Дипломный проект расчет и анализ режимов работы районной электрической сети 110кВ

• Название: Дипломный проект расчет и анализ режимов работы районной электрической сети 110кВ
• Дата: 04.04.2022
• Размер: 1.37 Mb.
• Имя файла: DP2020g_Asylbek_A_A.docx
• Тип: Диплом; #442016
• страница: 8 из 8

Вывод:

Для спроектированной районной электрической сети номинальным напряжением 110/110/35 кВ выбраны провода марки АС-120 ,АС-120 , АС-120 и АС-120 , а также трансформаторное оборудование типов , ТМН 6300/35, ТРДН 4000/110, ТРДН 25/110 , ТДН 10000/110. Проведен расчет режима работы электрической сети, режим считается допустимым, т.к. потери мощности в режиме наибольших нагрузок составляют 0,024% , а потери напряжения составляют 0,023%. Также рассчитаны технико-экономические показатели электрической сети, себестоимость передачи 1кВт/ч электроэнергии 0,076сом.
Спец. вопрос (по заданию руководителя)

Расчет устанавливаемой режим работы электрической цепи.

Под устанавливаемой режимом электрической цепи понимаются режим работ электрический сеть будет функционировать, долго обеспечивая необходимую мощностью потребителей, при расчете режима определяются напряжения в узлах, потери мощности и распределительной мощностей на участке.

Исходные данными являются: 1) Схема электрической сети

2) Напряжения в узлах, мощности потребителей

3) Количество и мощности типа ТР

4) Длина линий

5) Марка и сечение проводов.

Расчет режимов работы выполняется для того, чтобы: 1) Проверить экономичность 2) Чтобы определить в каких условиях работают электрические цепи 3) Чтобы обеспечить качественную электрическую энергию потребителям. Расчет режимы работы выполняются для следующих трех режимов: 1) Режим наибольших нагрузок 2) Режим наименьших нагрузок 3) После аварийном режиме, в качестве этого режима применяется отключение перегруженного участка, замкнутого электрического цепи или отключение одной цепи в разомкнутой цепи. После расчетов режима работы, проводятся достаточность регулированных диапазонах трансформатора, чтобы поддерживать требованного уровня напряжения в соответствии с требованным строчного регулирования. Для удобства расчета можно применять следующие алгоритмы расчета: 1) Составление схем замещения электрической цепи, на основе принципиальной схемы. 2) Определить трансформаторов в лини 3) Упрощение схемы замещение определив мощность 4) Первый этап расчета, определение потери и их мощность на участке 5) Определить напряжение в узлах электрической сети 6) Определить напряжение на сторонах низшего напряжения НН подстанции.

Задача расчета режима заключается в определении параметров режима, к которым относятся:

• 
  значения токов в элементах сети;
  
• 
  значения напряжений в узлах сети;
  
• 
  значения мощностей в начале и конце элемента сети;
  
• 
  значения потерь мощности и электроэнергии.
  

Расчет этих величин необходим для выбора оборудования, обеспечения качества электроэнергии, оптимизации режимов работы сетей.

Исходными данными для расчета режима являются:

• 
  схема электрических соединений и ее параметры – значения сопротивлений и проводимостей ее элементов;
  
• 
  мощности нагрузок или их графики мощности;
  
• 
  значения напряжений в отдельных точках сети.
  

Теоретически сеть можно рассчитать с помощью методов, известных в ТОЭ, основанных на законах Кирхгофа. Однако, непосредственное их применение затруднено по двум причинам:

• 
  большое количество элементов в реальной сети;
  
• 
  специфика задания исходных данных.
  

Специфика задания исходных данных состоит в необходимости задания мощности нагрузок и напряжения на источнике питания (ИП). Для построения картины поток распределения, то есть определения значений мощностей в конце и начале каждого элемента, нужно вычислить потери мощности. Для их вычисления необходимо знать ток в каждом элементе. Его значение определяется при известном напряжении на шинах загрузки, а оно в начале расчета неизвестно. Поэтому применять законы Кирхгофа непосредственно для получения однозначного решения невозможно.

Основным методом расчета режимов электрических сетей является метод последовательных приближений – итерационный метод. Он заключается в том, что в начале расчета задаются первым приближением напряжений в узлах (нулевая итерация). Обычно за нулевую итерацию принимают допущение о том, что напряжения во всех узлах схемы равны между собой и равны номинальному значению сети. По принятому значению напряжения и заданной мощности потребителей можно рассчитать значения параметров режима, в том числе и значения напряжения в узлах сети. Эти значения напряжения будут вторым приближением (первой итерацией). Расчет повторяют до тех пор, пока результаты последующих приближений не будут отличаться друг от друга с заданной точностью.

