Материал: Проектирование районной понизительной подстанции напряжения в 35/6кВ разных мощностей

Проектирование районной понизительной подстанции напряжения в 35/6кВ разных мощностей

Негосударственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Московский технологический институт «ВТУ»

Факультет «Электроэнергетические системы и сети»

Кафедра «Энергетики»

Уровень образования: Бакалавриат

Направление: Электроэнергетика

Профиль (магистерская программа): Электроэнергетические системы и сети

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: Электрические станции и подстанции <#"806541.files/image001.jpg">

Рисунок 1.1 - Суточный график нагрузки для населенного пункта

_____ - зима;

_ _ _ - лето

Рисунок 1.2 - Суточный график нагрузки для предприятия черной металлургии

_____ - зима;

_ _ _ - лето

Рисунок 1.3 - Суточный график нагрузки для предприятия текстильной промышленности

_____ - зима;

_ _ _ - лето.

Рисунок 1.4 - Суточный график нагрузки для предприятия химической промышленности

_____ - зима;

_ _ _ - лето.

Рисунок 1.5 - Суточный график нагрузки для обогатительной фабрики

_____ - зима;

_ _ _ - лето

.2 Суммарный (совмещенный) график нагрузок потребителей

Этот график определяется с учетом потерь мощности на подстанции.

Потери мощности зависят от:

протекания тока по обмоткам трансформаторов, которые являются переменными величинами, зависящими от нагрузки (ΔPпер.).

постоянную часть потерь мощности определяют в основном потери холостого хода трансформаторов (ΔPпост.).

потери на собственные нужды зависят от параметров трансформатора и типа подстанции ( ΔPс.н.).

Суммируя значения мощностей iх-ступеней графиков нагрузки всех потребителей и потери мощности на подстанции для каждой ступени, получают суммарный (совмещенный) график нагрузки подстанции для сезонов (зима, лето) согласно выражения:

PΣ пс(i)=P(i) + Δ Pпост. + Δ Pпер.+ ΔPс.н. МВА,

где P(i) - суммарная мощность всех предприятиями i-ступени из раздела 1.1; Δ Pпост. - постоянные потери, которые составляют 1% от Pmax,

где Pmax - максимальное значение активной мощности i-ступени совмещенного графика [4,9];

Δ Pпост.=0,01 Pmax, МВА,

ΔPс.н. - потери на собственные нужды, составляют 0,5% от Pmax

ΔPс.н.= 0,005 Pmax, МВА,

Δ Pпер - переменные потери, зависящие от значения мощности каждой ступени и вычисляются по формуле [4,9]:

Δ Pпер = P²(i) / (10 ∙ Pmax), МВА.

Расчет суммарных графиков нагрузки потребителей (зима, лето) на шинах подстанции сведен в таблицы 1.12-1.13.

Таблица 1.12

Суммарный зимний график нагрузки подстанции

Таблица 1.13

Суммарный летний график нагрузки подстанции

По результатам конечной суммы PΣпс(i) таблиц 1.12-1.13 для сезонов года (зима, лето) строятся графики суммарной (совмещенной) нагрузки подстанции с учетом потерь (рисунок 1.6).

Рисунок 1.6 - График суммарной (совмещенной) нагрузки подстанции с учетом потерь

_____ - зима;

_ _ _ - лето.

1.3 Годовой график по продолжительности нагрузок

Этот график показывает длительность работы установки в течение года с различными нагрузками. По оси ординат откладывают нагрузки в соответствующем масштабе, по оси абсцисс - часы года от 0 до 8760. Нагрузки на графике располагают в порядке их убывания от Pmax до Pmin.

Принято, что длительность сезонных времен года зима и лето составляют соответственно 200 и 165 дней.

Построение годового графика по продолжительности нагрузок производится на основании известных суммарных суточных графиков нагрузки зимнего и летнего периода, полученных в разделе 1.2.

График по продолжительности нагрузок применяют в расчетах технико - экономических показателей установки, расчетах потерь электроэнергии, при оценке использования оборудования в течение года и т.д.

Значение активной мощности i-ступени графика по продолжительности определяется проекцией соответствующих ординат суммарных суточных графиков нагрузки зимнего и летнего периода на ось ординат искомого графика, а длительность этой ступени графика по продолжительности Т_i рассчитывается по [4]:

Тi = t_i^зима × 200 + t_i^лето × 165 ч,

где t_i^зима и t_i^лето длительность i-ступени суточного зимнего и летнего суммарного графиков нагрузки (см. раздел 1.2).

Расчет годового графика по продолжительности нагрузок сведен в таблицу 1.14.

Таблица 1.14

Продолжительность нагрузок в течение года

По результатам таблицы 1.14 строится годовой график по продолжительности нагрузок (рисунок 1.7).

Рисунок 1.6 - Годовой график по продолжительности нагрузок

1.4 Технико-экономические показатели, определяемые из графиков нагрузки

Площадь, ограниченная кривой графика активной нагрузки, численно равна энергии, отпущенной с шин подстанции потребителям за рассматриваемый период (год) [4]:п = ΣPi ∙ Ti = 202729,0 МВт ∙ ч,

где Pi - мощность i- ступени графика- продолжительность ступени.

Средняя нагрузка по графику за рассматриваемый период (год) равна:

ср = Wп / T,

где T - длительность рассматриваемого периодап - электроэнергия за рассматриваемый периодср = 202729,0 / 8760 = 23,1 МВт.

Степень неравномерности графика работы электроустановки оценивают коэффициентом заполнения.

зап = Wп / Pmax · T= Pср / Pmaxзап = 23,1 / 28,0 = 0,83

Коэффициент заполнения графика нагрузки показывает, во сколько раз отпущенное с шин количество электроэнергии за рассматриваемый период меньше того количества электроэнергии, которое было бы отпущено с шин подстанции за то же время, если бы нагрузка установки все время была бы максимальной. Очевидно, что чем равномернее график, тем ближе значение kзап к единице.

Для характеристики графика нагрузки подстанции можно воспользоваться величиной продолжительность использования максимальной нагрузки

= Wп / Pmax = Pср · T / Pmaxс = kзап · T;= 0,83 · 8760 = 7271.

Эта величина показывает, сколько часов за рассматриваемый период T (обычно год) установка должна была бы работать с неизменной максимальной нагрузкой, чтобы отпустить с шин подстанции действительное количество электроэнергии Wп за этот период времени.

1.5 График полной мощности подстанции

Построение графика полной мощности подстанции необходимо для выбора и проверки на перегрузочную способность трансформаторов на подстанции.

Для этого необходимо произвести расчет средневзвешенного коэффициента мощности нагрузки для каждой ступени графика нагрузки - tg φсв (i) по [8]:

tg φсв(i) = P1(i) · tg φ1 + P2(i) · tg φ2 +…./ Σ P1-n(i)

Далее вычисляется полная мощность с учетом выше найденных средневзвешенных коэффициентов для каждого часа графика полной мощности подстанции по [8]:

,

где PΣ(i) - сумма активных мощностей i-ступени графика полной мощности подстанции по разделу 1.2.

Результаты расчетов сведены в таблицы 1.15 и 1.16.

Таблица 1.15

Полная мощность подстанции в зимний период

Таблица 1.16

Полная мощность подстанции в летний период

По полученным значениям мощностей S(i) строится график полной мощности подстанции (рисунок 1.7).

Рисунок 1.7 - График полной мощности подстанции

2. ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ И РАСЧЕТ НА ПЕРЕГРУЗОЧНУЮ СПОСОБНОСТЬ