Курсовой проект по дисциплине Специальные вопросы проектирования магистральных эп свн
 Скачать 1.17 Mb.
|
|
Вариант 1 Режим наибольшей передаваемой мощности. Участок: ЭС – промежуточная ПС. , , , , ; 2×АС 500/64, Волновое сопротивление: Коэффициент изменения фазы: Волновая длина линии: Базисная мощность: Передаваемая по одной цепи активная мощность в долях от базисной: Реактивная мощность в начале линии по одной цепи (базисные условия по данным конца электропередачи): Реактивная мощность в начале линии первого участка: Для того, чтобы определить потери активной мощности в каждой цепи электропередачи, необходимо рассчитать среднеквадратичный ток. А поскольку среднеквадратичный ток в данном случае рассчитывается по данным начала линии, а определялось по базисным условиям конца, то определим по данным начала линии. Активная мощность в конце линии по одной цепи: Активная мощность в конце линии: Реактивная мощность в конце линии по одной цепи: Реактивная мощность в конце линии: Участок: промежуточная ПС – система. , , , , 2×АС 400/51. Коэффициент изменения фазы: Волновая длина линии: Волновое сопротивление: Базисная мощность: Передаваемая по одной цепи активная мощность в долях от базисной: Реактивная мощность в начале линии по одной цепи (базисные условия по данным конца электропередачи): Реактивная мощность в начале линии второго участка: Реактивная мощность нагрузки промежуточной ПС: Полная мощность нагрузки промежуточной ПС: Полная мощность нагрузки промежуточной ПС на низшем напряжении 10 кВ: Потери реактивной мощности в ТР: Рис.6. Распределение реактивной мощности на шинах ВН промежуточной ПС Баланс реактивной мощности на шинах ВН промежуточной ПС: Требуемое значение мощности, выдаваемой КУ: т.е. необходимо установить КУ для генерации реактивной мощност. Активная мощность в конце линии по одной цепи: Активная мощность в конце линии: Реактивная мощность в конце линии по одной цепи: Реактивная мощность в конце линии: Требуемая реактивная мощность системы: Мвар. Рис.7. Распределение реактивной мощности в системе. Уравнение баланса реактивной мощности: отсюда найдем мощность КУ системы: т.е. необходимо установить КУ для генерации реактивной мощность. Режим наименьшей передаваемой мощности. Участок: ЭС – промежуточная ПС. , , , , 2×АС 500/64, Базисная мощность: Передаваемая по одной цепи активная мощность в долях от базисной: Реактивная мощность в начале линии по одной цепи (базисные условия по данным конца электропередачи): Реактивная мощность в начале линии первого участка: Для того, чтобы определить потери активной мощности в каждой цепи электропередачи, необходимо рассчитать среднеквадратичный ток. Активная мощность в конце линии по одной цепи: Активная мощность в конце линии: Реактивная мощность в конце линии по одной цепи: Реактивная мощность в конце линии: Участок: промежуточная ПС – система. , , , 2×АС 400/51. Базисная мощность: Передаваемая по одной цепи активная мощность в долях от базисной: Реактивная мощность в начале линии по одной цепи (базисные условия по данным конца электропередачи): Реактивная мощность в начале линии первого участка: Реактивная мощность нагрузки промежуточной ПС: Полная мощность нагрузки промежуточной ПС: Полная мощность нагрузки промежуточной ПС на низшем напряжении 10 кВ: Потери реактивной мощности в ТР: Баланс реактивной мощности на шинах ВН промежуточной ПС (рис.7): Требуемое значение мощности, выдаваемой КУ: Отрицательная реактивная мощность говорит о том, что в режиме наименьших нагрузок необходимо потреблять эту мощность. Активная мощность в конце линии по одной цепи: Активная мощность в конце линии: Реактивная мощность в конце линии по одной цепи: Реактивная мощность в конце линии: Требуемая реактивная мощность системы: Мвар. Мощность КУ системы: Варианты 2 и 3 рассчитываются аналогично с изменением формулы потери реактивной мощности в ТР на ПС на 2-ом варианте, результаты расчетов сведены в таблице ниже. Таблица 7. Расчет баланса реактивной мощности
