Курсовой проект. Расчет режимов электроэнергетических сетей района энергосистемы
 Скачать 438.95 Kb.
|
|
Предварительный электрический расчёт варианта II. Все расчёты выполняем по заданию для максимального режима. Целью этого расчёта является: 1. вычисление потоков мощности по участкам ЛЭП, 2. вычисление токов, 3. значений Тмах и экономического сечения, выбор проводов и опор, 4. вычисление параметров каждого участка ЛЭП 5. проверка выбранных проводов в послеаварийном режиме. Составляем схему для варианта II - «кольцо с ответвлением» Чертим схему, «разрезав» кольцо по точке А:  После всех необходимых вычислений составляем 2 схему  Составляем новую расчетную схему, на которой показываем все потоки мощностей в послеаварийном режиме.  Основные требования к главным схемам электрических соединений: схема должна обеспечивать надежное питание присоединенных потребителей в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах, в соответствии с категорией нагрузки, с учетом наличия или отсутствия независимых резервных источников питания; схема должна обеспечивать надежность транзита мощности через подстанцию в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах, в соответствии с его значением для рассматриваемого участка сети; схема должна быть по возможности простой, наглядной, экономичной и обеспечивать средствами автоматики восстановление питания потребителей в послеаварийной ситуации без вмешательства персонала; схема должна допускать поэтапное развитие РУ с переходом от одного этапа к другому, без значительных работ по реконструкции и перерывов в питании потребителей; число одновременно срабатывающих выключателей в пределах одного РУ должно быть не более двух при повреждении линии и не более четырех при повреждении трансформатора. Выбираю схему: Для пунктов 1, 3, 4: Одна секционированная система шин с обходной с совмещённым секционным и обходным выключателями, рис. 21. Для пункта 2: Блок (линия трансформатор) с отделителем, рис. 22.  2.2. Определение электрических нагрузок. В предварительном расчете потоки мощности для кольцевой линии рассчитывались в соответствии с моментами нагрузок. Этим расчетом предполагалось, что сопротивления участков приблизительно пропорциональны их протяжённостям. Реально так бывает далеко не всегда. Поэтому на этапе окончательного расчета надо учитывать не длины, а сопротивления участков - Z = R + jX . Расчет выполняется методом сопряженного комплекса, т.е., если Z = R + jX , то в формулы (10) – (13) вместо длин подставляется число, сопряженное комплексу сопротивления участков, т.е. R - jX . Затем распределяем мощности по участкам. Мощность на последнем относительно пункта А участке вычисляется по формуле:  (36)Составим схему замещения линии:  3.Выбор и обоснование схемы и оптимальных напряжений. 3.1.Электрический расчет и выбор электрических линий связей потребителей. Так как энергия поступает с двух сторон, производим расчет моментов активной и реактивной мощности. При этом, если мы определяем поток мощности вытекающий из т. А ’, то рассчитываем момент нагрузки относительно т. А . Произведем расчет моментов активной и реактивной нагрузки относительно точки А:  (10) (11)Вычисляем поток, вытекающий из т. А’:  (12) (13)где: L - длина всей линии в км; MpА, MqА- активный и реактивный моменты мощности. Производим расчет моментов активной и реактивной нагрузки относительно точки А:  (МВт км) (Мвар км)Вычисляем активную и реактивную мощность противоположного участка 2-А'.  (МВт);  (Мвар)Произведем расчет моментов активной и реактивной нагрузки относительно точки А', и таким образом проверим схему на баланс мощностей.  (МВт км) Вычисляем активную и реактивную мощности участка А-1:  (МВт),  (Мвар)Т.е. баланс мощности сошёлся. Вычисляем токи участков схемы:  (14)где: S - полная мощность, протекающая по участку линии, МВА U -номинальное напряжение линии, кВ  (А);Остальные участки рассчитываются аналогично, результаты расчётов сводим в таблицу № 4. Вычисляем время максимальных нагрузок по участкам линии. Расчетная формула имеет вид:  (15)так как п. 4 является точкой раздела потока, то Тмах,1-4= Тмах,4-3 = Тмах,4= 4900 (ч)  (ч);Результаты аналогичных расчётов сводим в таблицу №4. Определяем сечение проводов по экономической плотности тока по участкам линии.  (16)где: F эк - экономическое сечение провода, мм2 ; I - ток участка, А; J эк- экономическая плотность тока, А/мм2 . Экономическая плотность тока J экпринята применительно к голым сталеалюминевым проводам и для заданного значения Tmax. Согласно таблице 1.3.29, стр. 34 ПУЭ: при Тмах> 5000 ч; J эк= 1 А/мм2 , Тмах= (3000 - 5000) ч; J эк= 1,1 А/мм2 ,  (мм2 );Результаты аналогичных расчётов сводим в таблицу №4. Выбор опор определяется сечением проводов, зоной по ветровым нагрузкам и по гололеду, а так же количеством цепей на опоре. Согласно картам районирования территории РФ из ПУЭ сеть проектируется для III района по ветровым нагрузкам и II по гололеду, поэтому по таблице «Унифицированные стальные опоры 220 кВ» для выбранных проводов выбираем опору П220-3 - промежуточная одноцепная свободностоящая (рис. 15). Опора имеет расчетные пролеты: габаритный - 490 м, ветровой – 520 м, весовой – 615 м. На ровных участках местности из всех указанных значений пролетов следует выбрать наименьший, то есть габаритный 490 м. Вычисление параметров каждого из участков ЛЭП: Параметрами ЛЭП являются: 1. активное сопротивление проводов 2. индуктивное сопротивление 3. емкостная проводимость и, вычисленная на ее основе, зарядная мощность Q 4. активная проводимость Из этих четырех параметров не вычисляется активная проводимость, которая в основном зависит от короны и не поддается учету. Активное сопротивление зависит от материала провода, сечения и длины участка ЛЭП. Рассчитываем активное сопротивление участков:  , (17) - удельное сопротивление 1 км, (18)l – длина участка, F – сечение алюминиевой части провода, мм2 .  (Ом/км),  (Ом).Результаты аналогичных расчётов сводим в таблицу №4.  При вычислении активного сопротивления R сталеалюминевых проводов стальная часть провода в расчет не принимается. Выяснить сопротивление одного километра можно не только выше приведенным расчетом, но и по справочным таблицам. Индуктивное сопротивление определяется материалом проводника, диаметром провода и расстоянием между проводами различных фаз на опоре. Рассчитаем индуктивное сопротивление участков:  , (19) – удельное сопротивление 1 км. (20) – среднее геометрическое расстояние между проводами, м (21) – физический радиус провода, мм (22)Fal , FFe– сечения алюминиевой и стальной частей провода, мм; 1,1 – коэффициент, учитывающий пустоты в проводах.  ,  (м) ;  (м) ;  (м) (мм) (мм); (Ом/км),  (Ом)Результаты аналогичных расчётов сводим в таблицу №4. Емкостная проводимость - В так же зависит материала проводов, диаметра провода и от расстояния между проводами различных фаз на одной опоре. Вычисляем емкостную проводимость:  (23) - удельная проводимость, Ом-1 /км; (24) (Ом-1 /км), (Ом-1 )Вычисляем зарядную мощность по участкам:  (25)где: U - номинальное напряжение линии, кВ  (Мвар)Результаты всех вычислений сводим в таблицу №4. Таблица № 4
Вычисляем токи по участкам в послеаварийном режиме по формуле 14.  (А) проходит, т.к. 526,1 ≤ 605 А.I 3-4 = 367 A, I 4-1 = 255,1 А. А так же должны проходить по допустимой потере напряжения:  (26)где: Р, Q - активные и реактивные мощности, проходящие по участкам, МВт и Мвар U - номинальное напряжение линии. кВ R , X - активные и индуктивные сопротивления по участкам линии, Ом. Падение напряжения не должно превышать пределов регулирования РПН трансформаторов самого удаленного пункта потребления. Если же падение напряжения окажется больше, чем возможность регулирования, то это не может быть причиной для перевыбора проводов. В этом случае следует рассмотреть вопрос дополнительных средств регулирования напряжения с неизбежными дополнительными расходами на сооружение сети. Реактивную мощность берем с учетом зарядной мощности.  Вывод: требуются дополнительные средства регулирования напряжения, так как выбранные для пункта 1 трансформаторы могут регулировать напряжение только в пределах ± 12%.Принимаю решение установить на одной из ПС батарею статических конденсаторов. Допустимая потеря напряжения 12% или  Потери напряжения по участкам:    Очевидно, что у нагрузки 3 уровень напряжения находиться в допустимом пределе, а у нагрузки 4 потеря напряжения составляет 20,5 + 8,01 = 28,51 кВ. Следовательно, целесообразно установить в конце участка 3-4, т.е. на ПС 4 батарею статических конденсаторов. Определим необходимую мощность конденсаторов:  (27) , откуда  Выбираю по таблице 5.32 стр. 231 из (2) батарею с конденсаторами типа КС2-1,05-60 на установленную мощность 3 х 17,3 Мвар на напряжение 35 кВ, т.е. в пункте 4 появляется емкостная мощность 51,9 Мвар. Реактивную мощность берем с учетом зарядной мощности  что допустимо. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||