Cодержание
Введение 3
1 Расчет баланса мощности и выбор компенсирующих устройств 4
2 Составление вариантов конфигурации сети с анализом каждого варианта 8
3 Приблизительный приближенный расчет трех отобранных вариантов 12
3.1 Радиально-магистральная сеть 12
3.2 Кольцевая сеть 16
3.3 Комбинированная сеть 20
4 Выбор трансформаторов на подстанциях потребителей 24
5 Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор из них лучшего 25
5.1 Радиально-магистральная сеть 27
5.2 Кольцевая сеть 32
5.3 Комбинированная сеть 35
6 Уточненный расчет электрических режимов выбранного варианта 38
6.1 Уточненный расчет режима наибольших нагрузок 39
6.2 Уточненный расчет режима наименьших нагрузок 43
6.3 Уточненный расчет послеаварийного режима 48
7 Проверка достаточности регулировочного диапазона трансформаторов 49
7.1 Проверка достаточности регулировочного диапазона трансформаторов в
режиме наибольших нагрузок 49
7.2 Проверка достаточности регулировочного диапазона трансформаторов в
режиме наименьших нагрузок 51
7.3 Проверка достаточности регулировочного диапазона трансформаторов в
послеаварийном режиме 51
8 Определение себестоимости передачи электрической энергии 52
Заключение 54
Список использованных источников 55
Приложения 56
Введение
Задачей проектирования энергосистем является разработка с учётом новейших достижений науки и техники и технико-экономического обоснования режима, определяющих формирование энергетических объединений и развитие электрических станций, электрических сетей и средств их эксплуатации и управления при которых обеспечивается оптимальная надёжность снабжения потребителя электрической и тепловой энергии в необходимых размерах требуемого качества с наименьшими затратами.
Проектирование развития энергосистем и электрических сетей осуществляется в иерархической последовательности и включает в себя выполнение комплекса проектных работ.
Схема развития распределительных сетей 110 кВ и выше разрабатывается для сетей энергосистемы в целом или по отдельным сетевым районам, а также для промышленных узлов крупных городов, сельской местности.
Схема развития распределительных сетей 110 кВ и выше выполняется на основе решений принятых по схемам развития ОЭС и РЭС.
Проект развития электрических сетей может выполняться в качестве самостоятельной работы или как составная часть схемы развития энергосистемы.
В данном курсовом проекте разработан отдельно проект электрической сети для электроснабжения промышленного района.
Расчет баланса мощности и выбор компенсирующих устройств.
Составим и рассчитаем баланс активной мощности:
-активная мощность ТЭЦ
- активная мощность энергосистемы
- потери активной мощности в линиях и трансформаторах
Расчет суммарной активной мощности:
Потери активной мощности в линиях и трансформаторах принимаем в размере от 3,5% от суммарной активной мощности i-го потребителя:
Находим активную мощность, которую необходимо потребить у РПП:
Составим и рассчитаем баланс реактивной мощности:
–реактивная мощность ТЭЦ
- реактивная мощность энергосистемы
– потери реактивной мощности в линиях и реактивная мощность, генерируемая воздушными линиями; в предварительных расчетах принимаем их равными друг другу
- потери реактивной мощности в трансформаторах
Определяем реактивную мощность первого потребителя:
Аналогично производим расчеты потребляемой реактивной мощности для остальных потребителей и заносим результаты в таблицу 1.
Определяем полную мощность каждого потребителя:
Аналогично производим расчеты для остальных потребителей и заносим результаты в таблицу 1.
Полная мощность всех потребителей:
Определяем потери реактивной мощности в трансформаторах.
Потери реактивной мощности в трансформаторах потребителей принимаем равными 10% от полной мощности:
Определяем потребляемую реактивную мощность:
Далее определяем реактивную мощность, получаемую от системы:
Сравнив реактивную мощность, получаемую от системы, с потребляемой, приходим к выводу, что имеется дефицит реактивной мощности, и необходима установка компенсирующих устройств (БСК). Определяем необходимую мощность компенсирующих устройств:
Определяем необходимую мощность компенсирующих устройств для каждого потребителя:
Для первого потребителя:
Аналогично производим расчеты для остальных потребителей и заносим результаты
в таблицу 1.
