Курсовой проект по дисциплине Специальные вопросы проектирования магистральных эп свн

• Название: Курсовой проект по дисциплине Специальные вопросы проектирования магистральных эп свн
• Дата: 20.02.2023
• Размер: 1.17 Mb.
• Имя файла: Example_Primer_oformlenia_KP_DEP.docx
• Тип: Курсовой проект; #946883
• страница: 2 из 9

Определяется загрузка каждого из участков.

На данном этапе можно использовать усредненные значения волновых сопротивлений линий разных классов напряжения [3]:

750 кВ – 270 Ом; 500 кВ – 290 Ом; 330 кВ – 310 Ом. (De las clases)

Коэффициент изменения фазы принимается равным . (De las clases)

Рассмотрим вариант №1.

Первый участок: ВЛ 330 кВ КЭС – промежуточная ПС (четыре цепи)

Волновая длина линии:

Значение базисной мощности:

Передаваемая активная мощность на т четыре цепи в долях от базисной:

Второй участок: ВЛ 330 кВ промежуточная ПС – приёмная система (три цепи)

Волновая длина линии:

Значение базисной мощности:

Передаваемая активная мощность на две цепи в долях от базисной:

Рассчитаем другие варианты аналогично, полученные значения передаваемых активных мощностей сведены в следующую таблицу:

Таблица 3. Загрузка участков электропередачи различных вариантов

№ варианта	1 участок	2 участок
	, о.е.	, о.е.
1 ( четырёхцепная 330 кВ /трехцепная 330 кВ)	1,281	1,2169
2 ( двухцепная 500 кВ / трехцепная 330 кВ)	1,044	1,2169
3 (двухцепная 500 кВ /двухцепная 500 кВ)	1,044	0,7439

Количество и сечение проводов в фазе линии определяются фазным током линии и конструкцией фазы. Для освоенных классов напряжения задача сводится лишь к выбору сечения сталеалюминиевых проводов.

Количество проводов в фазе в зависимости от номинального напряжения:

, , .

Сечение провода в фазе определяется по формуле:

где нормированное значение плотности тока для ВЛ, [1, табл. 3.12],

Необходимо учитывать при этом существующие ограничения минимальных сечений проводов по условиям короны для различных номинальных напряжений [1, табл.3.7].

Под расчетным током линии понимается ток, соответствующий режиму наибольших нагрузок на пятом году ее эксплуатации, умноженный на два поправочных коэффициента, один из которых учитывает изменение токовой нагрузки по годам эксплуатации линии , другой – совпадение максимумов нагрузки приемной системы и линии – :

Для первого участка (станция – промежуточная подстанция) принимаем ток по годам эксплуатации неизменным [3], тогда ; [1, табл.3.13].

Мощность, передаваемая в систему:

Мощность, потребляемая ПС, меняется по годам эксплуатации по следующему закону:

где – год эксплуатации, .

_{Согласно [3] коэффициент, учитывающий изменение токовой нагрузки по годам эксплуатации:}

Коэффициент принимается равным 1,1 для КЭС [3].

Ток пятого года эксплуатации вычисляется как ток начала участка линии, если наибольшая передаваемая мощность превышает натуральную, а также в тех случаях, когда эта мощность меньше натуральной, но при условии: (базисная мощность – натуральная, – волновая длина участка в радианах). В других случаях этот ток находят как среднеквадратичный [3].

Величина реактивной мощности в начале каждой линии определяется по уравнениям круговых диаграмм.

Также следует учитывать, что для ВЛ с расщепленными фазами экономически целесообразно применение сталеалюминиевых проводов облегченной конструкции с отношением стандартных сечений алюминия и стали 8/1, за исключением районов с сильными гололедными нагрузками.

Вариант 1

Первый участок: ВЛ 300 кВ КЭС – промежуточная ПС (четыре цепи)

Наибольшая передаваемая мощность больше натуральной и соотношение

следовательно, ток пятого года эксплуатации вычисляем как ток начала участка линии.

Реактивная мощность в начале 1-го участка:
Полная мощность в начале 1-го участка:

Ток в начале 1-го участка:

Расчетный ток линии:


Расчетное значение сечения одного провода в фазе, соответствующее нормированной плотности тока [1,табл.3.12] при :

В соответствии с ГОСТ 839-80 ближайшим значением к является провод сечением 500 (АС 500/64).

Таким образом, на данном этапе выбираем провод марки 2×АС 500/64.

Проверим провод данной марки по условиям короны и радиопомех. В соответствии с [1, табл.3.7] минимальное сечение провода по условиям короны и радиопомех для данного класса напряжения и количества проводов в фазе равняется (2 АС 240/32). Таким образом, провод марки 2×АС 500/64 прошел проверку по условиям короны и радиопомех.

Выбранное сечение подлежит проверке на допустимость токовой нагрузки по нагреву в послеаварийном режиме при отключении одной из цепей четырехцепных линий на участке электропередачи. Также необходимо учесть отличие температуры воздуха заданного района от 25 .

