Материал: Проектирования электрической сети

Проектирования электрической сети

Аннотация

В данном курсовом проекте рассмотрены вопросы проектирования электрической сети. Проведен анализ различных вариантов развития сети.

Для выбранных вариантов проведен выбор номинального напряжения сети; определены сечения линий электропередача, также проведен выбор трансформаторов на понижающих подстанциях и определены схемы подстанций.

Проведено экономическое сопоставление вариантов.

Рассчитаны установившиеся режимы сети для двух наиболее экономичных вариантов развития сети.

Содержание

Введение

. Задание на курсовой проект

. Разработка схем развития сети

. Расчёт потокораспределения в сети

4. Выбор номинального напряжения сети

. Расчет токораспределения в сети

. Выбор сечений линий электропередачи

7. Выбор трансформаторов на понижающих подстанциях

. Выбор схем подстанций

. Экономическое сопоставление вариантов развития сети

. Расчет установившихся режимов сети

. Расчет аварийного режима

Заключение

Список литературы

Введение

напряжение сеть подстанция электропередача

Развитие энергетики России, усиление связей между энергосистемами требует расширения строительства электроэнергетических объектов, в том числе линий электропередач и подстанций напряжением 35-110кВ переменного тока.

В настоящее время ЕЭС России включают в себя семь параллельно работающих объединений энергосистем: Центра, Средней Волги, Урала, Северо-запада, Востока, Юга и Сибири.

Производство электроэнергии растет во всем мире, что сопровождается ростом числа электроэнергетических систем, которое идет по пути централизации выработки электроэнергии на крупных электростанциях и интенсивного строительства линий электропередач и подстанций.

Проектирование электрической сети, включая разработку конфигурации сети и схемы подстанции, является одной из основных задач развития энергетических систем, обеспечивающих надёжное и качественное электроснабжение потребителей. Качественное проектирование является основой надёжного и экономичного функционирования электроэнергетической системы.

Задача проектирования электрической сети относится к классу оптимизационных задач, однако не может быть строго решена оптимизационными методами в связи с большой сложностью задачи, обусловленной многокритериальностью, многопараметричностью и динамическим характером задачи, дискретностью и частичной неопределенностью исходных параметров.

В этих условиях проектирование электрической сети сводится к разработке конечного числа рациональных вариантов развития электрической сети, обеспечивающих надёжное и качественное электроснабжение потребителей электроэнергией в нормальных и послеаварийных режимах. Выбор наиболее рационального варианта производится по экономическому критерию. При этом все варианты предварительно доводятся до одного уровня качества и надёжности электроснабжения. Экологический, социальный и другие критерии при проектировании сети учитываются в виде ограничений.

1. ЗААНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Данные к курсовому проекту:

 для всех нагрузок;

·  потребители узла с наименьшей нагрузкой III категории надежности, состав потребителей по надежности одинаков (I категории - 30%; II категории - 30 %; III категории - 40 %);

·  номинальное напряжение потребителей 10 кВ;

·   нагрузок 4500 часов;

·  район проектирования - Урал;

- масштаб: 1 см - 10 км.

Рисунок 1.1 Исходная схема развития сети

Целью выполнения данного проекта является выбор наилучшей в технико-экономическом смысле схемы развития районной электрической сети при соблюдении заданных требований к надежности схемы и к качеству электроэнергии, отпускаемой потребителям.

2. РАЗРАБОТКА СХЕМ РАЗВИТИЯ СЕТИ

Схемы электрических сетей должны обеспечить необходимую надежность электроснабжения, требуемое качество энергии у потребителей, удобство и безопасность эксплуатации, возможность дальнейшего развития сети и подключения новых потребителей.

В соответствии с ПУЭ нагрузки I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания (допускается от двух секций шин районных подстанций).

В большинстве случаев двухцепная ЛЭП не удовлетворяет требованиям надежности электроснабжения потребителей I и II категорий, так как при повреждении опор возможен перерыв питания. Для таких потребителей следует предусматривать не менее двух одноцепных линий. Для электроприемников Ш категории допустимо питание по одной линии при технико-экономическом обосновании такого варианта, то есть при учете ущерба от недоотпуска электроэнергии при перерыве питания.

