей линии №2 также принимаем две ВЛ-10 кВ с проводом АС-550/71 с ?Iдоп = 2·945 А = 1890 А, с учетом поправки на температуру окружающей среды V0? = 40 °С k1 = 0,81, ?Iдоп? = 1890· 0,81 = 1530,9 А ?Iдоп? = 1530,9 А? Iрасч л2 = 230,3 А ?Iдоп? = 1530,9 А? Iавар л2 = 753,7 А ?Sпров = 2·550 = 1100 мм2 > Sэк.л2=209,4 мм2 Определяем температуру проводов питающей линии №1, 2 в нормальном и аварийном режимах по следующей формуле: V = (I/Iдоп)2·(Vдоп-V0)+ 0? (10)
При этом считаем, что ток нагрузки между двумя линиями делится симметрично и Vдоп = 70°С, V0 = 25°С, V0? = 40 °С Vн.р. л1 = ((524,8/2) / 945)2·(70-25)+40 = 43,5°С Vавар.р. л1 = ((753,7/2) / 945)2·(70-25)+40 = 47,16°С Определяем температуру проводов питающей линии №2 в нормальном и аварийном режимах: Vн.р. л2 = ((230,3/2) / 945)2·(70-25)+40 = 40,7°С Vавар.р. л2 = ((753,7/2) / 945)2·(70-25)+40 = 47,16°С
2.3 Выбор сечения жил кабеля по экономической плотности тока и проверка по нагреву в нормальном и аварийном режимах. Определение температуры жил в нормальном и аварийном режимах
Конструктивно выполняем питающие линии №1 и №2 как кабельные (КЛ-10 кВ) и рассчитаем экономическое сечение кабелей. Iрасч л1 = 524,8 А Iрасч л2 = 230,3 А Iавар. Л1,2 = 753,7 А Условно задаемся, что кабельная линия будет проложена в земляной траншее, V0? = 10 °С (k1 = 1,06), Vдоп = 60°С, V0 = 15°С, планируется прокладка трех кабелей в одной траншее, расстояние в свету 300 мм (k2 = 0,9). Для времени использования максимальной нагрузки Т=3000-5000 ч и трехжильных кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами экономическая плотность тока составит: jэк = 1,4 А/мм2 Sэк.л1 = 524,8/ 1,4 = 374,9 мм2(/3 = 125 мм2) Sэк.л2 = 230,3/ 1,4 = 164,5 мм2 (/3 = 54,8 мм2)
Для обеих питающих линий Л1, Л2 принимаем три кабеля АСБ-10 3х150 с Iдоп = 275 А и с учетом поправок Iдоп? = 3·275·1,06·0,9 = 787 А Для питающей линии 1: ?Iдоп? = 787 А? Iрасч л1 = 524,8 А ?Iдоп? = 787 А? Iавар. Л1 = 753,7 А ?Sжил = 3·150 = 450 мм2? Sэк.л1=374,9 мм2 Для питающей линии 2: ?Iдоп? = 787 А? Iрасч л2 = 230,3 А ?Iдоп? = 787 А? Iавар. Л2 = 753,7 А ?Sпров = 3·150 = 450 мм2? Sэк.л2= 164,5 мм2 Определяем температуру жил кабелей питающей линии №1,2 в нормальном и аварийном режимах по следующей формуле: V = (I/Iдоп)2·(Vдоп-V0)+ 0? (11) При этом считаем, что ток нагрузки между тремя кабелями делится симметрично и Vдоп = 60°С, V0 = 15°С, V0? = 10 °С Vн.р. л1 = (524,8/3) / 275)2·(60-15)+10 = 28,2°С Vавар.р. л1 = ((753,7/3) / 275)2·(60-15)+10 = 47,6°С Определяем температуру жил питающей линии №2 в нормальном и аварийном режимах: Vн.р. л2 = ((230,3/3) / 275)2·(60-15)+10 = 13,5°С Vавар.р. л2 = ((753,7/3) / 275)2·(60-15)+10 = 47,6°С
Расчет потерь напряжения ВЛ и КЛ в нормальном и аварийном режимах
Суммарная мощность нагрузки секции №1 РП-10 кВ в нормальном режиме составляет: ?Sс№1 = (7552,2+j5037,8) кВА Суммарная мощность нагрузки секции №2 РП-10 кВ в нормальном режиме составляет: ?Sс№2 = (3569,8+j1768) кВА Суммарная мощность нагрузки секции №1,2 РП-10 кВ в аварийном режиме составляет: ?Sс№1,2 авар. = (11122 + j6805,8) кВА Рассмотрим вариант выполнения питающих линий как ВЛ-10 кВ. Питающая линия 1 - 2хВЛ-10 длиной 8 км с проводом АС-550/71, r0 = 0,0526 Ом/км, для всей линии Rл1 = 0,0526·8/2 = 0,21 Ом, Хл1 = 0,38·8/2 = 1,52 Ом. Потери напряжения ?U определяем по следующей формуле: ?U = (P·Rл + Q·Xл)/Uн (12) ?Uл1 н.р. = (7552,2·0,21 + 5037,8·1,52)/10 = 924,3 В (9,24%>8%) ?Uл1 ав.