Для провода марки АС 500/64 [1,табл.3.15]:

Проверка производится в режиме наибольших нагрузок. Рассчитаем поправочный коэффициент на330 температуру воздуха при среднеиюльской температуре для Москвы .

Поправочный коэффициент на температуру воздуха:
Ток послеаварийного режима первого участка:

Следовательно, проверка по условию длительно-допустимого нагрева выполняется, провод марки 2×АС 500/64 используем в дальнейших расчетах.

Второй участок: ВЛ 330 кВ промежуточная ПС – приёмная система.

Значение наибольшей передаваемой мощности на втором участке по графику нагрузки достигается в зимний период года (ноябрь). Также, учитывая, что мощность, потребляемая подстанцией, изменяется по годам эксплуатации, необходимо рассчитать коэффициент , учитывающий изменение токовой нагрузки.

Рассмотрим первый год эксплуатации сооружаемой электропередачи.

Мощность, потребляемая подстанцией:

Наибольшая мощность, передаваемая по второму участку:

Наибольшая передаваемая мощность больше натуральной, следовательно, ток пятого года эксплуатации вычисляем как ток начала участка линии.

Реактивная мощность в начале 2-го участка:

Полная мощность в начале 2-го участка:

Ток в начале 2-го участка:

Расчет наибольшего тока остальных годов эксплуатации ведется аналогично. Результаты расчета представлены в таблице 4.

где T_э – период эксплуатации электропередачи;

I_tэ – наибольший ток в расчетный год;

D_tэ – коэффициент дисконтирования в расчетный год.

Расчетный ток линии:


Расчетное значение сечения одного провода в фазе, соответствующее нормированной плотности тока при

Таким образом, на данном этапе выбираем провод марки 2×АС 400/51.

Провод марки 2×АС 400/51 проходит проверку по условиям короны и радиопомех.

Выбор сечений проводов других вариантов проводится аналогично, результаты сведены в таблицу 4. Изменение тока и мощности по годам эксплуатации на втором участке для всех вариантов представлены в таблице 5.

Таблица 4. Выбор сечений проводов для всех вариантов

Вариант №	1		2		3
Участок	L1	L2	L1	L2	L1	L2
	4	3	2	3	2	2
	330	330	500	330	500	500
	310	310	290	310	290	290
	21	19,5	21	19,5	21	19,5
	351,29	351,29	862,069	351,2903	862,069	862,069
	1,281	1,2169	1,044	1,217	1,044	0,743
	3,495	3,575	2,848	3,5757	2,848	2,185
	0,126	0,086	0,017	0,086	0,017	-0,078
	44,286	30,38	14,93	30,38	14,93	-67,25
	452,173	428,578	900,123	428,5781	900,123	644,767
	791,1	715,95	1039,4	715,95	1039,4	712,94
	826,7	589.02	1086,1	589.02	1086,1	585.2
	2	2	3	2	3	3
	516,68	368.14	452,56	368.14	452,56	245.42
	500	400	500	400	500	300
	945	825	945	825	945	700
	1014,9	885,99	1014,9	885,99	1014,9	751,75
	527,41	536.96	692.91	536.96	692.91	475.29

Таблица 5. Изменение тока и мощности по годам эксплуатации на втором участке для всех вариантов

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
	343,4245	438,726	502,61	545,43	574,136	593,377	606,275	614,921	620,716	624,601	627,205	628,95	630,121	630,905
	1456,6	1361,3	1297,4	1254,6	1225,9	1206,6	1193,1	1185,1	1179,3	1175,4	1172,8	1171	1169,9	1169,1
Вариант №1
	1,3821	1,2917	1,2311	1,1904	1,1632	1,1449	1,1327	1,1245	1,1190	1,1153	1,1128	1,1112	1,1101	1,1093
	0,166	0,120	0,092	0,074	0,063	0,055	0,050	0,047	0,045	0,043	0,042	0,041	0,041	0,041
	58,33	42,48	32,60	26,29	22,2	19,52	17,76	16,59	15,81	15,29	14,94	14,71	14,55	14,44
	489,01	455,74	433,69	419,01	409,22	402,68	398,3	395,37	393,41	392,09	391,21	390,62	390,23	389,96
	855,55	797,34	758,76	733,08	715,95	704,51	696,85	691,72	688,29	685,99	684,45	683,41	682,72	682,26
	1,195	1,113	1,059	1,023	1	0,984	0,973	0,966	0,961	0,958	0,955	0,954	0,953	0,952
	0,909	0,826	0,751	0,683	0,62	0,564	0,513	0,466	0,424	0,385	0,350	0,318	0,289	0,2633
	1,298	1,025	0.843	0.716	0.621	0.546	0.486	0.435	0.392	0.354	0.32	0.29	0.263	0.24
Вариант №2
	1,3821	1,2917	1,2311	1,1904	1,1632	1,1449	1,1327	1,1245	1,1190	1,1153	1,1128	1,1112	1,1101	1,1093
	0,166	0,120	0,092	0,074	0,063	0,055	0,050	0,047	0,045	0,043	0,042	0,041	0,041	0,041
	58,33	42,48	32,60	26,29	22,2	19,52	17,76	16,59	15,81	15,29	14,94	14,71	14,55	14,44
	489,01	455,74	433,69	419,01	409,22	402,68	398,3	395,37	393,41	392,09	391,21	390,62	390,23	389,96
	855,55	797,34	758,76	733,08	715,95	704,51	696,85	691,72	688,29	685,99	684,45	683,41	682,72	682,26
	1,195	1,113	1,059	1,023	1	0,984	0,973	0,966	0,961	0,958	0,955	0,954	0,953	0,952
	0,909	0,826	0,751	0,683	0,62	0,564	0,513	0,466	0,424	0,385	0,350	0,318	0,289	0,2633
	1,298	1,025	0.843	0.716	0.621	0.546	0.486	0.435	0.392	0.354	0.32	0.29	0.263	0.24

