Материал: Проектирование развития электрической сети
Проектирование развития электрической сети
ФГАОУ ВПО «Уральский Федеральный Университет имени первого Президента РФ Б.Н. Ельцина»
Уральский энергетический институт
Кафедра
«АЭС»
Курсовой проект по дисциплине
Электроэнергетические системы и сети
Проектирование
развития электрической сети
1. Карта-схема района проектирования
. Принципы разработки вариантов
конфигурации сети
1. Обеспечение надежного электроснабжения потребителей.
. Передача мощности по наиболее короткому электрическому пути от источника до потребителя- принцип минимальных потерь мощности.
. Передача мощности по наиболее географически короткой сети - принцип минимальных капиталовложений.
. Полная загрузка существующей сети.
. Обеспечение качества электроэнергии на шинах потребителей.
Дополнительная информация:
район проектирования - Урал;
срок окупаемости объектов - 5 лет ;
удельная стоимость потерь - 2 руб/кВтч;
коэффициент приведения капитальных вложений к современным ценам = 70;
Т мах = 4500 час;
ТЭЦ работает в базе графика нагрузки ЭЭС.
Требуемые напряжения на шинах подстанций
|
Узел |
31 |
41 |
51 |
71 |
81 |
91 |
|
Требуемое напряжение на шинах подстанции, кВ |
10,2 |
10,5 |
10,2 |
10,5 |
10,5 |
10,2 |
. Разработка балансов мощностей
Ориентировочный уровень потерь мощности в сети
110 кВ
Расход на собственные нужды электростанций :
Балансы активной мощности
|
Максимальный режим |
Минимальный режим |
||||||
|
Потребление системы |
Потребление системы |
||||||
|
Узел |
Р, МВт |
∆Р, МВт |
Р∑, МВт |
Узел |
Р, МВт |
∆Р, МВт |
Р∑, МВт |
|
3 |
16 |
0,64 |
16,64 |
3 |
9,6 |
0,38 |
9,98 |
|
4 |
50 |
2 |
52 |
4 |
30 |
1,2 |
31,2 |
|
5 |
19 |
0,76 |
19,76 |
5 |
11,4 |
0,46 |
11,86 |
|
7 |
42 |
1,68 |
43,68 |
7 |
25,2 |
1 |
26,2 |
|
8 |
37 |
1,48 |
38,48 |
8 |
22,2 |
0,89 |
23,09 |
|
9 |
24 |
0,96 |
24,96 |
9 |
14,4 |
0,58 |
14,98 |
|
Итого потребление |
195,52 |
Итого потребление |
117,31 |
||||
|
Генерация системы |
Генерация (ТЭЦ в базе графика нагрузки ЭЭС) |
||||||
|
P, МВт |
Pсн, МВт |
∆Pтр, МВт |
Pэкв, МВт |
P, МВт |
Pсн, МВт |
∆Pтр, МВт |
Pэкв, МВт |
|
3*100 |
3*10,8 |
3*0,5 |
266,1 |
3*100 |
3*10,8 |
3*0, 5 |
266,1 |
|
Избыток мощности |
16,155 |
Избыток мощности |
77.175 |
||||
4. Варианты конфигурации сети
Вариант 1
Вариант 2
Вариант 3
Вариант 4