р. = (11122·0,21 + 6805,8·1,52)/10 = 1268 В (12,7%>12%) Наблюдается некоторое превышение потерь напряжения в нормальном и аварийном режимах по сравнению с допустимыми значениями, это связано со значительной протяженностью линии при высокой загруженности. Питающая линия 2 - 2хВЛ-10 длиной 7 км с проводом АС-550/71, r0 = 0,0526 Ом/км, для всей линии Rл2 = 0,0526·7/2 = 0,184 Ом, Хл2 = 0,38·7/2 = 1,33 Ом. ?Uл2 н.р. = (3569,8·0,184 + 1768·1,33)/10 = 300,8 В (3%?8%) ?Uл2 ав.р. = (11122·0,184 + 6805,8·1,33)/10 = 1109,8 В (11,1%?12%) Рассмотрим вариант выполнения питающих линий как КЛ-10 кВ. Питающая линия 1 - КЛ-10 из трех кабелей АСБ-10 3х150 длиной 8 км Rл1 = 0,028·8000/3·150 = 0,498 Ом, Хл1 = 0,08·8/3 = 0,21 Ом. ?Uл1 н.р. = (7552,2·0,498 + 5037,8·0,21)/10 = 481,9 В (4,82%?8%) ?Uл1 ав.р. = (11122·0,498 + 6805,8·0,21)/10 = 696,8 В (6,97%?12%) Питающая линия 2 - КЛ-10 из трех кабелей АСБ-10 3х150 длиной 7 км Rл2 = 0,028·7000/3·150 = 0,44 Ом, Хл2 = 0,08·7/3 = 0,187 Ом. ?Uл2 н.р. = (3569,8·0,44 + 1768·0,187)/10 = 190,1 В (1,9%?8%) ?Uл2 ав.р. = (11122·0,44 + 6805,8·0,187)/10 = 616,6 В (6,17%?12%)
2.5 Расчет потерь мощности и годовых потерь электрической энергии ВЛ и КЛ в нормальном режиме
Суммарная мощность нагрузки секции №1 РП-10 кВ в нормальном режиме составляет: ?Sс№1 = (7552,2+j5037,8) кВА ?Sс№1 = v(?7552,2?^2+?5037,8? 2 )= 9078,3 кВА = 9,078 МВА Суммарная мощность нагрузки секции №2 РП-10 кВ в нормальном режиме составляет: ?Sс№2 = (3569,8+j1768) кВА ?Sс№2 = v(?3569,8?^2+?1768?^ )= 3983,6 кВА = 3,98 МВА Потери активной мощности ?Р определяем по следующей формуле: ?Р = (Rл/U2) · S2max · 103 (13) Потери активной энергии ?W определяем по следующей формуле: ?W = (Rл/U2) · S2max · T· 103 (14) Рассмотрим вариант выполнения питающих линий как ВЛ-10 кВ. Питающая линия 1 - 2хВЛ-10 длиной 8 км с проводом АС-550/71, r0 = 0,0526 Ом/км, для всей линии Rл1 = 0,0526·8/2 = 0,21 Ом. Определяем потери активной мощности: ?Рл1 = (0,21/102) · 9,0782 · 103 = 173,1 кВт Определяем потери активной электроэнергии (для Т = 4000ч и cos?н = 0,8 по графику зависимости T = f (T) T= 2700 ч): ?Wл1 = (0,21/102) · 9,0782 · 2700 · 103 = 467 265,2 кВт · ч Питающая линия 2 - 2хВЛ-10 длиной 7 км с проводом АС-550/71, r0 = 0,0526 Ом/км, для всей линии Rл2 = 0,0526·7/2 = 0,184 Ом. Определяем потери активной мощности: ?Рл2 = (0,184/102) · 3,982 · 103 = 29,1 кВт Определяем потери активной электроэнергии (для Т = 4000ч и cos?н = 0,8 по графику зависимости T = f (T) T= 2700 ч): ?Wл2 = (0,184/102) · 3,982 · 2700 · 103 = 78 965,1 кВт · ч
Рассмотрим вариант выполнения питающих линий как КЛ-10 кВ. Питающая линия 1 - КЛ-10 из трех кабелей АСБ-10 3х150 длиной 8 км Rл1 = 0,028·8000/3·150 = 0,498 Ом. Определяем потери активной мощности: ?Рл1 = (0,498/102) · 9,0782 · 103 = 410,4 кВт Определяем потери активной электроэнергии (для Т = 4000ч и cos?н = 0,8 по графику зависимости T = f (T) T= 2700 ч): ?Wл1 = (0,498/102) · 9,0782 · 2700 · 103 = 1 108 086 кВт · ч Питающая линия 2 - КЛ-10 из трех кабелей АСБ-10 3х150 длиной 7 км Rл2 = 0,028·7000/3·150 = 0,44 Ом. Определяем потери активной мощности: ?Рл2 = (0,44/102) · 3,982 · 103 = 69,7 кВт Определяем потери активной электроэнергии (для Т = 4000ч и cos?н = 0,8 по графику зависимости T = f (T) T= 2700 ч): ?Wл2 = (0,44/102) · 3,982 · 2700 · 103 = 188 184 кВт · ч
2.6 Расчет сети ВЛ-10 кВ по экономической плотности тока
Произведем расчет ВЛ-10 кВ Ф№5 по экономической плотности тока, при этом исходя из времени использования максимальной нагрузки Т=3000-5000 часов принимаем экономическую плотность тока jэк = 1,1 А/мм2.