Проверка апериодической статической устойчивости электропередачи Проверка апериодической статической устойчивости выполняется с целью выяснения технической осуществимости рассматриваемых вариантов, а также для выявления необходимости применения средств, повышающих пропускную способность электропередачи до нормируемой величины. Для проведения проверочного расчета используется схема замещения электропередачи с двумя источниками энергии: электростанция и приемная система, представляемая шинами неизменных напряжения и частоты. Эквивалентные параметры схемы замещения электропередачи (собственные и взаимные проводимости или сопротивления, постоянные четырехполюсника), а также режимные параметры выражаются в именованных или же в относительных единицах, причем в случае применения именованных единиц следует все параметры пересчитывать к одной ступени напряжения электропередачи, обычно высшего номинального. Если коэффициенты запаса устойчивости в нормальном и наиболее тяжелом послеаварийном режимах (отключение одной цепи двухцепной линии), превышают нормативные значения, то варианты выполнения электропередачи технически приемлемы, и поэтому правомерно их экономическое сравнение. Все мероприятия по увеличению коэффициента запаса как в нормальном, так и в послеаварийном режимах, и требующие дополнительных капиталовложений, должны быть учтены в дисконтированных затратах на сооружение данного варианта передачи. Вариант 1 Рис.8. Представление схемы электропередачи варианта №1 с учетом концевых устройств эквивалентными четырехполюсниками Нормальный режим (НБ). Участок: ЭС – промежуточная ПС. Сопротивления всех трансформаторов и автотрансформаторов электропередачи находим ориентировочно, не выбирая их мощность и число, а пользуясь средними значениями напряжений короткого замыкания [1, табл.5.15], известными величинами трансформируемой полной мощности и принятыми номинальными напряжениями ВЛ. Генераторный трансформатор (ТР): Исходя из большой мощности каждого из генераторов будут рассматриваться исключительно энергоблоки Г-Т. Генераторный трансформаторы можно выбрать не ориентировочно, а точно, исходя из полной мощности генератора. Таблица 8. Необходимые параметры выбранных генераторный трансформаторов
Первый участок ЛЭП (Л1): ; . Параметры эквивалентного четырехполюсника, замещающего первый участок электропередачи: ; ; . Промежуточная подстанция (ПС): Считается, что потери в обмотках трансформатора составляют 10% от мощности нагрузки. Полная мощность нагрузки с учётом рассчитанной мощности компенсирующих устройств: . Обобщённая нагрузка заменяется комплексным сопротивлением, приведенным к стороне высшего напряжения: Параметры эквивалентного четырехполюсника, замещающего нагрузку подстанции: ; Второй участок ЛЭП (Л2): ; . Параметры эквивалентного четырехполюсника, замещающего второй участок электропередачи: ; ; . Определим параметры эквивалентного четырехполюсника, эквивалентного всей электропередаче: Собственное сопротивление: Взаимное сопротивление: Найдём напряжение на выводах генераторов: Максимальная мощность, передаваемая по рассматриваемой ЛЭП: Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости: Проверка правильности вычисления эквивалентных параметров схемы замещения электропередачи осуществляется с помощью расчета мощности, протекающей по головному участку в режиме НБ. По рассчитанной ранее активной мощности в начале второго участка вычисляется угол между напряжением на шинах промежуточной подстанции и напряжением на шинах системы: Параметры П-образной схемы замещения первого участка: Угол между напряжением на шинах промежуточной подстанции и напряжением в начале первого участка ЛЭП: Угол между напряжением на шинах генератора и напряжением в начале первого участка ЛЭП: Суммарный угол: Исходное значение мощности: Отклонение от заданного значения передаваемой мощности: Полученное значение находится в допустимых пределах, следовательно, расчет выполнен верно. Итак, в нормальном режиме коэффициент запаса оказывается меньше нормативного, поэтому необходимо увеличить пропускную способность электропередачи. В качестве мер по повышению пропускной способности, установим УПК в конце первой линии. В этом случае четырехполюсник первого участка ЛЭП будет иметь следующий вид: Определим степень компенсации УПК методом подбора, достаточную, для обеспечения требуемого значения коэффициента запаса. Реактивное сопротивление всей первой линии: При значении степени компенсации компенсированное сопротивление: Эквивалентный четырехполюсник первой ЛЭП: Заново рассчитывается коэффициент запаса с учетом УПК. Определим параметры эквивалентного четырехполюсника, эквивалентного всей электропередаче: Собственное сопротивление: Взаимное сопротивление: Максимальная мощность, передаваемая по рассматриваемой