Главная страница
Навигация по странице:

  • Задание на курсовую работу Цель работы

  • Решение Задание 1. Расчёт параметров схемы замещения ЛЭП

  • Задача 2. Расчёт параметров схемы замещения Т

  • Задача 3. Определение напряжения на шинах ВН ГПП

  • Ответ

  • Задача 4. Расчёт потерь напряжения ВЛ

  • Задача 5. Оптимизация режима работы РПН (ПБВ) для минимизации потерь напряжения в ВЛ

  • Вывод

  • Задача 8. Выбор КУ для минимизации потерь мощности в КЛ

    		•

    Управление режимами и параметрами качества электроэнергии. Митюхин_КП. Курсовая работа исследование и оптимизация параметров качества электроэнергии


    Скачать 63.04 Kb.
    НазваниеКурсовая работа исследование и оптимизация параметров качества электроэнергии
    Анкор Управление режимами и параметрами качества электроэнергии
    Дата05.06.2022
    Размер63.04 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаМитюхин_КП.docx
    ТипКурсовая
    #570227

    Федеральное государственное автономное

    образовательное учреждение

    высшего образования

    «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

    Политехнический институт

    институт

    Кафедра «Электроэнергетика»

    кафедра




    КУРСОВАЯ РАБОТА




    Исследование и оптимизация параметров качества электроэнергии

    Наименование дисциплины


    Управление режимами и параметрами качества электроэнергии

    Тема



    Преподаватель к.т.н.






    А. Г. Степанов




    подпись, дата



    инициалы, фамилия

    Студент
    ФЭ21-03М, 072158198









    Г.Е. Митюхин




    номер группы, зачётной книжки



    подпись, дата



    инициалы, фамилия



    Красноярск 2021г.

    СОДЕРЖАНИЕ


    Задание на курсовую работу …………………………………………..
    3

    Исходные данные ……….……………………………………………..
    4

    Решение …………………………………………………………………..
    5

    1. Расчёт параметров схемы замещения ЛЭП ………………………...
    5

    2. Расчёт параметров схемы замещения Т ……………………………..
    7

    3. Определение напряжения на шинах ВН ГПП ………………………
    9

    4. Расчёт потерь напряжения ВЛ ……………………………………..
    10

    5. Оптимизация режима работы РПН (ПБВ) для минимизации потерь напряжения в ВЛ ………………………………………………
    11

    6. Потери мощности элементов СЭС …………………………………..
    13

    7. Расчёт баланса мощностей …………………………………………...
    15

    8. Выбор КУ для минимизации потерь мощности в КЛ ………………
    16

    Заключение ………………………………………………………………
    17







    Задание на курсовую работу
    Цель работы: оптимизировать режим работы участка энергетической системы, представленной на рисунке 1.

    Для достижения данной цели следует решить следующие задачи:

    1. Расчёт параметров схемы замещения.

    1.1 Рассчитать параметры схемы замещения ЛЭП.

    1.2 Рассчитать параметры схемы замещения Т.

    2. Определить напряжение на шинах ВН.

    3. Произвести расчёт потерь напряжения ВЛ.

    4. Оптимизировать режим работы РПН для минимизации потерь напряжения в ВЛ и соблюдения ГОСТ 13244-2013.

    5. Осуществить расчёт потерь мощности по элементам СЭС (Т, КЛ).

    6. Рассчитать балансы мощности и определить резервы мощности.

    7. Выбрать КУ для минимизации потерь мощности в элементах СЭС.

    Рис. 1. Принципиальная электрическая схема

    Исходные данные
    Вариант №7.

    1. Последняя цифра в зачётной книжке:

    2. Марка провода: АС-70:

    А) Сечение провода, мм:

    3. Длина ЛЭП, км:

    4. Количество цепей ЛЭП:

    5. Расстояние между проводами:

    6. Способ подвеса провода: горизонтальный.

    7. Номинальное напряжение, кВ:

    А) ВН:

    Б) НН:

    8. Трансформатор: ТМН-6300:

    А) Номинальная мощность, кВт:

    Б) Потери КЗ, кВт:

    В) Потери ХХ, кВт:

    Г) Напряжение КЗ, %:

    Д) Ток ХХ, %:

    Е) Тип РПН (ПБВ): 9*1,78%.