Рисунок 3 – Расчетная схема
На первом этапе производим расчет распределения мощностей на участках сети начиная с конца линии, последовательным суммированием нагрузки: S2-3 = (583,8+j280,2) кВА S1-2 = S2-3+S2 = (583,8+583,8)+j(280, +280,2) = (1167,6+j560,4) кВА S0-1 = S1-2+S1 = (1167,6+560,4)+j(560, +280,2) = (1751,4+j840,6) кВА Затем определяем токи нагрузки на участках по следующей формуле: Iуч-ка = Sуч-ка/1,73·Uн = v(?Pуч-ка?^2+?Qуч-ка ^2 ) /1,73·Uн (15) I0-1 = v(?1751,6?^2+?840,6? 2 ) /1,73·10 = 112,3 А I1-2 = v(?1167,6?^2+?560,4?^ ) /1,73·10 = 74,9 А I2-3 = v(?583,8?^2+?280,2?^ ) /1,73·10 = 37,4 А Далее определяем экономические сечения проводов на участках сети и задаемся стандартными сечениями проводов на участках: Sэк = Iуч-ка/ jэк (16) S0-1 = 112,3/ 1,1 = 102,1 мм2 Принимаем провод АС-95/16 с Iдоп = 330 А? I0-1 = 112,3 А, r0 = 0,3 Ом/км, x0 = 0,38 Ом/км. S1-2 = 74,9/ 1,1 = 68,1 мм2 Принимаем провод АС-70/11 с Iдоп = 265 А? I1-2 = 74,9 А, r0 = 0,42 Ом/км, x0 = 0,38 Ом/км. S2-3 = 37,4/ 1,1 = 34 мм2 Принимаем провод АС-35/6,2 с Iдоп = 172 А? I2-3 = 37,4 А, r0 = 0,78 Ом/км, x0 = 0,38 Ом/км. Затем определяем потери напряжения ?U на каждом участке, затем их суммируем и определяем потери напряжения до наиболее удаленной от источника точки: ?U = (Руч-ка· r0 + Qуч-ка· x0)·l/Uн (17) ?U0-1 = (1751,4·0,3+ 840,6· 0,38)·3/10 = 253,5 В (2,54 %) ?U1-2 = (1167,6·0,42 + 560,4· 0,38)·2/10 = 140,7 В (1,41 %) ?U2-3 = (583,8·0,78 + 280,2· 0,38)·2/10 = 112,4 В (1,12 %) ?U0-3 = ?U0-1 + ?U1-2 + ?U2-3 (18) ?U0-3 = 253,5 + 140,7 + 112,4 = 506,6 В (5,07%?8%) В результате получаем, что выбранные варианты проводов на участках при данных условиях обеспечивают потери напряжения в пределах допустимых значений.
2.7 Расчет сети ВЛ-10 кВ по допустимой потере напряжения тремя методами
Произведем расчет ВЛ-10 кВ Ф№1 по допустимой потере напряжения методом постоянного сечения провода вдоль всей линии, по условиям минимальной затраты проводникового материала и по условиям минимальных потерь мощности.
Рисунок 4 – Расчетная схема На первом этапе производим расчет распределения мощностей на участках сети начиная с конца линии, последовательным суммированием нагрузки: S3-4 = S4 = (1344,8+j941,4) кВА S2-3 = S3-4+S3 = (1344,8+1344,8)+j(941, +941,4) = (2689,6+j1882,8) кВА S1-2 = S2-3+S2 = (2689,6+1344,8)+j(1882 8+941,4) = (4034,4+j2824,2) кВА S0-1 = S1-2+S1 = (4034,4+1344,8)+j(282 ,2+941,4) = (5379,2+j3765,6) кВА Далее определяем реактивную составляющую потери напряжения ?Uр: ?Uр = ? (Qi · Li)·x0/Uн (19)
?Uр = (941,4·3+1882,8·2+282 ,2·2+3765,6·2)·0,38/ 0 = 572,4 В Далее определяем активную составляющую потери напряжения ?Uа доп: ?Uа доп = ?Uдоп – ?Uр (20) ?Uа доп = 800 – 572,4 = 227,6 В Метод постоянного сечения провода вдоль всей линии. В этом методе сечение провода определяется по следующей формуле: S = (?/ ?Uа доп · Uн) · ? Pi · Li (21) S = (31,2/ 227,6 · 10) · (5379,2·1+4034,4·1+2 89,6·2+1344,8·5) = 295 мм2 Для всех участков принимаем провод АС-330/43 с Iдоп = 710 А? I0-1 = v(?5379,2?^2+?3765,6 ^2 )/1,73·10 = 379,6 А, r0 = 0,087 Ом/км, x0 = 0,38 Ом/км. Затем определяем потери напряжения ?U до наиболее удаленной от источника точки: ?U = (Руч-ка· r0 + Qуч-ка· x0)·l/Uн (22) ?U0-4 = (5379,2·1+4034,4·1+2 89,6·2+1344,8·5)·0,08 /10 + (3765,6·1+2824,2·1+1 82,8·2+941,4·5)·0,38/ 0 = 759,6 В (7,6%?8%) Выбранный провод АС-330/43 обеспечивает допустимое значение потерь напряжения. Метод по условию минимальной затраты проводникового материала. ?Uа доп = 227,6 В На начальном этапе расчета необходимо найти коэффициент kр по следующей формуле: kр = (?/ ?Uа доп · Uн) · ? vPi · Li (23) kр = (31,2/ 227,6 · 10) · (v5379,2·1+v4034,4·1 v2689,6·2+v1344,8·5) = 5,81 Сечения проводов на участках находим по следующей формуле: S = kр · vP (24) S0-1 = 5,81 · v5379,2 = 426,1 мм2 Для данного участка принимаем провод АС-450/56 с Iдоп = 860 А? I0-1 = v(?5379,2?^2+?3765,6 ^2 )/1,73·10 = 379,6 А, r0 = 0,067 Ом/км, x0 = 0,38 Ом/км. S1-2 = 5,81 · v4034,4 = 369 мм2 Для данного участка принимаем провод АС-400/51 с Iдоп = 825 А? I1-2 = v(?4034,4?