Материал: Проект сети вновь электрифицируемого района

Проект сети вновь электрифицируемого района

Введение

В данной контрольной работе произведем выбор одной из наиболее выгодной схемы электроснабжения района. Так же выберем необходимые трансформаторы, для подстанций на нагрузках и рассчитаем необходимые параметры для составления схемы замещения.

В отношении обеспечения надежности электроснабжения потребители электрической энергии разделяются на три категории. В данной контрольной работе учтены категории потребителей, и в целях обеспечения надежности выбраны соответствующие параметры оборудования с последующей их проверкой как в номинальном режиме, так и в режиме перегрузки.

Исходные данные

В курсовом проекте необходимо выполнить проект сети вновь электрифицируемого района.

Во всех электропотребляемых пунктах (ЭП), кроме ЭП4, имеются потребители I и II категории, а также потребители III категории, составляющие 30% от общей нагрузки. В ЭП 4 потребители только III категории.

Потребители:

-станкостроение;

-автомобильная промышленность;

и 5 - машиностроение и металлообработка;

- деревообрабатывающая промышленность.

Тнб4=3000 час. =1600 час

напряжение на шинах подстанции А принять неизменным:

U1ном=116 кВ , U2ном=37,5 кВ.

Нагрузки электропотребителей. Таблица № 1

cos cos

Координаты центра электрических нагрузок потребителей Таблица №2

Координаты источника электроснабжения районной понизительной подстанции- принять X0=0, Y0=0, район по гололеду 1, по ветру 3.

Требуется:

. На основании заданного вида нагрузок построить типовые суточные графики нагрузки по продолжительности.

. Выбрать и обосновать:

а) схему сети для каждого варианта;

б) напряжение линии электропередачи;

в) материал, марку сечение проводов с проверкой по экономической плотности тока, допустимой нагрузке и короне

г) параметры линии передачи- активное и индуктивное сопротивление, емкостную проводимость;

д) технико-экономическое сопоставление вариантов.

. Выбрать тип, мощность и число понизительных трансформаторов для выбранного варианта, схему замещения трансформатора.

1. Типовые графики нагрузок

Одной из наиболее существенных характеристик нагрузки является величина потребляемой активной и реактивной мощности. Характеристика потребителей по нагрузке будет полной, когда будет известна вся совокупность возможных значений мощности. Эта характеристика дается графиками нагрузки. Графики нагрузки удобно характеризовать показателями - временем наибольшей нагрузки Тнб и временем потерь нб.

;  ;

Для типовых графиков нагрузки:

=8760

1. для станкостроения:

Рис 1. Суточный график активной и реактивной мощности

Рис 2. Годовые графики активной и реактивной мощности по продолжительности

. Для автомобильной промышленности.

Рис 3. суточные графики

Рис.4 годовой график активной нагрузки по продолжительности

. Для машиностроения и металлообработки.

Рис 5. суточный график активной и реактивной мощности

Рис 6. Годовой график активной нагрузки по продолжительности

. для деревообрабатывающей промышленности.

Рис 7. Суточные графики активной и реактивной мощности

Рис 8. Годовой график активной нагрузки по продолжительности

. Для машиностроения и металлообработки.

Рис 9. Суточные графики активной и реактивной мощности

Рис 10. Годовые графики активной и реактивной мощности по продолжительности.

2. Выбор схемы сети

а. Радиальная схема сети

б. Смешанная схема сети

2.1 Выбор напряжения сети

а. для радиальной сети: Оптимальное напряжение рассчитываем по формуле:

опт=4,34

где L-длина линии (км);

Р-активная мощность узла (кВт), для двухцепной линии берется Р/2.

Длина линий рассчитывается по теореме Пифагора из координат.

Для линии А1:

LА1===53,85 км;

P1=S1=22=18,04 кВт

Uопт1=4,34=80,32 кВ;

Принимаем для линии А1 Uном=116 кВ (по условию)

Расчет для других линий сведены в таблицу №3

Таблица №3

б. Выбор напряжения для смешанной сети:

Рассчитаем наиболее нагруженный участок кольца 1-2, потребителей А-1.

Полная мощность линии А-1

-1=

SA-1==37,85

где LА1, L12, L2А- длина линий в кольце А-1-2(км);

SA-1=37,85МВА

РA-1= SA-1*cosφ=37,85*0,82=31,04опт=4,34=101,82кВ

Принимаем для всех линий в кольце Uном =116кВ(по условию)

Для линии А-4 расчет как в радиальном варианте:

Uопт4=4,34

Р4= S4*cosφ4=2500*0,8=2000опт4=4,34

Uопт4=34,34кВ

2.2 Выбор сечения проводов ВЛ

По годовым графикам активной нагрузки определим время наибольшей нагрузки Тнб потребителей

;

Для станкостроения:

Тнб= = 138582,6

Расчеты сведены в таблицу №4

Таблица 4

а. Радиальная сеть: сечение определяем по формуле

Fi,j=  ;

для двухцепной линии Si,j/2;

Для линии А-1: FA1= мм2;

выбираем провод марки АС-70/11.

Аналогично для других линий радиальной схемы данные представлены в таблице № 5.

Таблица №5

Произведем проверку выбранных проводов по коронированию:

Напряженность электрического поля на поверхности проводника:

E=;

Начальная напряженность поля коронирования:

Eо.к=30,3;

Где: -радиус проводника , см;

m- коэффициент не гладкости проводника (для много проволочных проводов m=0,85);

- относительная плотность воздуха;

Dср - среднегеометрическое расстояние между проводами ВЛ.

Для данного варианта ВЛ- 110 кВ выбираем железобетонные опоры типа:

ПБ-110 с двухцепным расположением проводов.

Dcp= ;

Где D1-2, D3-2, D1-3-расстояния между проводами

Dср==7,3 м.

Для выполнения условия требуется: E0,9 Eо.к.

Рассчитаем АС-70/11 на корону:

E== 23,18 кВ/см.

Eо.к.= 30,3= 35,98 кВ/см;

,180,9 Eо.к=32,38

В нашем случае АС-70/11 по короне проходит.

Проверим участок А-4 на коронирование:

Выбираем железобетонную опору ПБ 35 с одноцепным расположением проводов.

Dср==4,08 м.

E== 9,6 кВ/см;

Eо.к.= 30,3= 36,9 кВ/см;

,633,2 кВ/см.

Провод АС-50/8 по условию коронирования проходит.

Проверим выбранные провода радиальной схемы по допустимой нагрузке:

Iр=;

где: Sp- расчетная нагрузка, кВ;

Uном - напряжение линии электропередачи, кВ.

n- число цепей линии.

Условие: IpI доп.

Для линии А-1:

IрА1==54,72 А;

Для АС-70/11 Iдоп=265 А; 54,72 условие выполняется.

Для остальных ВЛ-116 кВ аналогично

Для линии А-4:

IрА1==42А;

Iдоп=210 А для АС50/8, 42;

Условие по допустимой нагрузке выполняется.

б. Смешанная сеть:

Произведем расчет потока мощности в кольцевой части сети:

SА-1 =37,85 МВА-2= SА-1-S1=37,85-22= 15,85 МВА-3= S1-2-S3=15,85-18= -2,15 МВА

=