Районная электрическая сеть

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 6 1 ГЕНЕРАЦИЯ И ПОТРЕБЛЕНИЕ АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТЕЙ В ПРОЕКТИРУЕМОЙ СЕТИ 7 1.1 Генерация и потребление активной мощности 7 1.2 Генерация и потребление реактивной мощности 7 2 ВЫБОР СХЕМЫ, НОМИНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ И ОСНОВНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ЛИНИЙ И ПОДСТАНЦИЙ СЕТИ 11 2.1 Отбор вариантов схемы сети по длине цепей и трасс линий 11 2.2 Проверка отобранных вариантов по потерям напряжения 13 2.3 Экономическое сравнение вариантов по приведенным затратам 27 2.4 Уточненный баланс реактивной мощности 38 3 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СЕТИ 3.1 Режим наибольших нагрузок 44 3.2 Режим наименьших нагрузок 60 3.3 Послеаварийный режим 67 4 РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ 71 5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧСЕКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 81 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 88

3.2 Режим наименьших нагрузок В режиме наименьших нагрузок наименьшая летняя нагрузка составляет 57% от наибольшей зимней нагрузки. Рабочее напряжение на шинах источника питания в режиме минимальных нагрузок: U0=1,03?Uном=1,03?220=226,6 кВ. Значение нагрузок в режиме минимальных нагрузок на подстанциях при 57% загруженности от режима максимальных нагрузок: (S_н1^min ) ?=0,57•S_н1^max=0,57•(40+j26,8)=22,8+j15,28, ? S?_н1^min=27,44 МВА; (S_н2^min ) ?=0,57•S_н2^max=0,57•(29+j20,88)=16,53+j11,90, ? S?_н2^min=20,37 МВА; (S_н3^min ) ?=0,57•S_н3^max=0,57•(23+j16,1)=13,11+j9,18, ? S?_н3^min=16 МВА; (S_н4^min ) ?=0,57•S_н4^max=0,57•(30+j21)=17,1+j11,97, =20,87 МВА; (S_н5^min ) ?=0,57•S_н5^max=0,57•(18+j12,6)=10,26+j7,18, ? S?_н5^min=12,52 МВА. Для снижения потерь электроэнергии в электрических сетях может происходить отключение части трансформаторов на подстанциях в режиме наименьших нагрузок. Целесообразность отключения должна быть определена расчетным путем. В режиме наименьших нагрузок общие потери активной мощности при параллельной работе трансформаторов могут превышать потери при одиночной работе трансформатора, и поэтому, выгодно отключить один из трансформаторов. Параметры схемы замещения при работе одного трансформатора на ПС: Трансформатор (ТРДН -400/220): Активное сопротивление трансформатора: R_Т=1/n•??P?_к•(U_Вном^2)/(S_ном^2 )=1/1•170•10^3•((230•10^3)/(40•10^6 ))^2=5,62 Ом. Индуктивное сопротивление трансформатора: X_Т=1/n•u_к/(100%)•(U_Вном^2)/S_ном =1/1•11,5/100•(230•10^3 )^2/(40•10^6 )=158,7 Ом. Активная проводимость трансформатора: G_Т=n•??P?_x•1/(U_Вном^2 )=1•50•10^3•1/(230•10^3 )^2 =0,95 мкСм. Индуктивная проводимость трансформатора: B_Т=n•I_x/(100%)•S_ном/(U_Вном^2 )=1•0,9/100•(40•10^6)/(230•10^3 )^2 =6,8 мкСм. Рассчитываем режим сети при наименьших нагрузках при двух работающих трансформаторах на подстанциях, и затем рассчитаем при одном трансформаторе. Ориентируясь на потери активной мощности в трансформаторах, можно сделать вывод, на каких подстанциях один из трансформаторов следует отключить, при этом отключение считаем целесообразным, если потери активной мощности уменьшаются. Расчёт произведём на ЭВМ с помощью программно-вычислительного комплекса «ПРРЭС». Результаты расчета сведены в соответствующие таблицы: результат при параллельной работе трансформаторов и результат при работе одного трансформатора. Рисунок 26 –– Расчет сети в режиме наименьших нагрузок при параллельной работе трансформаторов на подстанциях Рисунок 27 –– Расчет сети в режиме наименьших нагрузок при работе одного трансформатора на подстанциях Полученные значения потерь активной мощности в трансформаторах на каждой ПС занесем в таблицу 8. Сравним значения потерь на каждой ПС при работе двух и одного трансформатора. Таблица 8 - Результаты проверки целесообразности отключения трансформаторов в режиме наименьших нагрузок для снижения потерь активной мощности № ПС 1 2 3 4 5 ??Р?_Т^((2)) при двух тр-рах, МВт 0,14 0,12 0,11 0,12 0,1 ??Р?_Т^((1)) при одном тр-ре, МВт 0,14 0,1 0,08 0,1 0,06 ?(?Р?_Т^((2))-??Р?_Т^((1) )), МВт 0 0,02 0,02 0,02 0,04 (?(?Р?_Т^((2))-??Р?_Т^((1) )))/(??Р?_Т^((2)) )•100,% 0 16,67 27,27 16,67 40 Таким образом, в режиме наименьших нагрузок отключим один из трансформаторов на каждой подстанции. Соответственно изменятся параметры схемы_замещения ? Рисунок 28 - Схема замещения сети в режиме наименьших нагрузок Расчет режима наименьших нагрузок произведем на ЭВМ с помощью специализированного ПВК «ПРРЭС». Введем параметры схемы замещения выбранного варианта сети в таблицу узлов и в таблицу связей: Рисунок 29 - Данные узлов Рисунок 30 - Данные связей Результаты сведены в соответствующие таблицы: схема(рисунок 29), узлы(рисунок 30), связи(рисунок 31): Рисунок 31 - Результат: схема Рисунок 32 - Результат: узлы Рисунок 33 - Результат: связи Определение дополнительных параметров в элементах сети Определение дополнительных параметров в элементах сети производится аналогично режиму наибольших нагрузок. ? Рисунок 34 –– Карта режима при наименьших нагрузках ? 3.3 Послеаварийный режим Послеаварийный режим обусловлен отключением головного участка 0-1 в режиме наибольших нагрузок, так как при отключении этой линии потери напряжения больше в сравнении с отключением линии 0-4. Рабочее напряжение на шинах источника питания в послеаварийном режиме: U0=1,12?Uном=1,12?220=246,4 кВ.