^2+?2824,2 ^2 )/1,73·10 = 284,7 А, r0 = 0,073 Ом/км, x0 = 0,38 Ом/км. S2-3 = 5,81 · v2689,6 = 301,3 мм2 Для данного участка принимаем провод АС-330/43 с Iдоп = 710 А? I2-3 = v(?2689,6?^2+?1882,8? 2 )/1,73·10 = 189,8 А, r0 = 0,087 Ом/км, x0 = 0,38 Ом/км. S3-4 = 5,81 · v1344,8 = 213,1 мм2 Для данного участка принимаем провод АС-240/32 с Iдоп = 605 А? I3-4 = v(?1344,8?^2+?941,4?^ )/1,73·10 = 94,9 А, r0 = 0,118 Ом/км, x0 = 0,38 Ом/км. Затем определяем потери напряжения ?U до наиболее удаленной от источника точки: ?U = (Руч-ка· r0 + Qуч-ка· x0)·l/Uн (25) ?U0-1 = (5379,2· 0,067 + 3765,6· 0,38)·1/10 = 179,1 В (1,79 %) ?U1-2 = (4034,4· 0,073+ 2824,2· 0,38)·1/10 = 136,8 В (1,37 %) ?U2-3 = (2689,6· 0,087+ 1882,8· 0,38)·2/10 = 189,9 В (1,9 %) ?U3-4 = (1344,8· 0,118+ 941,4· 0,38)·5/10 = 258,2 В (2,58 %) ?U0-4 = ?U0-1 + ?U1-2 + ?U2-3 + ?U3-4 (26) ?U0-4 = 179,1 + 136,8 + 189,9 + 258,2 = 764 В (7,64%?8%) Метод по условию минимальных потерь мощности. ?Uа доп = 227,6 В На первом этапе определяем плотность тока j?p, соответствующую минимальным потерям: j?p = ?Uа доп/(1,73 · ? · ? (cos?i) · Li (27) S0-1 = v(?5379,2?^2+?3765,6 ^2 ) = 6566,2 кВА cos?0-1 = 5379,2/6566,2 = 0,819 S1-2 = v(?4034,4?^2+?2824,2 ^2 ) = 4924,7 кВА cos?1-2 = 4034,4/4924,7 = 0,819 S2-3 = v(?2689,6?^2+?1882,8? 2 )= 3283,1 кВА cos?2-3 = 2689,6/3283,1 = 0,819 S3-4 = v(?1344,8?^2+?941,4?^ )= 1641,6 кВА cos?3-4 = 1344,8/1641,6 = 0,819 j?p = 227,6/(1,73 · 31,2 · 0,819 · (1+1+2+5)) = 0,57 А/мм2 Далее зная токи нагрузки на участках, определяем расчетные сечения: Sрасч = Iуч-ка/ j?p (28) I0-1 = 379,6 А I1-2 = 284,7 А I2-3 = 189,8 А I2-3 = 94,9 А S0-1 = 379,6/0,57 = 666 мм2 Для данного участка принимаем провод АС-650/79 с Iдоп = 980 А? I0-1 = 379,6 А, r0 = 0,046 Ом/км, x0 = 0,38 Ом/км. S1-2 = 284,7/0,57 = 499,5 мм2 Для данного участка принимаем провод АС-550/71 с Iдоп = 945 А? I1-2 = 284,7 А, r0 = 0,0526 Ом/км, x0 = 0,38 Ом/км. S2-3 = 189,8/0,57 = 333 мм2 Для данного участка принимаем провод АС-330/43 с Iдоп = 710 А? I2-3 = 189,8 А, r0 = 0,087 Ом/км, x0 = 0,38 Ом/км. S3-4 = 94,9/0,57 = 166,5 мм2 Для данного участка принимаем провод АС-185/54 с Iдоп = 520 А? I3-4 = 94,9 А, r0 = 0,154 Ом/км, x0 = 0,38 Ом/км Затем определяем потери напряжения ?U до наиболее удаленной от источника точки: ?U = (Руч-ка· r0 + Qуч-ка· x0)·l/Uн (29) ?U0-1 = (5379,2· 0,046 + 3765,6· 0,38)·1/10 = 167,8 В (1,68 %) ?U1-2 = (4034,4· 0,0526+ 2824,2· 0,38)·1/10 = 128,5 В (1,29 %) ?U2-3 = (2689,6· 0,087+ 1882,8· 0,38)·2/10 = 189,9 В (1,9 %) ?U3-4 = (1344,8· 0,154+ 941,4· 0,38)·5/10 = 282,4 В (2,82 %) ?U0-4 = ?U0-1 + ?U1-2 + ?U2-3 + ?U3-4 (26) ?U0-4 = 167,8 + 128,5 + 189,9 + 282,4 = 768,6 В (7,69%?8%)
Таблица 2 – Результат расчета сети Методы расчета Выбранный провод на участках Потери напряжения на участках, ?U,% 0-1 1-2 2-3 3-4 0-1 1-2 2-3 3-4 0-4 Метод постоянного сечения провода АС-330/43 АС- 30/43 АС-330/43 АС-330/ 3 - - - 7,6% Метод мин. потерь проводникового материала АС-450/56 С-400/51 АС-330/43 АС- 40/32 1,79% 1,37% 1, % 2,58% 7,64% Метод мин. потерь мощности АС-650/79 А -550/71 АС-330/43 АС-1 5/24 1,68% 1,29% 1,9 2,82% 7,69%
2.8 Расчет сети ВЛ-10 кВ с двусторонним питанием
Существенным недостатком разомкнутых (радиальных) сетей является то, что в случае выхода из работы какого-либо участка этих сетей значительная часть потребителей лишается электроснабжения. Поэтому для обеспечения надежного электроснабжения ответственных потребителей, не терпящих длительных перерывов в электроснабжении, применяют замкнутые сети. Это сети, в которых электроэнергия к потребителям подается не менее чем с двух сторон. Различают простые замкнутые сети, в которых присоединенные к ним нагрузки питаются не более чем с двух сторон и сложные замкнутые сети, к узловым точкам которых электроэнергия может подаваться не менее чем с трех сторон. Произведем расчет простой замкнутой сети с двумя источниками питания.
