![]()
- количество
трансформаторов на ПС.
Таблица 5.6 - Определение потерь электроэнергии в трансформаторах ПС №3
|
Параметр |
Вариант №1 |
Вариант №2 |
|
Мощность потерь холостого хода 1-го трансформатора, МВт |
0,030 |
0,025 |
|
Потери холостого хода, МВт∙ч |
220,2 |
183,5 |
|
Время наибольшей нагрузки, ч |
3670 |
3670 |
|
Мощность нагрузочных потерь в трансформаторах ПС, МВт |
9845 |
9201 |
|
Итоговые потери в трансформаторах |
10062,2 |
9384,5 |
Итого потери электроэнергии составляют:
для варианта сети №1 48703,2 МВт∙ч;
для варианта сети №2 - 41707,5 МВт∙ч,
затраты на возмещение этих потерь
при стоимости электроэнергии 313 коп/кВт∙ч составляют соответственно
161207,6 и 125051,8 тыс. руб.
.3 Сравнение двух вариантов сетей
Полученные в предыдущих пунктах
данные подставим в формулу 5.1 и используем полученные данные для
технико-экономического сравнения двух выбранных вариантов сетей.
Таблица 5.7 - Технико-экономическое сравнение вариантов
|
Параметр |
Вариант №1 |
Вариант №2 |
|
Капитальные затраты на сооружение, тыс. руб. |
1076122 |
645753,6 |
|
Ежегодные издержки на амортизацию и эксплуатацию, тыс. руб. |
72100,17 |
43265,5 |
|
Ежегодные издержки на на возмещение потерь электроэнергии, тыс. руб. |
161207,6 |
125051,8 |
|
Приведённые затраты, тыс. руб. |
362442,41 |
246007,73 |
Очевидно, вариант сети №2 является
более предпочтительным.
6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ХАРАКТЕРНЫХ
РЕЖИМОВ СЕТИ
Определим расчётные нагрузки подстанций.
Для ПС №4
Мощность в режиме наибольших
нагрузок:
С учётом компенсации:
Потери мощности в трансформаторах
Зарядовая мощность примыкающих
линий:
Аналогично выполняется расчёт для
режима наименьших нагрузок и для других районных подстанций. Результаты
расчётов сводим в таблицу 6.1
Таблица 6.1 - Определение расчётных нагрузок подстанций
|
Определяемый параметр |
Номер подстанции |
||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
Мощность нагрузки, МВА |
max |
28+j6,92 |
23+j7,59 |
72+j23,76 |
72,631+j10,41 |
|
|
min |
18,76+j4,636 |
15,41+j5,09 |
48,24+j15,92 |
48,24+j6,271 |
|
Мощность компенсирующих устройств, Мвар |
9,6 |
0 |
0 |
10,8 |
|
|
Потери мощности в трансформаторах, МВА |
max |
0,377+j6,296 |
0,15+j2,883 |
0,186+j3,339 |
0,434+j1,286 |
|
|
min |
0,189+j2,948 |
0,066+j1,024 |
0,104+j1,315 |
0,395+j0,519 |
|
Зарядная мощность линий, примыкающих к подстанции, Мвар |
4,66 |
2,143 |
3,718 |
6,806 |
|
|
Расчётная нагрузка подстанции, МВА |
max |
28,377+j13,21 |
23,15+j10,213 |
72,186+j27,1 |
73.07+j11,696 |
|
|
min |
18,95+j7,584 |
16,07+j6,114 |
48,344+j17,24 |
48,64+j6,79 |
Рассчитаем 3 характерных режима сети - режимы наибольших и наименьших нагрузок и послеаварийный.
Сведем данные в таблицы:
Таблица 6.2 - Режим наибольших нагрузок
|
Определяемый параметр |
Участок сети |
||||
|
|
A-1 |
A-4 |
1-2 |
2-3 |
3-4 |
|
Сопротивление участка, Ом |
6,73+j24,8 |
7,79+j28.71 |
2,006+j7,4 |
2,006+j7,4 |
4,956+j18,27 |
|
Потери мощности на участке, МВА |
1,061+j2,775 |
0,721+j2,66 |
0,054+j0,077 |
0,071+j0,039 |
0,254+j0,368 |
|
Мощность в начале участка, МВА |
99,18+j24,05 |
99,27+j20,4 |
70,02+j17,15 |
46,9+j9,99 |
25,53+j9,46 |
|
Напряжение в начале участка, кВ |
242 |
242 |
237,3 |
236,2 |
235,5 |
|
Падение напряжения на участке, кВ |
4,7 |
1,9 |
1,1 |
0,7 |
4,6 |
|
Напряжение в конце участка, кВ |
237,3 |
240,1 |
236,2 |
235,5 |
240,1 |
Расчёт режима наименьших
нагрузок отличается от режима наибольших нагрузок только сниженными расчётными
нагрузками подстанций (коэффициент 0,56) и напряжением источника питания - оно
составляет не ![]()
, а ![]()
. Сведём результаты
расчётов этого режима в таблицу 6.3.