Чаще всего достаточно 1-2 итераций. Если же решаются задачи оптимизации режима, связанные с потерями мощности, то необходимо гораздо больше итераций.

Возможность малого количества итераций привела к появлению нестрогих, но дающих приемлемые результаты, методов. Такими являются:

• 
  метод расчета режима при заданном напряжении в конце ЛЭП;
  
• 
  метод расчета режима при заданном напряжении в начале ЛЭП (на источнике питания).
  

Основные режимы работы электрических цепей. Различают четыре основных режима работы электрической цепи: - номинальный режим; - режим холостого хода; - режим короткого замыкания; - согласованный режим работы. 1. Номинальный режим характеризуется тем, что токи, напряжения, мощности всех элементов электрической цепи соответствуют их номинальным значениям Iном, Uном, Pном, установленным заводом-изготовителем. В этом режиме гарантируется надежная работа электрооборудования в течение длительного времени. Номинальные значения напряжения, тока и мощности берут за основу при расчетах электрических схем. По номинальному напряжению рассчитывают изоляцию проводов и отдельных устройств. По номинальному току определяют допустимый нагрев всех элементов. Нормально работает устройство когда ном I ≤ I . Для источника электроэнергии номинальная мощность Pном – это мощность, которую он отдает потребителю при Uном и Iном. На внешней характеристике источника его номинальному режиму работы соответствует точка 2.

Номинальная мощность приемных устройств - это электрическая мощность, потребляемая при номинальном напряжении, т.е. ном P = U I . 2. Режим холостого хода возникает при отключении нагрузки, при обрывах цепи. В этом режиме можно принять сопротивление приемника Rпр бесконечно большим, а ток в цепи Iх = 0. Напряжение на зажимах генерирующего устройства в режиме холостой ход в соответствии с Uх = E. На внешней характеристике источника режиму холостой ход соответствует точка 1. Этот режим используется на практике для измерения Е источника, которую определяют, подключив к его выходным зажимам электроизмерительный прибор – вольтметр. 16 3. Режим короткого замыкания создается при замыкании накоротко выходных зажимов источника или входных зажимов приемного устройства. В этом режиме можно принять сопротивление приемника Rпр , равным нулю Rпр = 0. При этом напряжение на зажимах генератора также равно нулю Uг = 0. Тогда ток короткого замыкания определяется только небольшим внутренним сопротивлением источника: Iк = E / R0 и значительно превышает номинальный ток. На внешней характеристике источника режиму короткого замыкания соответствует точка 4. Большой ток короткого замыкания приводит к быстрому чрезмерному нагреву генератора и выходу его из строя. В большинстве электротехнических устройств короткие замыкания нежелательны, т.к. возрастание тока ведет к резкому увеличению выделения тепла в токоведущих частях и, следовательно, к выходу из строя электроустановок. Поэтому режим короткого замыкания является аварийным режимом и недопустим при эксплуатации электротехнических устройств и электрических цепей. 4. Согласованный режим характеризуется максимально возможной мощностью передача энергии от источника к потребителю. Это возможно только при определенном соотношения сопротивлений приемника и источника.

РАСЧЕТ УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ (РЕЖИМ НАИМЕНЬШИХ НАГРУЗОК)


S_P1 =16+ ϳ8,16+0,17+ϳ0,41+0,072+j0,26-j0,49=16,24+j8,34 МВА

Расчета для узла 2:



S_P2 =10,5+ ϳ5,67+0,01+ϳ0,27+0,054+j0,17-j0,53=10,56+ϳ5,58 МВА

Расчета для узла 4:



S_P4 =5+ ϳ2,7+0,96+ϳ0,16+0,028+j0,07-j0,44=5,98+ϳ2,49 МВА

Расчета для узла 5:



S_P5 =3+ ϳ1,53+1,02+ϳ13,4+0,018+j0,05-j0,09=4,03+ϳ14,89 МВА

= =4,03+ 14,89

Определяем мощность в конце обмотки среднего напряжения:

= = 4,03+ 14,89 МВА

*( * (0,15 + =

=2,69+

= + = 4,03 + + 2,69+ 0 = 6,72+

*( * (0,15 + =7,17+j32,26

= + = 7+ + 7,17+ 32,26 = 14,17 +

Определяем мощность в нейтрали:

= + = 14,17+ 36,04 + 6,72 + 14,89 = 20,89+

* ( * (0,15+ = 0,03+

+ = 20,89+ + 0,03 + = 20,92 + 57,44 МВА

= + – = 20,89+ 50,93 +0,140 + 0,175 -0,53 – 0,44 = 21,03+

* ( * (2,037+ =

0,48 +

= + 50,16 + 0,48 + 0,85 = 21,51 + 51,01 МВА

= =

* ( * (1,698+ =

5,88 +

= + 2,49 + 5,88 + 10,27 = 11,86 + 12,76 МВА

= = 10,56+ϳ5,58

* ( * (2,376+ =

0,023+

= + 5,58 + 0,023 + 0,04 =10,58 + 5,62 МВА

= 16,24+j8,34

* ( * (1,867+ =

0,03+

= + + 0,03+ = 16,27 + 8,4МВА

Второй этап «метода в два этапа»

Падение напряжения на участке А-1

= 1,05 * = 1,05 * 110 = 115,5кВ

+ =

+ = 0,50+ 0,74

= = 115,02 кВ

/ = = 10,50 кВ

+ =

+ = 0,42 + 0,26

= = 114,6

/ = = 10,96 кВ

+ =

+ = 1,96+ 0,23 кВ

= = 113,06

/ = = 10,32 кВ

+ =

+ = 0,50+ 13,56

= = 115,3

+ =

+ = 3,17+ 5,18

= = 111,9

+ =

+ = 2,19+ 0,80

= = 109,7

/ = = 10,54 кВ

+ =

+ = 0,14+

= = 109,56

Вывод:

Проведен расчет установившихся режимов для электрической сети , определены активные и индуктивные сопротивления трансформаторов, потери активной мощности в стали трансформаторов, реактивные мощности на намагничивание, потери мощности ХХ, коэффициент трансформации, расчетные мощности узлов нагрузок, мощность в конце обмотки среднего напряжения и мощность в нейтрали, падения напряжения в узлах.

Заключение:

В дипломном проекте РЭС сооружается с номинальным напряжением 110/35 кВ при этом учтены надежность электроснабжение потребителей, выбраны сечение проводов, типы трансформаторов, схемы РУ, а также проведен расчет режимов работы спроектированной РЭС и рассчитаны основные ТЭП. Себестоимость передачи электроэнергии составило 76 тыйын/кВт

Тема “Расчет и анализ режимов работы районной электрической сети 110кВ” рассмотрена в разделе спецвопрос, а также проведен расчет по оценке регулировочного диапазона трансформаторов в трех режимах работы в спроектированной электрической сети.

Список используемых литератур и источников

1. 
   Жолдошева, Б.М Методические указания для выполнения курсового проекта по дисциплине «Электроэнергетические системы и сети» [Текст]: / Б.М. Жолдошева. – Б.: 2020. – 72 с.
   
2. 
   Неклепаев, Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций [Текст]: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб.пособие для ВУЗов. / Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.
   
3. 
   Ларионова, В.П. Техника высоких напряжений: Изоляция и перенапряжение в электрических системах [Текст]: Учебник для ВУЗов. / Под общей ред. В.П. Ларионова , – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 464 с.
   
4. 
   Строева В. А. Электрические системы и сети в примерах и иллюстрациях [Текст]: / Под ред. В.А.Строева .- М. Высшая школа 1999.-352 с.
   
5. 
   Идельчик, В. И. Электрические системы и сети [Текст]: Учебник для вузов / В. И. Идельчик – М.:Энергоатомиздат , 1989.-592 с.
   
6. 
   Файбисович Д. Л. Справочник по проектированию электрических сетей[Текст]: Справочник по проектированию электрических сетей / Под ред. Д.Л.Файбисовича . – М.: Издательство НЦ ЭНАС , 2005.-392 с
   
7. 
   Жолдошева, Б.М Районная Электрическая сеть [Текст]: Учебное пособие / Жолдошева Б.М. Василенко И.Н. -Б.:2011г.
   
8. 
   https://elektro-montagnik.ru/?address=lectures/part2/&page=page3#hcq=U3qUBZr
   
9. 
   http://electricalschool.info/spravochnik/poleznoe/1257-meroprijatija-po-povysheniju.html
   
10. 
    https://forca.ru/stati/vl/povyshenie-propusknoy-sposobnosti-lep.html