Рисунок 5 – Расчетная схема сети с двусторонним питанием Задаемся временем использования максимальной нагрузки Т = 4000 ч и определяем мощность, вытекающую из источника питания А по следующим формулам: РА = ?рi · Li / LАБ (31) QА = ?qi · Li / LАБ (32) QА = (193,6·1+193,6·3+193 6·5)/7 = 249 кВАр РА = (352,6·1+352,6·3+352 6·5)/7 = 453,3 кВт S1-2 = SA – S1 = (453,3+j249) – (352,6+j193,6) = (100,7+j55,4) кВА S2-3 = S1-2 – S2 = (100,7+j55,4) – (352,6+j193,6) = (-251,9-j138,8) кВА В точке 2 мощность меняет знак на противоположный, следовательно, точка 2 является точкой раздела. S3-Б = S2-3 – S3 = (-251,9-j138,2) – (352,6+j193,6) = (-604,5-j331,8) кВА Затем определяем токи на головных и промежуточных участках сети: IА-1 = v(?453,3?^2+?249?^2 )/1,73·10 = 29,9 А I3-Б = v(?604,5?^2+?331,8?^2 )/1,73·10 = 39,9 А I1-2 = v(?100,7?^2+?55,4?^2 )/1,73·10 = 6,6 А I2-3 = v(?251,9?^2+?138,2?^ )/1,73·10 = 16,6 А Затем вычисляем поправочные коэффициенты и эквивалентную экономическую плотность тока слева и справа от точки раздела: kпА = v(?29,9?^2•((2+2))?((?29 9?^2•2+?6,6?^2•2)=))1 38 jэ? = 1,1·1,38 = 1,52 А/мм2
kпБ = v(?39,9?^2•((2+1))?((?3 ,9?^2•1+?16,6?^2•2)= ) 1,49 jэ? = 1,1·1,49 = 1,64 А/мм2 Экономические сечения для правой и левой частей схемы определяются: SА-1 = 29,9/1,52 = 19,7 мм2 S3-Б = 39,9/1,64 = 24,3 мм2 Для всей магистрали принимаем провод АС-25/4,2 с Iдоп = 142 А, r0 = 1,152 Ом/км. Проверяем выбранный провод в аварийном режиме: Iав = v((453,3+604,5)^2+(24 +311,8)^2 ) /1,73·10 = 69,2 А? Iдоп = 142 А Условие выполняется. Проверяем выбранный провод на допустимую потерю напряжения до точки раздела (слева): ?UА-2 = ((453,3·2 +100,7·2)·1,152+(249· +55,4·2)·0,38)/10 = 150,7 В (1,51%?8%) Условие выполняется. Проверяем потери напряжения в аварийном режиме, отключение питания со стороны источника Б.
Рисунок 6 – Расчетная схема сети с двусторонним питанием в аварийном режиме
Кольцевая сеть является простой замкнутой сетью с одним источником питания и выполнена в виде замкнутого кольца.
Рисунок 7 – Расчетная схема кольцевой сети
Рисунок 8 – Развернутая расчетная схема кольцевой сети Задаемся временем использования максимальной нагрузки Т = 4000 ч и определяем мощность, вытекающую из источника питания А по следующим формулам: РА = ?рi · Li / LАА? (33) QА = ?qi · Li / LАА? (34) РА = (909,2·3+909,2·5+557, ·6+557,6·10)/14 = 1156,8 кВт QА = (463,7·3+463,7·5+345 7·6+345,7·10)/14 = 660 кВАр S1-2 = SA – S1 = (1156,8+j660) – (557,6+j345,7) = (599,2+j314,3) кВА S2-3 = S1-2 – S2 = (599,2+j314,3) – (557,6+j345,7) = (41,6-j31,4) кВА В точке 3 активная мощность меняет знак на противоположный, следовательно, точка 3 является точкой раздела. S3-4 = S2-3 – S3 = (41,6-j31,4) – (909,2+j463,7) = (-867,6-j495,1) кВА S4-А? = S3-4 – S4 = (-867,6-j495,1) – (909,2+j463,7) = (-1776,8-j958,8) кВА Затем определяем токи на головных и промежуточных участках сети: IА-1 = v(?1156,8?^2+?660?^2 )/1,73·10 = 77 А I1-2 = v(?599,2?^2+?314,3?^2 )/1,73·10 = 39,1 А I2-3 = v(?41,6?^2+?31,4?^2 )/1,73·10 = 3 А I3-4 = v(?867,6?^2+?495,1?^ )/1,73·10 = 57,7 А I4-А? = v(?1776,8?^2+?958,8?^ )/1,73·10 = 116,7 А Далее производим выбор проводов на участках по экономической плотности тока: SА-1 = 77/1,1 = 70 мм2 С учетом значительной длины участка принимаем провод АС-120/19 с Iдоп = 390 А, r0 = 0,244 Ом/км, RА-1= 0,244·4= 0,976 Ом, ХА-1= 0,38·4=1,52 Ом. S1-2 = 39,1/1,1 = 35,5 мм2 С учетом аварийного режима принимаем провод АС-70/11 с Iдоп = 265 А, r0 = 0,42 Ом/км, R1-2= 0,42·4= 1,68 Ом, Х1-2= 0,38·4=1,52 Ом. S2-3 = 3/1,1 = 2,7 мм2 С учетом аварийного режима принимаем провод АС-50/8 с Iдоп = 210 А, r0 = 0,595 Ом/км, R2-3= 0,595·1=0,595 Ом, Х2-3= 0,38·1=0,38 Ом. S3-4 = 57,7/1,1 = 52,5 мм2 С учетом аварийного режима принимаем провод АС-70/11 с Iдоп = 265 А, r0 = 0,42 Ом/км, R3-4= 0,42·2= 0,84 Ом, Х3-4= 0,38·2=0,76 Ом. S4-А? = 116,7/1,1 = 106,1 мм2 С учетом аварийного режима принимаем провод АС-120/19 с Iдоп = 390 А, r0 = 0,244 Ом/км, R4-А?