1 ГЕНЕРАЦИЯ И ПОТРЕБЛЕНИЕ АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТЕЙ В ПРОЕКТИРУЕМОЙ СЕТИ 1.1 Генерация и потребление активной мощности Потребление активной мощности в проектируемой сети рассматривается для периода наибольших нагрузок и слагается из нагрузок в заданных пунктах потребления электроэнергии и потерь мощности в линиях и понижающих трансформаторах сети. Суммарные потери активной мощности в линиях и трансформаторах проектируемой сети одного-двух номинальных напряжений в первом приближении могут быть приняты равными 3-5 % от суммы заданных нагрузок пунктов. Суммарная активная мощность генераторов электростанций, необходимая для питания проектируемой сети, слагается из наибольшей одновременно потребляемой мощности и суммарных потерь мощности в сети. , где Рген – активная мощность генерации, поступающая от РЭС в проектируемую сеть; Рнагрi – заданная нагрузка в i-ом пункте; – суммарные потери мощности в линиях и понижающих трансформаторах сети. В курсовом проекте предполагается, что установленная мощность генераторов питающей электрической системы достаточна для покрытия потребностей проектируемого района в активной мощности. Поэтому здесь не рассматривается установка дополнительных генераторов электрических станций, сооружение новых электростанций и т. п. Тогда: ?_(i=1)^5-?Р_нагрi=33+22+18+27+40=140? МВт, Р_ген=140+0,05•140=147 МВт. 1.2 Генерация и потребление реактивной мощности Приближённое рассмотрение потребления реактивной мощности, а также ориентировочный выбор мощности, типов и размещения компенсирующих устройств (КУ) в проектируемой сети будем производить до технико-экономического сравнения вариантов схемы сети. Так как компенсация реактивной мощности может существенно влиять на значения полных нагрузок подстанций, а следовательно, и на выбираемые номинальные мощности трансформаторов, сечения проводов линий, на потери напряжения, мощности и энергии в сети. В конечном итоге выбор мощности КУ и их размещение по подстанциям сети повлияют на оценку технических и технико-экономических показателей вариантов схемы сети и, следовательно, могут повлиять на правильность выбора рационального номинального напряжения и схемы проектируемой сети. При выполнении курсового проекта условно принимаем совпадение по времени периодов потребления наибольших активных и реактивных нагрузок подстанций. Поэтому определение наибольших реактивных нагрузок отдельных пунктов производим по наибольшим активным нагрузкам и заданным значениям коэффициента мощности. По условию задания коэффициенты мощности нагрузок: cos?нагр1=0,8, tg?нагр1= 0,75; cos?нагр2=0,8, tg?нагр2= 0,75;