. 5. Определение эквивалентных токов
узлов
Выбор трансформаторов в узлах сети
|
№ |
ПС |
Pн, МВт |
cosφ |
Sн, МВА |
Sн*0,7 МВА |
Тип трансформатора |
R, Ом |
X, Ом |
DPХ, МВт |
DQХ, МВт |
|
1 |
3-нагрузка |
16 |
0.93 |
17,2 |
12,04 |
2ТДН-16000/110 |
4,38 |
86,7 |
0,019 |
0,112 |
|
2 |
4-нагрузка |
50 |
0.90 |
55,55 |
38,88 |
2ТРДН-40000/110 |
1,4 |
34,7 |
0,036 |
0,26 |
|
3 |
5-нагрузка |
19 |
0.91 |
20,88 |
14,62 |
2ТДН-16000/110 |
4,38 |
86,7 |
0,019 |
0,112 |
|
4 |
7-нагрузка |
42 |
0.91 |
46,15 |
32,30 |
2ТРДН-40000/110 |
1,4 |
34,7 |
0,036 |
0,26 |
|
5 |
8-нагрузка |
37 |
0.86 |
43,02 |
30,11 |
2ТРДН-40000/110 |
1,4 |
34,7 |
0,036 |
0,26 |
|
6 |
9-нагрузка |
24 |
0,89 |
26,97 |
18,88 |
2ТРДН-25000/110 |
2,54 |
55,9 |
0,027 |
0,175 |
|
7 |
А-генерация |
3*100 |
0.8 |
3*125 |
3*87,5 |
3ТРДЦН-125000/110 |
0,4 |
11,1 |
0,17 |
0,687 |
Определение токов в узлах сети 110 кВ Максимальный режим
|
№ |
Узел, трансформатор |
Pн, МВт |
Qн, Мвар |
DPТ, МВт |
DQТ, Мвар |
DPХ, МВт |
DQХ, Мвар |
PЭ, МВт |
QЭ, Мвар |
SЭ, МВА |
IЭ, А |
|
3 |
2ТДН-16000/110 |
16 |
6,32 |
0,05 |
0,97 |
0,038 |
0,224 |
16,09 |
7,52 |
17,76 |
89,148 |
|
4 |
2ТРДН-40000/110 |
50 |
24,22 |
0,16 |
4,05 |
0,072 |
0,52 |
50,24 |
28,79 |
57,90 |
290,673 |
|
5 |
2ТДН-16000/110 |
19 |
8,66 |
0,07 |
1,43 |
0,038 |
0,224 |
19,11 |
10,31 |
21,71 |
109,013 |
|
7 |
2ТРДН-40000/110 |
42 |
19,14 |
0,11 |
2,79 |
0,072 |
0,052 |
42,18 |
21,98 |
47,57 |
238,815 |
|
8 |
2ТРДН-40000/110 |
37 |
21,95 |
0,10 |
2,43 |
0,072 |
0,52 |
37,17 |
24,90 |
44,74 |
224,619 |
|
9 |
2ТРДН-25000/110 |
24 |
12,30 |
0,07 |
1,54 |
0,054 |
0,35 |
24,12 |
14,18 |
27,98 |
140,492 |
|
а |
3ТРДЦН-1250000/110 |
300 |
225 |
2,127 |
59,015 |
0,3 |
1,374 |
302,47 |
285,39 |
415,852 |
2087,76 |
Минимальный режим
|
№ |
Узел, |
Pн, МВт |
Qн, Мвар |
DPТ, МВт |
DQТ, Мвар |
DPХ, МВт |
DQХ, Мвар |
PЭ, МВт |
QЭ, Мвар |
SЭ, МВА |
IЭ, A |
|||||||||||
|
3 |
2ТДН-16000/110 |
12,04 |
4,76 |
0,03 |
0,55 |
0,038 |
0,224 |
12,11 |
5,53 |
13,31 |
66,821 |
2ТРДН-40000/110 |
38,88 |
18,83 |
0,10 |
2,45 |
0,072 |
0,52 |
39,05 |
21,80 |
44,72 |
224,529 |
|
5 |
2ТДН-16000/110 |
14,62 |
6,66 |
0,04 |
0,85 |
0,038 |
0,224 |
14,70 |
7,73 |
16,61 |
83,388 |
|||||||||||
|
7 |
2ТРДН-40000/110 |
32,3 |
14,72 |
0,07 |
1,65 |
0,072 |
0,052 |
32,44 |
16,42 |
36,36 |
182,534 |
|||||||||||
|
8 |