= 0,244·3= 0,732 Ом, Х4-А?= 0,38·3=1,14 Ом. Произведем проверку выбранных проводов в аварийном режиме: Iав.А-1 = Iав.4-А? = v((1156,8+1776,8)^2+(660+ 58,8)^2 )/1,73·10 = 178,4 А? Iдоп А-1 = 390 А, Iдоп 4-А? = 390 А Iав.1-2 = v((557,6+909,2+909,2)^2 (345,7+463,7+463,7)^ )/1,73·10 = 139,9 А?Iдоп 1-2 = 265 А Iав.2-3 = v((909,2+909,2)^2+(463 7+463,7)^2 )/1,73·10 = 108,5 А?Iдоп 2-3 = 210 А Iав.3-4 = v((909,2+557,6+557,6)^2+ 463,7+345,7+345,7)^2 )/1,73·10 = 120,1 А?Iдоп 3-4 = 265 А Все выбранные провода на участках проходят по аварийному режиму. Затем определяем действительное распределение мощностей на участках сети, для этого подсчитываем проводимости по формулам: GAA?= RAA?/ R2AA?+ X2AA? (35) BAA?= XAA?/ R2AA?+ X2AA? (36) GAA?= (0,976+1,68+0,595+0, 4+0,732)/ ((0,976+1,68+0,595+0, 4+0,732)2 + (1,52+1,52+0,38+0,76 1,14)2) = 0,093 См ВAA?= (1,52+1,52+0,38+0,76 1,14)/((0,976+1,68+0, 95+0,84+0,732)2 +(1,52+1,52+0,38+0,76 1,14)2) = 0,105 См Далее по следующим формулам пересчитываем мощность, выходящую из точки А: РА = GАА?·?(pi · Ri – qi · Xi) + BАА?·?(pi · Xi + qi · Ri) (37) QА = GАА?·?(pi · Xi + qi · Ri) - BАА?·?(pi · Ri – qi · Xi) (38) РА = 0,093· (557,6·3,85-345,7·3,8 557,6·2,17-345,7·2,28 909,2·1,57-463,7·1,9 909,2·0,732-463,7·1, 4) + 0,105· (557,6·3,8+345,7·3,85 557,6·2,28+345,7·2,17 909,2·1,9+463,7·1,57 909,2·1,14+463,7·0,7 2) = 1157 кВт QА = 0,093·(557,6·3,8+345, ·3,85+557,6·2,28+345, ·2,17+909,2·1,9+463, ·1,57+ 909,2·1,14+463,7·0,7 2) - 0,105· (557,6·3,85-345,7·3,8 557,6·2,17-345,7·2,28 909,2·1,57-463,7·1,9 909,2·0,732-463,7·1, 4) = 661,6 кВАр
Рисунок 9 – Развернутая расчетная схема кольцевой сети со скорректированным распределением мощности на участках S1-2 = SA – S1 = (1157+j661,6) – (557,6+j345,7) = (599,4+j315,9) кВА S2-3 = S1-2 – S2 = (599,4+j315,9) – (557,6+j345,7) = (41,8-j29,8) кВА В точке 3 активная мощность меняет знак на противоположный, следовательно, точка 3 является точкой раздела. S3-4 = S2-3 – S3 = (41,8-j29,8) – (909,2+j463,7) = (-867,4-j493,5) кВА S4-А? = S3-4 – S4 = (-867,4-j493,5) – (909,2+j463,7) = (-1776,6-j957,2) кВА Далее находим потери напряжения до точки раздела (для активной мощности) в нормальном режиме: ?UА-1 = (1157·0,244 + 661,6·0,38)·4/10 = 213,5 В (2,14%) ?U1-2 = (599,4·0,42 + 315,9·0,38)·4/10 = 148,7 В (1,49%) ?U2-3 = (41,8·0,595 — 29,8·0,38)·1/10 = 1,35 В (0,014%) ?UА-3 = ?UА-1 + ?U1-2 + ?U2-3 (39) ?UА-3 = 213,5 + 148,7 + 1,35 = 363,6 В (3,63%?8%) Проверяем потери напряжения в аварийном режиме, отключение питания со стороны источника А.
Рисунок 10 – Расчетная схема кольцевой сети в аварийном режиме
?UА-1ав = (2933,6·0,244 + 1618,8·0,38)·4/10 = 532,4 В (5,3%) ?U1-2ав = (2376·0,42 + 1273,1·0,38)·4/10 = 592,7 В (5,9%) ?U2-3ав = (1818,4·0,595 + 927,4·0,38)·1/10 = 143,4 В (1,43%) ?U3-4ав = (909,2·0,42 + 463,7·0,38)·2/10 = 111,6 В (1,11%) ?UА-4ав = ?UА-1ав + ?U1-2ав + ?U2-3ав + ?U3-4ав (40) ?UА-4ав = 532,4 + 592,7 + 143,4 + 111,6 = 1380,1 В (13,8%? 12%) Наблюдается некоторое превышение потерь напряжения в аварийном режиме по сравнению с допустимым значением, это связано со значительной протяженностью участков А-1, 1-2, для устранения превышения необходимо на головных участках А-1, А-4 вместо провода АС-120/19 применить провод АС-150/24, а на участке 1-2 вместо провода АС-70/11 применить провод АС-120/19.
