КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Электроэнергетические системы и сети »
на тему «Проектирование электрической сети »
Вариант №10
| Выполнил: студент группы 66-52т |
| Садыйков И.И. |
| Принял: д.т.н., зав. кафедры ЭиТЭ |
| Нурбосынов Д.Н. |
Альметьевск 2019
Оглавление
Задание на курсовой проект............................................................................... 3
Введение.............................................................................................................. 5
1. Выбор конфигурации сети............................................................................. 6
2. Расчет потокораспределения в сети............................................................... 7
3. Расчет токораспределения в сети................................................................... 8
4. Выбор сечения линий электропередач......................................................... 10
5. Выбор трансформаторов на понижающих подстанциях............................ 12
6. Расчет установившихся режимов сети.......................................................... 14
7. Экономическое сопоставление вариантов развития сети............................ 21
Литература........................................................................................................ 28
Задание на курсовой проект
Пояснительная записка курсового проекта должна включать в себя следующие расчеты:
1. Выбор конфигурации сети.
2. Расчет потокораспределения в каждом из выбранных вариантов по длинам и нагрузкам узлов.
3. Выбор номинального напряжения сети.
4. Выбор сечений линий электропередачи на участках сети.
5. Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции.
6. Расчет установившегося режима.
7. Экономическое сопоставление вариантов сети
Дополнительная информация
| Ucp.1 – среднее значение напряжения питающей линии, 115 кВ | |
| Uном.1 – номинальное значение напряжения питающей линии, 110 кВ | |
| Двух цепная ЛЭП (2АС-240), сечение 240 мм2 или каждая ЛЭП (АС-120) сечением 120 мм2 | |
| r0=0,27, Ом/км | x0=0,408, Ом/км |
| Dcp.=4м |
|
|
Таблица 1. – Исходные данные для курсового проекта
| Вариант | Мощность нагрузок, МВт | |||
- cosφ = 0,9 – для всех нагрузок;
- потребители узла 3 – III категории надежности, в остальных узлах состав потребителей по надежности одинаков: I категории – 30%, II – 30%, III – 40%;
- номинальное напряжение потребителей 10 кВ;
- Тmax нагрузок = 4500 ч; - район проектирования – Поволжье;
- масштаб 1:5 (см:км);
- заштрихована зона болотистой местности.
Рисунок 1. – Исходная схема района развития сети
Таблица 2. – Определение полной и реактивной мощности в заданных узлах нагрузки
| S = P/cosφ, МВ∙А | Q =  , МВАр
| |
| cosφ = 0,9 – коэффициент мощности для всех нагрузок | ||
| Р2 = 40 МВт | S2 = 44,44 | Q2 = 19,37 |
| Р3 =10 МВт | S3 = 11,11 | Q3 = 4,84 |
| Р4 = 20 МВт | S4 = 22,22 | Q4 = 9,69 |
| Р5 = 45 МВт | S5 = 50 | Q5 = 21,79 |
| Р9 = 35 МВт | S9 = 37,78 | Q8 = 16,95 |
Введение
Электрической сетью называется устройство, соединяющее источник питания с потребителями электроэнергии, которое может быть достаточно сложным. Потребителями электроэнергии могут быть отдельные электроприёмники, а также их группы, объединённые последующей частью сети (в ряде случаев подстанции, от которых осуществляется электроснабжение последующих частей сети, могут рассматриваться в качестве потребителей). От свойств и работы электрической сети зависит качество электроснабжения потребителей, поэтому к электрическим сетям предъявляются определённые технико-экономические требования, указанные ниже.
|
|
Электрические сети должны обеспечивать:
а) бесперебойность электроснабжения, зависящую от схемы и надёжности устройств сети;
б) хорошее качество энергии, характеризующееся надлежащим уровнем напряжения у потребителей;
в) удобство и безопасность эксплуатации;
г) экономичность;
Поэтому электрические сети должны тщательно рассчитываться, специально проектироваться и квалифицированно эксплуатироваться.
Основным назначением электрических сетей является электроснабжение потребителей. Под этим обычно понимают передачу электроэнергии от источников питания и распределение её между потребителями. Выполнение этой задачи связанно с большим количеством потребителей и их территориальной отдалённостью от источников питания.
Целью данного курсового проекта является выбор схемы электрической сети, числа и мощности проектируемых трансформаторов, сечение проводов ВЛ.
Выбор конфигурации сети
На рисунке 2 приведён вариант электроснабжения потребителей сети. Наличие двух существующих линий 110 кВ сечением АС-240 между питающей подстанцией 1 и узлом 2 мощностью 40 МВт (однозначно определяется питание нагрузки узла 3 через узел 2 в вариантах разомкнутых сетей).
Рисунок 2. – Вариант развития сети
Суммарный переток мощности по линии 1…2 составляет при загрузке узлов 2 и 3 (Р2 = 40 МВт, Р3 = 10 МВт) около 50 МВт с учетом потерь в сети, что соответствует нормальной загрузке двух линий 110 кВ (от 20 до 40 МВт на одну цепь при длине электропередачи от 50 км (если нагрузка узлов 2 и 3 в работе) до 30 км (если в работе только нагрузка узла 2)
|
|
Потребитель узла 3 имеет III категории надежности, поэтому на участке 2-3 может рассматриваться сооружение двух цепей, с учетом ущерба от недоотпуска электроэнергии при перерыве питания.
Присоединение потребителей 5 и 9 может быть выполнено различными способами через узел 4. Выбираем кольцевую схему. Сооружение линии 4-9 по прямой от узла 4 до узла 9 сокращает трассу линии на 16 км.
В связи с заданной категорийностью потребителей по надежности, требуется сооружения на всех участках двух параллельных цепей, рассмотрение кольцевой части сети позволяет наметить сооружение одной цепи.
Расчет потокораспределения в сети
Для расчёта перетоков активной мощности в разомкнутой части сети последовательно сложим мощности всех узлов, встречающихся при приближении к источнику.
МВт;
МВт;
Замкнутый участок сети (узлы 4, 5 и 6) условно можно принять за один узел с потреблением:
МВт
Тогда переток мощности между узлами питающей подстанцией 1 и узлом 4 составит:
МВт;
Для расчёта активной мощности в кольцевой части сети (рис.3,а) её необходимо превратить в сеть с двусторонним питанием путём размыкания в узле 4 (рис.3,б)
| Р4 |
| Р9 |
| Р4-9 |
| Р4-5 |
| Р5-9 |
| Р5 |
| Р9 |
| Р4-8 |
| Р5-9 |
| Р4-5 |
| 4/ |
| Р5 |
а) б)
Рисунок 3. – Схема кольцевой части сети
Тогда
МВт;
МВт;
Значения Р3 - 14 и вычисляется по балансу активной мощности узла 3:
МВт;
Таблица 3. – Потокораспределение в сети