Рис.2.1 Варианты развития сети

. РАСЧЕТ ПОТОКОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ В СЕТИ

В сетях с односторонним питанием потокораспределение рассчитывается следующим образом. Последовательно, начиная от самых отдаленных потребителей, складываем мощности узлов, встречающихся при приближении к источнику. Таким образом, получаем перетоки мощности на всех радиальных участках сети.

В случае сети замкнутого типа, перетоки необходимо рассчитывать, используя правило «моментов», представив сеть замкнутого типа в виде сети с двухсторонним питанием. При этом мощность каждого источника такой сети определяется по формуле:

, (3.1)

, (3.2)

Где  - соответственно, определяемые активная и реактивная мощности источников;

 - активная и реактивная составляющие в узлах потребителей;

 - расстояние противоположенного источника до данного потребителя;

 - общее расстояние между источниками.

Вариант 1 развития сети

;

;

;

;

;

Вариант 2 развития сети

;

;

;

;

;

Вариант 3 развития сети

Вариант 4 развития сети

;

;

;

;

;

Вариант 5 развития сети

. ВЫБОР НОМИНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ

Расчет ведем по формуле Г.А.Илларионова, применяемой при напряжениях от 35 до 1150 кВ

 (4.1)

где  - передаваемая по линии мощность, МВт;

 - длина линии, км;

 - количество параллельных цепей на участке.

Вариант 1 развития сети

Вычисления напряжений в других узлах сети производятся аналогично, по формуле (4.1); результаты сведены в таблицы 4.1 - 4.5.

Таблица 4.1

1 вариант

Выбираем номинальное напряжение сети 110 кВ.

.РАСЧЕТ ТОКОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ В СЕТИ

Нагрузочные токи сети определяются по соотношению

, (5.1)

где  - передаваемая по участку мощность.

Токи нагрузок узлов:

кА; кА;

кА; кА;

кА.

Токи на участках сети.

Вариант 1 развития сети

кА;

кА;

кА;

кА;

кА;

Вариант 2 развития сети

кА;

кА;

кА;

кА;

кА;

Вариант 3 развития сети

кА;

кА;

кА;

кА;

кА;

кА;

Вариант 4 развития сети

кА;

кА;

кА;

кА;

кА;

Вариант 5 развития сети

кА;

кА;

кА;

кА;

кА;

6. ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Выбор сечений проводов воздушных линий электропередачи выполним по экономическим интервалам. Экономические интервалы сечений приведены в [1, табл. 1.12].

Вариант 3 развития сети

Для выбора воспользуемся экономическими интервалами токов для ОЭС Казахстана и Средней Азии. Учитывая что проектирование ведется на Урале (район по гололеду ΙΙ) выбраны стальные опоры для линии 110кВ.

Участок 1-6:  А

Выбираем 2 провода марки АС сечением АС-150;

Участок 6-7:  А

Выбираем провод АС-150;

Участок 5-7:  А

Выбираем провод АС-70;

Участок 2-5:  А

Выбираем провод АС-240;

Участок 6-10:

Выбираем провод АС-70.

Проверка сечений по аварийным режимам:

а) Отключение линии 1-2

Участок 1-6  А;

Так как линия двухцепная, то

Провод АС-150 по условию проходит.

Участок 6-7

Провод АС-150 не проходит, выбираем АС-240

Участок 5-7

Провод АС-70 по условию не проходит, выбираем АС-150

;

Участок 2-5

Провод АС-240 проходит.

б) Отключение линии 1-6

Участок 1-2  А

Так как линия двухцепная, то

Провод АС-240 проходит Участок 2-5

Принимаем провод 2хАС-95,

Участок 5-7

Участок 6-7

Участок 6-10 (обрыв 1 цепи)

Для остальных участков выбор и проверку сечений проделываем аналогично. Полученные результаты сводим в таблицы 6.1 - 6.5.

Таблица 6.1 Выбор сечения проводов (вариант 1)