    9. Передаваемая мощность, кВт:

    А) По цепи КЛ:

    Б) По цепи ВЛ:

    10. Коэффициент мощности:

    А) По цепи КЛ:

    Б) По цепи ВЛ:

    11. Длина линии, км:

    А) Цепи КЛ:

    Б) Цепи ВЛ:

    12. Погонное (удельное) сопротивление, Ом:

    А) Цепи КЛ:

    Б) Цепи ВЛ:

    Решение

    Задание 1. Расчёт параметров схемы замещения ЛЭП
    1. Геометрические размеры.

    А) Радиус провода, мм:

    Б) Среднее расстояние между проводами, м:

    2. Погонные параметры:

    А) Удельное активное сопротивление, Ом/км:

    где – удельное сопротивление меди,

    Б) Удельное индуктивное сопротивление, Ом/км:

    где – постоянная воздуха.

    В) Удельная ёмкостная проводимость, См/км:

    3. Параметры исходной схемы замещения:

    А) Полное сопротивление, Ом:

    Б) Ёмкостная проводимость, См:

    4. Параметры упрощённой схемы замещения:

    А) Зарядная мощность, квар:

    Ответ: Ом; См; квар.

    Вывод: В результате расчёта получены исходные данные, необходимые для дальнейшего решения. Таким образом, были определены параметры схемы замещения ЛЭП. Полное сопротивление ЛЭП равно Ом; ёмкостная проводимость составит См; зарядная мощность равняется квар.

    Задача 2. Расчёт параметров схемы замещения Т
    1. Активное сопротивление, Ом:

    2. Реактивное сопротивление, Ом:

    3. Полное сопротивление, Ом:

    4. Активная проводимость, См:

    6. Ёмкостная проводимость См:

    7. Полная проводимость, См:

    8. Полные потери ХХ, кВА:



    где – сопряжённая полная проводимость, См.

    8. Стандартный коэффициент трансформации, о.е.:

    Ответ: Ом; См; кВА; о.е.

    Вывод: В результате расчёта получены исходные данные, необходимые для дальнейшего решения. Таким образом, были определены параметры схемы замещения, которые составили: полное сопротивление: Ом; полная проводимость: См и потери ХХ: кВА.

    Задача 3. Определение напряжения на шинах ВН ГПП
    1. Полная передаваемая мощность по ЛЭП, кВА:

    2. Реактивная передаваемая мощность по ЛЭП, квар:



    3. Напряжение на шинах ВН ГПП, кВ:



    4. Отклонение напряжения, %:

    Ответ: кВ.

    Вывод: При отклонении напряжения значение напряжения в кВ является нормой. Применение дополнительных средств оптимизации режима не требуется.

    Задача 4. Расчёт потерь напряжения ВЛ
    1. Полная передаваемая мощность по ВЛ, кВА:

    2. Реактивная мощность передаваемая по ВЛ, квар:

    3. Полное сопротивление ВЛ, Ом:

    4. Потери напряжения на ВЛ, кВ:

    5. Отклонение напряжения, %:

    Ответ: кВ.

    Вывод: При значении потерь напряжения в кВ, напряжение в конце ВЛ будет критически низкой. Отклонение напряжения составит , что не удовлетворяет требованиям ГОСТ 32144-2013. Таким образом, требуется применение дополнительных средств оптимизации режима для снижения потерь напряжения.

    Задача 5. Оптимизация режима работы РПН (ПБВ) для минимизации потерь напряжения в ВЛ
    1. Напряжение на шинах НН, кВ:



    где – номер отпайки РПН (ПБВ), – шаг изменения напряжения, %.

    2. Напряжение в конце ВЛ, кВ:



    3. Отклонение напряжения, %:

    Расчёт прочих отпаек РПН (ПБВ) опускается. Данные расчёта режимов сводятся в таблицу 1.
    Таблица 1 – Режимы регулирования работы РПН


    №








    1
    –9
    7,43
    6,77
    -7,46

    2
    –8
    7,28
    6,60
    -4,76

    3
    -7
    7,13
    6,44
    -2,22

    4
    -6
    6,99
    6,29
    0,16

    5
    -5
    6,85
    6,13
    2,70

    6
    -4
    6,72
    5,99
    4,92

    7
    -3
    6,59
    5,84
    7,30

    8
    -2
    6,47
    5,71
    9,37

    9
    -1
    6,35
    5,58
    11,43

    10
    0
    6,24
    5,45
    13,49

    11
    1
    6,13
    5,33
    15,40

    12
    2
    6,03
    5,21
    17,30

    13
    3
    5,93
    5,10
    19,05

    14
    4
    5,83
    4,99
    20,79

    15
    5
    5,73
    4,87
    22,70

    16
    6
    5,64
    4,77
    24,28

    17
    7
    5,55
    4,66
    26,03

    18
    8
    5,46
    4,56
    27,62

    19
    9
    5,38
    4,47
    29,05


    Ответ: .