3 Расчет районной электрической сети 3.1 Построение расчетной схемы, схемы замещения и нахождение её параметров
3.3 Нахождение ориентировочного распределения мощностей на участках сети
Используя полученные расчетные мощности нагрузки подстанций и принципы нахождения мощностей на участках сетей с двусторонним питанием, произведем расчет мощностей на участках.
Рисунок 13 – Расчетная схема распределения мощностей на участках Рэ1-А = (Ррасч.5,6·Lвл4+Ррас .3,4·(Lвл4+Lвл3)+Рра ч.1,2·(Lвл4+Lвл3+ Lвл2))/( Lвл4+Lвл3+Lвл2+Lвл1) (54) Qэ1-А = (Qрасч.5,6·Lвл4+Qрас .3,4·(Lвл4+Lвл3)+Qра ч.1,2·(Lвл4+Lвл3+ Lвл2))/( Lвл4+Lвл3+Lвл2+Lвл1) (55) Рэ1-А = (60,6·38+27·(44+38)+3 ,6·(44+38+33))/(38+44+33+ 6) = 57,8 МВт Qэ1-А = (49,12·38+18,42·(44+3 )+22,9·(44+38+33))/(38+4 +33+26) = 42,6 МВАр SА-В = Sэ1-А – SА (56) SА-В = (57,8+j42,6) – (31,6+j22,9) = (26,2+ j19,7) МВА SВ-С = SА-В – SВ (57) SВ-С = (26,2+j19,7) – (27+j18,42) = (-0,8 + j1,28) МВА На шинах 110 кВ подстанции «В» активная мощность поменяла знак, значит шины 110 кВ подстанции «В» являются точкой раздела. SС-э1 = SВ-С – SС (58) SС-э1 = (-0,8+j1,28) – (60,6+j49,12) = (-61,4 – j47,8) МВА Данные мощности являются ориентировочными, так как не учитывают потери мощности в линии. Все найденные мощности нанесем участки ВЛ расчетной схемы.
3.4 Расчет сечения провода сети, выбор стандартного сечения, его проверка в аварийном режиме и нахождение параметров провода на участках сети
Рисунок 14 – Расчетная схема потерь мощности на участках
Произведем расчет токов нагрузки на участках районной сети. Sэ1-А = (57,8 + j42,6) МВА Iэ1-А = ( v(?57,8?^2+?42,6?^2 )/1,73·110)·1000 = 377,3 А SА-В = (26,2 + j19,7) МВА IА-В = ( v(?26,2?^2+?19,7?^2 )/1,73·110)·1000 = 172,3 А SВ-С = (-0,8 + j1,28) МВА IВ-С = ( v(?0,8?^2+?1,28?^2 )/1,73·110)·1000 = 7,9 А SС-э2 = (61,4 + j47,8) МВА IС-э2 = ( v(?61,4?^2+?47,8?^2 )/1,73·110)·1000 = 408,9 А Для всех участков сети принимаем провод одного сечения, которое находим по экономической плотности тока исходя из наиболее загруженного участка С-э2. Sэ = IС-Э2/jэ (59) Sэ = 408,9/1,1 = 371,7 мм2 С учетом аварийных режимов для всех участков принимаем ВЛ-110 кВ с проводом АС-400/51 с Iдоп = 825 А, r0 = 0,073 Ом/км. Произведем проверку выбранного провода по аварийным режимам: - участки э1-А, С-э2 Iавар. = ( v((57,8+61,4)^2+(42,6 47,8)^2 )/1,73·110)·1000 = 666,2 А? Iдоп = 825 А, условие выполняется. - участок А-В Iавар. = ( v((27+60,6)^2+(18,42+ 7,8)^2 )/1,73·110)·1000 = 581,3 А? Iдоп = 825 А, условие выполняется. - участок В-С Iавар. = v((27+31,6)^2+(18,42+ 2,9)^2 )/1,73·110)·1000 = 376,8 А? Iдоп = 825 А, условие выполняется. Произведем расчет параметров провода на участках сети. - участок э1-А Rл1 = 0,073·26 = 1,9 Ом, Хл1 = 0,38·26 = 9,9 Ом - участок А-В Rл2 = 0,073·33 = 2,4 Ом, Хл2 = 0,38·33 = 12,5 Ом
- участок В-С Rл3 = 0,073·44 = 3,2 Ом, Хл3 = 0,38·44 = 16,7 Ом - участок С-э2 Rл4 = 0,073·38 = 2,8 Ом, Хл4 = 0,38·38 = 14,4 Ом Данные параметры участков ВЛ переносим на расчетную схему.