Принимаем к установке компенсирующие устройства с единичной мощностью 0,4 МВАр. Определяем количество компенсирующих устройств для первого потребителя:
Произведем уточненный расчет необходимой мощности компенсирующего устройства для первой подстанции:
Аналогично производим расчеты для остальных потребителей и заносим результаты
в таблицу 1.
Определим уточненную мощность компенсирующих устройств:
Проверяем баланс, исходя из условия:
.
В нашем случае получаем:
0,1<0,2 значит будем считать, что баланс сошелся.
Определим реактивную мощность, потребляемую на подстанциях потребителей после компенсации:
Для первого потребителя:
Аналогично производим расчеты для остальных потребителей и заносим результаты
в таблицу 1.
Таблица 1 – Расчет баланса и выбор компенсирующих устройств
| № потреб | Pi, МВт | tg 
| Qi, МВAp |  , MBAp
| ni, шт |  , MBAp
|  , МВАр
|
| 19,9 | 0,67 | 13,37 | 6,95 | 7,2 | 6,17 | ||
| 10,6 | 0,65 | 6,85 | 3,56 | 3,6 | 3,25 | ||
| 11,7 | 0,59 | 6,94 | 3,61 | 3,6 | 3,34 | ||
| 17,3 | 0,78 | 13,43 | 6,98 | 6,8 | 6,63 |
2 Составление вариантов конфигурации сети с анализом каждого варианта.
Рисунок 1 - Взаимное расположение источников и потребителей
Рисунок 2 - Радиально-магистральная сеть
Вариант 1(рис.2) представляет собой радиально-магистральную сеть. Все линии двухцепные.
Определяем общую длину линий:
Общая длина линий, приведенная в экономическом соотношении к одноцепному исчислению:
Рисунок 3 - Комбинированная сеть
Вариант 2(рис.3) представляет собой комбинированную сеть, в нем потребители 1, 2 и 4 объединены в кольцевую сеть, включающую в себя также ТЭЦ и РПП.
Общая длина линий:
Длина линий, приведенная в экономическом соотношении к одноцепному исчислению:
Рисунок 4 - Комбинированная сеть
Вариант 3(рис.4) представляет собой комбинированную сеть, в нем потребители 3, 4 и 1 объединены в кольцевую сеть, включающую в себя также РПП и ТЭЦ.
Общая длина линий:
Длина линий, приведенная в экономическом соотношении к одноцепному исчислению:
Рисунок 5 - Комбинированная сеть
Вариант 4(рис.5) представляет собой комбинированную сеть, в нем потребители 2 и 4 объединены в кольцевую сеть, связывающую их с РПП и ТЭЦ.
Общая длина линий:
Длина линий, приведенная в экономическом соотношении к одноцепному исчислению:
Рисунок 6 - Кольцевая сеть
Вариант 5 (рис.6) представляет собой кольцевую сеть, связывающую всех потребителей с ТЭЦ и РПП.
Существенный недостаток этого варианта – большая протяженность кольца. Есть опасение, что в послеаварийном режиме, возникающем после отключения одного из головных участков, общая потеря напряжения в сети окажется недопустимо большой.
Варианты 2,3,4 относятся к одному принципу конфигурации сети. В них часть потребителей питается по кольцевой сети, часть – по радиально-магистральной. Среди вариантов этой группы сеть с наименьшей протяженностью линий является сеть, представленная вариантом 2.
Варианты 1 и 5 аналогов не имеют, сравнивать их не с чем, поэтому оставляем оба варианта для дальнейшего рассмотрения.
Таким образом, предварительный расчет и технико-экономическое сравнение будем проводить для вариантов 1, 2 и 5.
3 Приблизительный приближенный расчет трех отобранных вариантов.