Материал: Разработка схемы районной электрической сети

Разработка схемы районной электрической сети

Содержание

Введение

. Расчет активной и реактивной мощности потребителей сети. Баланс реактивной и активной мощности

. Составление вариантов конфигурации сети и её географическое расположение

. Предварительный электрический расчет отобранных вариантов

. Технико-экономическое сравнение вариантов сети

. Выбор трансформаторов на подстанции потребителей

. Уточненный расчет в режиме наибольших нагрузок

. Уточненный расчет в режиме наименьших нагрузок

8. Уточненный расчет в послеаварийном режиме

9. Определение действительных напряжений

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Увеличение производства электроэнергии в стране является залогом дальнейшего роста всего материального производства, так как ни одна отрасль не может существовать и успешно развиваться без электроэнергии.

По сравнению с другими видами энергии, электроэнергия обладает такими преимуществами, как универсальность, экономичность передачи на большие расстояния и удобство распределения между потребителями

В настоящее время на объектах РАО «ЕЭС» электроэнергия производится преимущественно в форме трёхфазного переменного тока, частотой 50 Гц.

Передавать электроэнергию на значительные расстояния экономически целесообразно по линиям электропередачи на высоком напряжении.

Основными потребителями электрической энергии являются промышленность, транспорт, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство городов.

Электроустановки потребителей электроэнергии имеют свои специфические особенности; к ним предъявляются определённые требования: надёжность питания, качество электроэнергии, резервирование и защита отдельных элементов. Вопрос о надежности электроснабжения потребителей связан с числом источников питания, схемой электроснабжения и категорией потребителей. Приемники 1-й категории должны иметь не менее двух независимых источников питания. Приемники 2-й категории могут иметь один-два источника питания. Приемники 3-й категории , как правило, могут иметь один источник питания, но если по местным условиям можно обеспечить питание без существенных затрат и от второго источника, то применяется резервирование питания и для этой категории приемников.

По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения, питающие потребителей.

Важной особенностью систем электроснабжения является невозможность создания запасов электроэнергии. Вся полученная электроэнергия немедленно потребляется. При непредвиденных колебаниях нагрузок необходима точная и немедленная реализация системы управления, компенсирующая возникший дефицит.

При проектировании, сооружении и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий необходимо правильно в технико-экономическом аспекте осуществлять выбор напряжений, определять электрические нагрузки, выбирать тип, число и мощность трансформаторных подстанций, их защиты, системы компенсации реактивной мощности и способы регулирования напряжения.

Это должно решаться с учётом совершенствования технологических процессов производства, роста мощностей отдельных электроприёмников и особенностей каждого предприятия, цеха, установки, повышения качества и эффективности их работы.

Передача, распределение и потребление выработанной электроэнергии на промышленных предприятиях должны производиться с высокой экономичностью и надёжностью.

Для обеспечения этого российскими энергетиками создана надёжная и экономичная система распределения электроэнергии на всех ступенях применяемого напряжения с максимальным приближением высокого напряжения к потребителям.

Целью выпускной работы является разработка вопросов: электроснабжения промышленного района, где решаются задачи наиболее эффективного способа электроснабжения потребителей с наименьшими потерями мощности и напряжения, а также анализ электрофизических методов воздействия на сточные воды промышленных предприятий.

Решаемые задачи в процессе проектирования, следующие:

составление вариантов сети и выбор из них наиболее оптимального;

определение экономически целесообразных напряжений и сечений линий с учетом технических ограничений;

расчет основных режимов проектируемой сети;

компенсация реактивной мощности и обеспечение необходимого качества электроэнергии, поставляемой потребителю.

1. Расчет активной и реактивной мощности потребителей сети. Баланс реактивной и активной мощности

Расчёт активной мощности будем производить по формуле:

где: - коэффициент мощности нагрузки;

- наибольшая нагрузка;

 (МВт)

Активные мощности остальных потребителей рассчитываются подобным образом и сводятся в таблицу 1

Таблица 1 - Активные мощности

Расчёт реактивной мощности будем производить по формуле:

 (Мвар)

Реактивные мощности остальных потребителей рассчитываются подобным образом и сводятся в таблицу 2

Таблица 2 - Реактивные мощности

Определим суммарные активные и реактивные мощности потребителей сети, по формулам 1.3 и 1.4:

197,5 (МВт)

139,9 (Мвар)

Определим потери активной мощности каждого из потребителей сети по формуле 1.5:

 (МВт)

Потери активной мощности остальных потребителей рассчитываются подобным образом и сводятся в таблицу 3

Таблица 3 - Потери активной мощности

Определим потери реактивной мощности каждого из потребителей сети по формуле 1.6:

 (Мвар)

Потери реактивной мощности остальных потребителей рассчитываются подобным образом и сводятся в таблицу 4.