2ТРДН-40000/110 |
30,11 |
17,87 |
0,06 |
1,61 |
0,072 |
0,52 |
30,25 |
19,99 |
36,26 |
182,031 |
|||||||||||
|
9 |
2ТРДН-25000/110 |
18,8 |
9,63 |
0,04 |
0,94 |
0,054 |
0,35 |
18,90 |
10,92 |
21,83 |
109,583 |
|||||||||||
|
а |
3ТРДЦН-125000/110 |
300 |
225 |
2,127 |
59,015 |
0,34 |
1,374 |
302,467 |
285,389 |
415,852 |
2087,758 |
Длины ЛЭП:
|
Линия |
L14 |
L15 |
L53 |
L48 |
L43 |
L3A |
LA7 |
L13 |
LA9 |
L98 |
|
Длина, км |
54 |
31 |
26 |
38 |
33 |
32 |
27 |
39 |
39 |
25 |
6. Выбор сечений линий электропередачи
(вариант 1)
Максимальный режим
Минимальный режим
|
№ |
ЛЭП |
l, км |
Iмак, А |
n |
Iц, А |
FЭК мм2 |
Сечение |
Вид аварии |
Iп/а, А |
Iдоп, А |
Решение |
|
1 |
А7 |
27 |
283,6 max |
2 |
141,8 |
135,35 |
2АС-120 |
Обр. 1ц |
283,6 |
390 |
2АС-120 |
|
2 |
А9 |
39 |
168,9 max |
2 |
84,45 |
80,6 |
2АС-120 |
Обр. 1ц |
168,9 |
390 |
2АС-120 |
|
3 |
А3 |
32 |
1026,25 min |
2 |
513,125 |
489,8 |
2АС-240 |
Обр. 1ц |
1026,25 |
1210 |
3АС-240 |
|
4 |
53 |
26 |
68,9 max |
2 |
34,45 |
32,9 |
2АС-120 |
Обр. 1ц |
68,9 |
390 |
2АС-120 |
|
5 |
34 |
39 |
901,94min |
2 |
450,97 |
430 |
2АС-240 |
Обр. 1ц |
901,94 |
1210 |
3АС-240 |
|
6 |
48 |
38 |
183,9 min |
2 |
91,95 |
87,7 |
2АС-120 |
Обр. 1ц |
183,9 |
390 |
2АС-120 |
|
7 |
89 |
25 |
|
|
|
|
|
Обр.1ц |
|
|
|
|
8 |
15 |
31 |
|
|
|
|
|
Обр.1ц |
|
|
|
Выбор сечений линий электропередачи (вариант 2)
Расчет токов в сети (максимальный режим)
Расчет кольца выполнен с помощью программы RASTR, в узлах указаны мощности нагрузки, сечения линий условно приняты АС-240.
И так далее для всех вариантов.
Токи ветвей сети:
|
Tип |
N_нач |
N_кон |
I_нач |
I_кон |
|
ЛЭП |
1 |
2 |
95,41 |
88,29 |
|
ЛЭП |
2 |
4 |
230,93 |
226,77 |
|
ЛЭП |
4 |
10 |
376,21 |
371,04 |
|
ЛЭП |
1 |
5 |
287,69 |
283,06 |
|
ЛЭП |
5 |
3 |
340,29 |
336,47 |
|
ЛЭП |
3 |
10 |
223,26 |
219,04 |
|
ЛЭП |
3 |
10 |
223,26 |
219,04 |
|
ЛЭП |
10 |
7 |
117,81 |
120,55 |
|
ЛЭП |
10 |
7 |
117,81 |
120,55 |
Расчет токов в сети (минимальный режим)
Токи ветвей сети:
|
Tип |
N_нач |
N_кон |
I_нач |
I_кон |
|
ЛЭП |
1 |
2 |
209,83 |
204,69 |
|
ЛЭП |
2 |
4 |
301,67 |
297,80 |
|
ЛЭП |
4 |
10 |
385,49 |
380,29 |
|
ЛЭП |
1 |
5 |
414,49 |
410,60 |
|
ЛЭП |
5 |
3 |
446,21 |
442,73 |
|
ЛЭП |
3 |
10 |
254,40 |
250,15 |
|
ЛЭП |
3 |
10 |
254,40 |
250,15 |
|
ЛЭП |
10 |
7 |
67,19 |
69,92 |
|
ЛЭП |
10 |
7 |
67,19 |
69,92 |