Автоматизированные системы управления в электроэнергосистемах. КР 3. Курсовая работа по дисциплине Автоматизированные системы управления в электроэнергосистемах
 Скачать 457.08 Kb.
|
|
Расположение центра питания (ЦП) и подстанций в сетевом районе (рис. 1)     6   40 км 50 км  2   ЦП   70 км 11 км  1 Рис. 1 2. Выбор силовых трансформаторов 2.1 Выбор количества трансформаторов Количество трансформаторов определяется категорией электроснабжения потребителей. Согласно [1] все потребители электрической энергии условно разделяют на три категории (группы), в зависимости от их важности: насколько надежным должно быть энергоснабжение потребителя с учетом всех возможных факторов. К первой категории (подстанции 2 и 6) электроснабжения относятся наиболее важные потребители, перерыв в электроснабжении которых может привести к несчастным случаям, крупным авариям, нанесению большого материального ущерба по причине выхода из строя целых комплексов оборудования, взаимосвязанных систем. Потребители данной категории должны питаться от двух независимых источников питания - двух линий электропередач, питающихся от отдельных силовых трансформаторов. Перерыв в электроснабжении потребителей первой категории разрешается только лишь на время автоматического включения резервного источника питания. Таким образом, на подстанциях 2 и 6 необходимо предусмотреть по 2 трансформатора. Подстанция 1 имеет потребители третьей категории - небольшие населенные пункты, городские учреждения, системы, перерыв в электроснабжении которых не влечет за собой никаких последствий. Также к данной категории относят многоквартирные жилые дома, частный сектор, дачные и гаражные кооперативы. Потребители третьей категории получают питание от одного источника питания. Перерыв в электроснабжении потребителей данной категории, как правило, не более суток - на время выполнения аварийно-восстановительных работ. Значит для подстанции 1 необходимо выбрать 1 трансформатор. 2.2 Расчет и выбор мощности трансформатора 2.2.1 Расчет и выбор мощности трансформатора для подстанции 1 Так как в исходных данных для потребителей подстанции 1 указано только одно напряжение (U = 10 кВ), необходимо определить полную мощность двухобмоточного трансформатора. Имея в исходных данных для НН подстанции 1: в режиме максимальных нагрузок Pр. max1/cosφ = 20/0,88, определяем:  Выбираем по каталогу [3] двухобмоточный трансформатор с ближайшей большей мощностью – ТРДН – 32000/220. Так как потребители подстанции 1 относятся к потребителям третьей категории, трансформатор будет использоваться один, проверка условиям загрузки не проводится. 2.2.2 Расчет и выбор мощности трансформатора для подстанции 2 Используется для электроснабжения потребителей первой категории, поэтому необходимо предусмотреть установку двух трансформаторов. Суммарная мощность подстанции:  , где  - расчетное значение максимальной нагрузки со стороны СН; - расчетное значение максимальной нагрузки со стороны НН.Расчетная мощность каждого из двух трансформаторов на подстанции 2 выбирается по условию:  Выбираем по каталогу [3] два трехобмоточных трансформатора с ближайшей большей мощностью и в соответствии с напряжениями по исходным данным - ТДТН- 25000/220. Проверяем трансформатор по условиям загрузки: - в нормальном режиме работы:  - в послеаварийном режиме (при отключении одного трансформатора):  2.2.3 Расчет и выбор мощности трансформатора для подстанции 6 Также как и для подстанции 2 – потребители первой категории, поэтому необходимо предусмотреть установку двух трансформаторов. Суммарная мощность подстанции:  Расчетная мощность каждого из двух трансформаторов на подстанции 2 выбирается по условию:  Выбираем по каталогу [3] два трехобмоточных трансформатора с ближайшей большей мощностью и в соответствии с напряжениями по исходным данным - ТДТН- 25000/220. Проверяем трансформатор по условиям загрузки: - в нормальном режиме работы:  - в послеаварийном режиме (при отключении одного трансформатора):  2.2.4 Сводные характеристики выбранных трансформаторов представлены в таблице 2. Таблица 2
3 Составление вариантов схем электрической сети   6 40 км 50 км 2   ЦП 70 км 11 км 1 Рис. 2 Схема вариант 1 В схеме 1 все подстанции являются транзитными. Если условно принять (допустить), что линии электропередач к подстанции 6 расположены под прямым углом, то можно построить второй вариант схемы (для их сравнения) 6 40 км 50 км  64 км 2  ЦП 11 км 1 Рис. 3 Схема вариант 2 В схеме 2 подстанция 1 (питающая потребители только третьей категории) - тупиковая, все остальные подстанции – транзитные. Капитальные затраты для рассматриваемых вариантов схем электроснабжения складываются из капитальных затрат на сооружение линий электропередач и установку коммутационных аппаратов распределительных устройств (РУ) на стороне высокого напряжения (затраты на РУ СН и НН не учитывают, так как они не зависят схемы сети). Для транзитных подстанций применяют схемы мостика. Причем если мощность трансформаторов подстанций не менее 25 МВА, применяют типовые схемы мостика с автоматической перемычкой и выключателями со стороны линий (рис. 4).              Рис. 4 Для подстанции 1 схема будет иметь вид, представленный на рис. 5. Рис. 5 Тогда капитальные затраты определяются как:  , где – стоимость 1 км одноцепных и двухцепных участков сети, руб./км; - протяженность одноцепных и двухцепных участков сети, км; - стоимость выключателя, руб.; – количество выключателей.В соответствии с [2] стоимость прокладки воздушной ЛЭП в ценах 2012 года составляла (табл. 3): Табл. 3 Базисные показатели стоимости ВЛ 35-1150 кВ переменного тока на стальных и железобетонных опорах
Как следует из табл. 3, стоимость прокладки воздушной ЛЭП напряжением 220 кВ, одноцепной, с использованием проводов сталеалюминиевые сечением 300 шт.*мм2 и свободностоящих железобетонных опор (для обоих вариантов) составляет 1053 т.руб./км. Капитальные затраты на прокладку воздушной ЛЭП составят (в ценах 2012 года): - для первого варианта – 171 км * 1053 = 180 063 т. руб.; - для второго варианта – 165 км * 1053 = 173 745 т. руб. В остальном капитальные затраты будут практически одинаковы. Из чего мы можем сделать вывод, что второй вариант по капитальным затратам предпочтительнее. В соответствии с [2] стоимость ячейки одного комплекта масляного выключателя в РУ 220 кВ составляет 9071 т. руб. в ценах 2012 года. В обоих вариантах схем используется по 7 выключателей. Таким образом, капитальные затраты составят: - для первого варианта | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, МВА
, кВ
, кВ
, кВ
, кВт
, кВт
, %
, %
, %
, %
, %