    Вывод: Как видно из таблицы, напряжение входит в допустимый диапазон с отпайки -2. Для нормирования напряжения в конце ВЛ выберем отпайку -4, так как в данном случае имеется запас для регулирования в обе стороны.

    Задача 6. Потери мощности элементов СЭС
    1. Полная передаваемая мощность по КЛ, кВА:

    2. Реактивная мощность передаваемая по ВЛ, квар:

    3. Полное сопротивление ВЛ, Ом:



    4. Потери активной мощности, кВт:











    5. Потери реактивной мощности, квар:











    Ответ:



    Вывод: При передаче электрической энергии по элементам электроэнергетической системы возникают потери активной и реактивной мощности.

    Задача 7. Расчёт баланса мощностей
    1. Баланс активной мощности, кВт:


    =2365+1652+37,5+39,0+226,2+107,2+11,5=4438,4.
    2. Баланс реактивной мощности, квар:



    Ответ: кВт; квар.

    Вывод: Чтобы данный участок ЭЭС не был дефицитным, источник должен выдавать в сеть не менее кВт и квар.

    Задача 8. Выбор КУ для минимизации потерь мощности в КЛ
    1. Требуемая мощность КУ, квар:

    В качестве КУ выбраны установок компенсации реактивной мощности УКЛ57-6,3-375, номинальной мощностью квар.
    2. Мощность КУ, квар:

    3. Потери мощности в КЛ, кВт:



    3. Снижение потерь мощности, кВт:

    4. Экономия электроэнергии в год, кВт∙ч:

    где – число часов использования нагрузки, ч.

    5. Экономия денежных средств, тыс. руб.:

    где – тариф, руб./кВт∙ч.

    Ответ: 5хУКЛ57-6,3-375.

    Вывод: Для снижения потерь мощности (электроэнергии) требуется установка 5 установок УКЛ57-6,3-375 номинальной мощностью по 375 квар каждая. При установке данных КУ экономия электроэнергии составит кВт∙ч в год, что эквивалентно тыс. руб.

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ
    Таким образом, цель работы была достигнута. Был осуществлён комплекс мероприятий по расчёту и оптимизированию режима работы участка электроэнергетической системы, состоящей из элементов: ЛЭП, Т, КЛ и ВЛ.

    Для достижения данной цели были решены следующие задачи:

    1. Произведено определение параметров схемы замещения ЛЭП.

    Таким образом, были определены параметры схемы замещения ЛЭП. Полное сопротивление ЛЭП равно Ом; ёмкостная проводимость составит См; зарядная мощность равняется квар.

    2. Осуществлён расчёт параметров схемы замещения Т.

    Таким образом, были определены параметры схемы замещения Т, которые составили: полное сопротивление: Ом; полная проводимость: См и потери ХХ: кВА.

    3. Было установлено, что при отклонении напряжения значение напряжения в кВ является нормой. Применение дополнительных средств оптимизации режима в данном случае не требуется.

    4. При значении потерь напряжения в кВ, напряжение в конце ВЛ будет критически низким. Отклонение напряжения составит , что не удовлетворяет требованиям ГОСТ 32144-2013. Таким образом, требуется применение дополнительных средств оптимизации режима для снижения потерь напряжения.

    5. Достигнуто нормализация напряжения в конце ВЛ путём регулирования отпайки РПН (ПБВ). В результате выбора –4 отпайки значение напряжения составило 5,99 кВ при отклонении напряжения 4,92 %, что соответствует требованию ГОСТ 32144-2013.

    6. Были определены потери активной и реактивной мощности при передаче электроэнергии по элементам электроэнергетической системы.

    7. Осуществлён выбор КУ с целью минимизации потерь мощности при передаче электроэнергии по КЛ. В качестве КУ было выбрано 5 устройств УКЛ 57-6,3-375. Экономический эффект экономии электроэнергии составит кВт∙ч в год, что эквивалентно тыс. руб. в год.

    написать администратору сайта