3.5 Расчет потерь мощности на участках сети, расчет окончательного распределения мощностей на участках
Рисунок 15 – Расчетная схема окончательного распределения мощностей на участках сети Расчет потерь мощности произведем по следующим формулам: ?Рл = (Р2 + Q2)·Rл/Uн2 (60) ?Qл = (Р2 + Q2)·Xл/Uн2 (61) - участок э1-А ?Рлэ1-А = (57,82 + 42,62)·1,9/1102 = 0,81 МВт ?Qлэ1-А = (57,82 + 42,62)·9,9/1102 = 4,2 МВАр
- участок А-В ?РА-В = (26,22 + 19,72)·2,4/1102 = 0,21 МВт ?QА-В = (26,22 + 19,72)·12,5/1102 = 1,11 МВАр - участок В-С ?РВ-С = (0,82 + 1,282)·3,2/1102 = 0,0006 МВт ?QВ-С = (0,82 + 1,282)·16,7/1102 = 0,003 МВАр - участок С-э2 ?РС-э2 = (61,42 + 47,82)·2,8/1102 = 1,4 МВт ?QС-э2 = (61,42 + 47,82)·14,4/1102 = 7,2 МВАр Затем начинаем корректировать распределение мощностей на участках следующим образом, для участков, примыкающих к точке раздела к первоначальным мощностям на участках добавляем потери мощности на них, для головных участков к первоначальной мощности добавляем их потери и потери мощностей предыдущих участков, примыкающих к точке раздела, таким образом получаем следующие формулы: Sэ1-А? = Sэ1-А + ?Sэ1-А + ?SА-В (62) SС-э2? = SС-э2 + ?SС-э2 + ?SВ-С (63) SА-В? = SА-В + ?SА-В (64) SВ-С? = SВ-С + ?SВ-С (65) Sэ1-А? = 57,8+j42,6+0,81+j4,2 0,21+j1,11 = (58,82+j47,91) МВА SА-В? = 26,2+j19,7+0,21+j1,1 = (26,41+j20,81) МВА SС-э2? = 61,4+j47,8+1,4+j7,2+ ,0006+j0,003 = (62,8+j55) МВА SВ-С? = 0,8+j1,28+0,0006+j0,003 = (0,8006+j1,283) МВА
3.6 Нахождение напряжения на шинах ВН и НН подстанций
3.7 Выбор ступеней РПН силовых трансформаторов для получения требуемого уровня напряжения на шинах 10 кВ подстанций
Подстанция «А». UНН ПС«А» = 100,6 кВ, Т1, Т2 – ТДН-16000/110, Uн1 = 115±9х1,78%, Uн2=11 кВ Рассчитанное напряжение UНН ПС«А» является приведенным к шинам ВН подстанции, для получения фактического напряжения, необходимо его разделить на коэффициент трансформации силового трансформатора на нулевом положении РПН. UНН ПС «А»факт.= UНН ПС«А»/Ктр(0%РПН) (72) UНН ПС «А»факт.= 100,6/(115/11) = 9,62 кВ При этом желаемое напряжение на шинах НН ПС «А» должно быть 10,6 кВ, для получения необходимого уровня напряжения используем РПН,
при этом рассчитаем процентное изменение количества витков первичной обмотки с помощью РПН.
В процессе выполнения курсового проекта был произведен расчет и анализ местной и районной сети. В схему районной сети входят три проходные подстанции 110/10 кВ «А», «В», «С», одна и них с двумя двухобмоточными трансформаторами (А), а две с двумя трансформаторами с расщепленной вторичной обмоткой. Подстанция 110/10 кВ «А» посредством ВЛ1-110 кВ подключена к шинам 115 кВ энергосистемы 1, подстанция 110/10 кВ «С» посредством ВЛ4-110 кВ подключена к шинам 115 кВ энергосистемы 2. Эти подстанции 110/10 кВ «А» и «С» посредством ВЛ2-110 кВ и ВЛ3-110 кВ подключены к шинам 110 кВ подстанции 110/10 кВ «В». В результате получаем, что все три подстанции являются проходными и включены в магистральную схему с двусторонним питанием. В схему местной сети входит распределительный пункт РП-10 кВ, который по радиальной схеме подключен к двум питающим линиям 10 кВ от шин 10 кВ подстанций 110/10 кВ «А» и 110/10 кВ «С». В свою очередь к секциям шин 10 кВ РП-10 кВ подключены пять фидеров, нагрузкой которых являются несколько ТП-10/0,4 кВ. Все ТП подключены по магистральной схеме. Ф№1, Ф№5 имеет одностороннее питание, Ф№3 и Ф№4 собраны в кольцевую схему, Ф№2 имеет двустороннее питание. В местной сети был произведен расчет пяти фидеров: - фидер Ф№2 с двухсторонним питанием; - фидеры Ф№3 и Ф№4 расчет кольцевой сети; - фидер Ф№1 расчет по допустимой потере напряжения тремя способами; - фидер Ф№5 расчет по экономической плотности Выбранные стандартные сечения проверены по допустимым потерям напряжения в нормальных и аварийных режимах. Районная сеть выполнена сетью с двусторонним питанием с тремя подстанциями. Для этой сети были найдены параметры схемы замещения, находили сечения проводов, ориентировочное распределение мощностей на участках сети и выбирали ступени РПН для получения желаемых напряжений. Навыки проектирования, полученные при выполнении данного курсового проекта, будут востребованы как при выполнении дипломного проекта, так и в будущей профессиональной деятельности.
Список используемой литературы
1. Блок В.М. Электрические сети и системы. М.: Высшая школа, 1986 2. Шеховцов В.П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению-М.: Форум: ИнфаМ,2006. -136 с 3. Рекурс Г.Г. электрооборудование производств: Справочное пособие/Г.Г. 4. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций (справочные материалы для курсового и дипломного проектирования), М.: 1989-608с. 5. Фадеев Г.А. Проектирование распределительных электрических сетей: учеб. пособие/Г.А. Фадеев, В.Т.; под общ.ред. В.Т. Федина-Минск: Высш. шк., 2009-365. 6. Боровиков В.А. Электрические сети энергетических систем. Учебник для техникумов. Изд. 3-е, переработанное. Л., «Энергия», 1977-392 с.
* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.