Таблица 5. (продолжение)

Вариант №3
	0,844	0,789	0,752	0,727	0,711	0,699	0,692	0,687	0,683	0,681	0,680	0,679	0,678	0,678
	-0,05	-0,065	-0,075	-0,082	-0,086	-0,088	-0,09	-0,091	-0,092	-0,0932	-0,0935	-0,0938	-0,0937	-0,0941
	-43,31	-56,82	-65,33	-70,79	-74,34	-76,67	-78,21	-79,23	-79,91	-80,37	-80,67	-80,87	-81,014	-81,105
	729,574	683,004	651,976	631,265	617,423	608,163	601,964	597,81	595,032	593,17	591,92	591,084	590,523	590,147
	842,44	788,665	752,837	728,922	712,939	702,246	695,0,89	690,295	687,084	684,933	683,491	682,525	681,877	681,443
	1,181	1,106	1,056	1,022	1	0,985	0,974	0,968	0,963	0,960	0,958	0,957	0,956	0,955
	0,909	0,826	0,751	0,683	0,62	0,564	0,513	0,466	0,424	0,385	0,350	0,318	0,289	0,2633
	1,27	1.011	0.838	0.714	0.621	0.547	0.487	0.437	0.393	0.355	0.322	0.292	0,265	0,24

Рассчитаем удельные активные сопротивления проводов фазы при различных температурах воздуха.

Удельное активное сопротивление провода АС 400/51 при среднеянварской и среднеиюльской температурах:

Удельное активное сопротивление фазы при среднеянварской и среднеиюльской температурах:

Для остальных проводов расчет удельных активных сопротивлений фазы аналогичен.

Расчетные данные линий для всех вариантов представлены в таблице 6

Таблица 6. Расчетные данные линий

Вариант №	1		2		3
Участок	L1	L2	L1	L2	L1	L2
, кВ	330	330	500	330	500	500
Марка провода	2xAC 500/64	2xAC 400/51	3xAC 500/64	2xAC 400/51	3xAC 500/64	3xAC 300/66
	0,0295	0,0365	0,0197	0,0365	0,0197	0.033
	0,0292	0,0362	0,0195	0,0362	0,0195	0,0327
	0,0259	0,032	0,0172	0,032	0,0172	0,0290
	0,32	0,323	0,304	0,323	0,304	0,31
	3,497	3,46	3,645	3,46	3,645	3,97

Балансирование генерируемой и потребляемой реактивной мощности

В зависимости от соотношения между передаваемой и натуральной мощностью ВЛ изменяются величина и направление реактивных мощно­стей на концах ее участков в различных режимах работы электропереда­чи. Для двух крайних режимов (наибольших и наименьших нагрузок) проводится предварительный расчет балансов реактивной мощности на промежуточной подстанции с целью выявления необходимости установ­ки там дополнительных компенсирующих устройств.

В уравнение баланса реактивных мощностей входят: реактивная мощность потребителей подстанции в соответствующем режиме; потери реактивной мощности в автотрансформаторах; мощности необходимых компенсирующих устройств; реактивные мощности подходящих к под­станции реальных линий (учитываются активные сопротивления прово­дов, скорректированные на средние месячные температуры воздуха). По­следние определяются в предположении поддержания на концах участ­ков ВЛ следующих значений напряжения. В режиме наибольших нагру­зок на шинах электростанции — наибольшее расчетное, на шинах промежуточной подстанции и шинах приемной системы — но­минальное. В режиме наименьших нагрузок на шинах всех узлов — но­минальное.

Полученные по балансу реактивных мощностей расчетные мощности компенсирующих устройств в дальнейшем используются при технико-­экономическом сопоставлении рассматриваемых вариантов [3].