ЛЭП: Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости: В нормальном режиме с применением УПК обеспечивается нормативное значение коэффициента запаса. Необходимо убедиться, что в послеаварийных режимах . Обрыв одной цепи первого участка, в работе остаются 3 ВЛ: В этом случае четырехполюсник первой ЛЭП будет иметь следующий вид: ; ; . Определим степень компенсации УПК методом подбора, достаточную, для обеспечения требуемого значения коэффициента запаса. Эквивалентный четырехполюсник первой ЛЭП: Определим параметры эквивалентного четырехполюсника, эквивалентного всей электропередаче: Собственное сопротивление: Взаимное сопротивление: Максимальная мощность, передаваемая по рассматриваемой ЛЭП: Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости: Полученное значение удовлетворяет нормативным требованиям. Таким образом на основании проведенных расчетов на первой ЛЭП необходима установка УПК. Обрыв одной цепи второго участка, в работе остаются 2 ВЛ: ; ; . Определим параметры эквивалентного четырехполюсника, эквивалентного всей электропередаче: Собственное сопротивление: Взаимное сопротивление: Максимальная мощность, передаваемая по рассматриваемой ЛЭП: Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости: По результатам расчета получилось следующее: в конце первой линии установлен УПК (рис.9). Рис.9. Схема электропередачи варианта №1 с изображением добавленных устройств Вариант 2 Рис.10. Представление схемы электропередачи варианта №2 с учетом концевых устройств эквивалентными четырехполюсниками Нормальный режим (НБ). Участок: ЭС – промежуточная ПС. Генераторный трансформатор (ТР): Таблица 9. Необходимые параметры выбранных генераторный трансформаторов
Первый участок ЛЭП (Л1): ; . Параметры эквивалентного четырехполюсника, замещающего первый участок электропередачи: ; . Автотрансформатор связи Л1 и Л2 (АТ1): Между первым и вторым участком в соответствии с [2] выбираем автотрансформатор связи. Выбираем АОДЦТН-167000/500/330 (табл.13). Таблица 10. Параметры автотрансформатора связи
Параметры четырехполюсника, замещающего АТР связи (потерями холостого хода пренебрежем ввиду их малости): ; ; . Для расчета коэффициента запаса необходимо привести сопротивление всех последующих четырехполюсников к высшему напряжению, домножив их на квадрат коэффициента трансформации Промежуточная подстанция (ПС): Считается, что потери в обмотках автотрансформатора составляют 10% от мощности нагрузки. Полная мощность нагрузки с учётом рассчитанной мощности компенсирующих устройств: . Обобщённая нагрузка заменяется комплексным сопротивлением, приведенным к стороне высшего напряжения: Параметры эквивалентного четырехполюсника, замещающего нагрузку подстанции: ; Второй участок ЛЭП (Л2): ; . Параметры эквивалентного четырехполюсника, замещающего второй участок электропередачи: ; . Дальнейший расчет ведется аналогично 1 варианту. Определим параметры эквивалентного четырехполюсника, эквивалентного всей электропередаче: Максимальная мощность, передаваемая по рассматриваемой ЛЭП: Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости: Проверка правильности вычисления эквивалентных параметров схемы замещения электропередачи осуществляется с помощью расчета мощности, протекающей по головному участку в режиме НБ. В качестве мер по повышению пропускной способности, установим УПК в конце первой линии. В этом случае четырехполюсник первого участка ЛЭП будет иметь следующий вид: Определим степень компенсации УПК методом подбора, достаточную, для обеспечения требуемого значения коэффициента запаса. Реактивное сопротивление всей первой линии: При значении степени компенсации компенсированное сопротивление: Эквивалентный четырехполюсник первой ЛЭП: Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости: В нормальном режиме с применением УПК обеспечивается нормативное значение коэффициента запаса. Необходимо убедиться, что в послеаварийных режимах . Обрыв одной цепи первого участка, в работе остается 1 ВЛ: Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости: Полученное значение не удовлетворяет нормативным требованиям. Необходима установка ПП в середину линии. Четырехполюсник первого участка первой линии с выведенной цепью: ; ; . Четырехполюсник второго участка второй линии: ; . Четырехполюсник второй ЛЭП: Определим параметры эквивалентного четырехполюсника, эквивалентного всей электропередаче: Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости: Полученное значение не удовлетворяет нормативным требованиям. Необходима установка еще одного ПП. Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости: Полученное значение удовлетворяет нормативным требованиям. Таким образом на основании проведенных расчетов на первой ЛЭП необходима установка ПП. Обрыв одной цепи второй линии, в работе остается 1 ВЛ: Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости: значит, необходимо установить ПП в середину второй ЛЭП. Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости: По результатам расчета получилось следующее: на первой и второй линии установлены ПП (рис.11). Рис.11. Схема электропередачи варианта №3 с изображением добавленных устройств по повышению коэффициента запаса и соответствующих выключателей Вариант 3 Рис.12. Представление схемы электропередачи варианта №3 с учетом концевых устройств эквивалентными четырехполюсниками Нормальный режим (НБ). Участок: ЭС – промежуточная ПС. Генераторный трансформатор (ТР): Таблица 11. Необходимые параметры выбранных генераторный трансформаторов
Первый участок ЛЭП (Л1): ; Параметры эквивалентного четырехполюсника, замещающего первый участок электропередачи: ; . Промежуточная подстанция (ПС): Считается, что потери в обмотках автотрансформатора составляют 10% от мощности нагрузки. Полная мощность нагрузки с учётом рассчитанной мощности компенсирующих устройств: . Обобщённая нагрузка заменяется комплексным сопротивлением, приведенным к стороне высшего напряжения: Параметры эквивалентного четырехполюсника, замещающего нагрузку подстанции: ; Второй участок ЛЭП (Л2): ; . Параметры эквивалентного четырехполюсника, замещающего второй участок электропередачи: ; . Автотрансформатор связи с системой (АТ): Между системой и вторым участком в соответствии с [2] выбираем автотрансформатор связи. Выбираем АОДЦТН-167000/500/330 (табл.12). Таблица 12. Параметры автотрансформатора связи
Параметры четырехполюсника, замещающего АТР связи (потерями холостого хода пренебрежем ввиду их малости): ; ; . Дальнейший расчет ведется аналогично 2 варианту. Определим параметры эквивалентного четырехполюсника, эквивалентного всей электропередаче: Максимальная мощность, передаваемая по рассматриваемой ЛЭП: Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости: Проверка правильности вычисления эквивалентных параметров схемы замещения электропередачи осуществляется с помощью расчета мощности, протекающей по головному участку в режиме НБ. Итак, в нормальном режиме коэффициент запаса больше нормативного, поэтому нет необходимости в увеличении пропускной способности. Необходимо убедиться, что в послеаварийных режимах . Обрыв одной цепи первого участка, в работе остается 1 ВЛ: Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости: Полученное значение не удовлетворяет нормативным требованиям. Необходима установка ПП в середину линии. Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости: Полученное значение удовлетворяет нормативным требованиям. Таким образом на основании проведенных расчетов на первой ЛЭП необходима установка ПП. Обрыв одной цепи второй линии, в работе остается 1 ВЛ: Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости: значит, необходимо установить ПП в середину второй ЛЭП. Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости: По результатам расчета получилось следующее: на первой и второй линии установлены ПП (рис.13). Рис.13. Схема электропередачи варианта №3 с изображением добавленных устройств по повышению коэффициента запаса Таблица 13. Результаты расчета коэффициентов запаса по апериодической статической устойчивости с учетом мероприятий по повышению пропускной способности
Анализируя полученные результаты можно заключить следующее: так как в варианте под номером 2 требуется установка в общей сложности трех переключательных пунктов и устройство продольной компенсации, а также учитывая наличие автотрансформаторов между первым и вторым участками, то уже на этом этапе последний вариант можно исключить из дальнейшего рассмотрения в силу его сложности и дороговизны. Схемы электрических соединений и оборудование открытых распределительных устройств (ОРУ) электростанции, промежуточной и концевой подстанции Выбор компенсирующих устройств, установленных на шинах промежуточной подстанции и приемной системы | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||