Таблица 4 - Потери реактивной мощности

Определим требуемую активную мощность потребителей сети по формуле 1.7:

 (МВт)

Определим требуемую реактивную мощность потребителей сети по формуле 1.8:

( Мвар)

Определим активную и реактивную мощности ТЭЦ сети по формулам 1.9 и 1.10:

где n - число установленных турбогенераторов ТВС-32 - 3 шт.;

PГ - активная мощность одного турбогенератора ТВС-32.

(МВт)

Мвар

Определим располагаемую реактивную мощность сети по формуле 1.11:

 (Мвар)

Определим дефицитную реактивную мощность сети по формуле 1.12:

  (Мвар)

Вывод: для проектируемой электрической сети компенсации реактивной мощности требуется.

Для восполнения дефицита реактивной мощности устанавливаются компенсирующие устройства (КУ). При этом расчетная мощность компенсирующих устройств i-той подстанции может быть определена по выражению :

Qку р i=(Qi+Δ Qi)-(Рi+Δ Рi) tgφс

Qку р 3=(22,8+1,4)-( 30,4+1,5)*0,36=12,8 (Мвар);

Qку р 4=(23,8+1,4)-(27+1,4)* 0,36=15 (Мвар);

Qку р 5=(30,9+1,9)-( 44,3+2,2)* 0,36=16 (Мвар);

Qку р 6=(19,6+1,2)-( 40,5+2)* 0,36=5,5 (Мвар);

Qку р 7=(19,8+1,2)-( 22,5+1,1)* 0,36=12,5 (Мвар);

Qку р 8=(22,9+1,4)-( 32,8+1,6)* 0,36=12 (Мвар).

На подстанциях, где  получается меньше 400 Квар, компенсирующие устройства не устанавливаются. На остальных подстанциях мощность компенсирующих устройств округляется до мощностей, кратных 400 Квар. Баланс не выполняется более чем на 200 Квар, мощности компенсирующих устройств наиболее крупных потребителей увеличиваются на 400 Квар.

Определим количество компенсирующих установок, используя выражение :

Где Qед - единичная мощность установки;

nед=0,4 (Мвар).

nку р 3=12,8 :0,4=32;

nку р 4= 15:0,4=37,5;

nку р 5= 16:0,4=40;

nку р 6=5,5:0,4=13,75;

nку р 7= 12,5:0,4=31,25;

nку р 8= 12:0,4=30.

Округлим до целого полученные значения:

n'ку р 3= 32;

n'ку р 4=38;

n'ку р 5= 40;

n'ку р 6= 14;

n'ку р 7= 31;

n'ку р 8= 30.

Определим номинальное значение мощности компенсирующих устройств. Для этого уравнением :

Qку ном i= n'ку р i . Qед

Qку ном 3=32*0,4=32 (Мвар);

Qку ном 4=38*0,4=15,2 (Мвар);

Qку ном 5=40*0,4=16 (Мвар);

Qку ном 6=14*0,4=5,6(Мвар);

Qку ном 7=31*0,4=12,4 (Мвар);

Qку ном 8=30*0,4=12 (Мвар).

Суммарное номинальное значение мощности компенсирующих устройств: ΣQку ном i= Qку ном 3 +Qку ном 4+ Qку ном 5+ Qку ном 6+ Qку ном 7+ Qку ном 8

ΣQку ном i=93,2 (Мвар).

Составим первоначальный баланс реактивной мощности, используя выражение .

ΣQку ном i+ Qрасп= Qтреб

,2+122,7=148,3

,9=148,3

При составлении баланса он не сходится, следовательно, уменьшаем мощность КУ у потребителей и их количество.

 - n =12 шт. =4,8 Мвар,

 - n =15 шт. = 6 Мвар,

 - n =16 шт. =6,4 Мвар,

 - n =0 шт. =0 Мвар,

 - n =11 шт. =4,4 Мвар,

 - n =10 шт. =4 Мвар.

ΣQку ном i=25,6 (Мвар).

,6+122,7=148,3

,3=148,3

Баланс сошелся, поэтому все расчеты считаем правильными.

После этого определяем мощность потребителей с учетом установки компенсирующих устройств, используя выражение :

 (МВА)

 (МВА)

 (МВА)

 (МВА)

 (МВА)

 (МВА)

Таблица 5 - Баланс мощности

N пот       Pi Mвт  

МвтSi

МВАQi

Мвар

МварQky

Мвар

Мвар

МВА