Таблица 6.3 - Режим наименьших нагрузок
|
Определяемый параметр |
Участок сети |
||||
|
|
A-1 |
A-4 |
1-2 |
2-3 |
3-4 |
|
Сопротивление участка, Ом |
6,73+j24,8 |
7,79+j28.71 |
2,006+j7,4 |
2,006+j7,4 |
4,956+j18,27 |
|
Потери мощности на участке, МВА |
0,416+j0,853 |
0,42+j0,932 |
0,013+j0,123 |
0,013+j0,123 |
0,365+j1,12 |
|
Мощность в начале участка, МВА |
66,17+j9,98 |
66,45+j7,53 |
46,89+j8,127 |
31,37+j4,154 |
17,45+j5,125 |
|
Напряжение в начале участка, кВ |
231 |
231 |
228,2 |
227,6 |
227,1 |
|
Падение напряжения на участке, кВ |
2,8 |
1,1 |
0,6 |
0,5 |
2,8 |
|
Напряжение в конце участка, кВ |
228,2 |
229,9 |
227,6 |
227,1 |
229,9 |
В качестве послеаварийного режима
рассматриваем повреждение на участке А-1, а для расчёта послеаварийного режима
на этом участке - повреждение на участке А-4. Расчёт послеаварийного режима
отличается от режима наибольших нагрузок также изменением расчётных нагрузок
подстанций (вследствие отсутствия зарядовых мощностей, поступающих с участков,
подвергшихся повреждению). Сведём результаты расчётов этого режима в таблицу 6.4.
Таблица 6.4 - Послеаварийный режим
|
Определяемый параметр |
Участок сети |
|||
|
|
A-1 |
1-2 |
2-3 |
3-4 |
|
Сопротивление участка, Ом |
6,73+j24,8 |
2,006+j7,4 |
2,006+j7,4 |
4,956+j18,27 |
|
Потери мощности на участке, МВА |
4,385+j8,389 |
0,672+j0,707 |
0,176+j0,361 |
2,286+j3,297 |
|
Мощность в начале участка, МВА |
201,04+j47,58 |
169,17+j35,61 |
145,38+j27,84 |
72,983+j8,7 |
|
Напряжение в начале участка, кВ |
242 |
233,3 |
230,8 |
228,7 |
|
Падение напряжения на участке, кВ |
8,7 |
2,7 |
2,1 |
1,6 |
|
Напряжение в конце участка, кВ |
233,3 |
230,8 |
228,7 |
227,1 |
7. ВЫБОР ОТВЕТВЛЕНИЙ ТРАНСФОРМАТОРОВ
И ДРУГИХ СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ
Напряжение в точке 2:
в режиме наибольших нагрузок
Напряжение ответвления, которое обеспечивает желаемое напряжение в точке 3:
в режиме наибольших
нагрузок (![]()
):
Устройство регулирования
трансформатора имеет пределы ![]()
.
Подберём аналогичным
образом ответвления для других подстанций и послеаварийного режима. Сводим
результаты в табл. 7.1 (первое число - для режима наибольших нагрузок, второе -
для режима наименьших нагрузок, третье - для послеаварийного режима).
Таблица 7.1 - Результаты выбора ответвлений трансформаторов с РПН
|
Определяемый показатель |
Номер подстанции |
|||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Напряжение на стороне ВН, кВ |
233,9/226/230 |
232,7/224,3/223,6 |
230,1/226/225,2 |
234,8/229/223 |
|
Потеря напряжения в трансформаторе, кВ |
3,4/2,2/3,3 |
3,5/3,2/6,0 |
5,3/1,1/3,3 |
5,4/0,9/2,8 |
|
Требуемое напряжение на стороне НН, кВ |
10,5/10/10,5 |
10,5/10/10,5 |
10,5/10/10,5 |
10,5/10/10,5 |
|
Расчётное напряжение регулировочного ответвления, кВ |
243,3/232/242 |
245,5/231,5/240 |
244,5/233/239,6 |
244,1/231,8/245.8 |
|
Выбранное ответвление |
|
|
|
|
|
Действительное напряжение на стороне НН, кВ |
10,53/9,9/10,5 |
10,5/9,9/10,4 |
10,6/9,9/10,4 |
10,5/9,9/10,5 |
Таблица 7.2 - Результаты выбора ответвлений трансформаторов с ПБВ
|
Определяемый показатель |
Номер подстанции |
|
|
|
5 |
6 |
|
Напряжение на стороне ВН, кВ |
10,4/9,9/10,6 |
10,4/10/10,6 |
|
Потеря напряжения в трансформаторе, кВ |
0,2/0,1/0,5 |
0,4/0,3/0,4 |
|
Напряжение на стороне НН, приведённое к обмотке ВН, кВ |
10,2/9,8/10,1 |
10/9,7/10,2 |
|
Требуемое напряжение на стороне НН, кВ |
0,38…0,42 |
0,38…0,42 |
|
Выбранное ответвление |
|
|
|
Стандартное напряжение выбранного регулировочного ответвления, кВ |
10 |
10 |
|
Действительное напряжение на стороне НН, кВ |
0,408/0,393/0,405 |
0,401/0,389/0,409 |
8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
Сводим в таблицу
технико-экономические показатели сети.
|
Параметр |
Значение |
|
Номинальное напряжение сети, кВ |
220/10 |
|
Длина линий, км 220 кВ 10 кВ |
199 4,3 |
|
Мощность компенсирующих устройств, Мвар |
24 |
|
Общая активная мощность потребителей, МВт |
195,672 |
|
Установленная мощность трансформаторов подстанций, МВ∙А |
176,8 |
|
Капитальные вложения в сеть, тыс. руб. |
635753,6 |
|
Годовые эксплуатационные расхода по сети, тыс. руб. |
43262,5 |
|
Приведённые затраты электрической сети, тыс. руб. |
119552,9 |
|
Потери мощности в линиях и трансформаторах сети, МВ∙А |
11,25 |
|
Потери электроэнергии в линиях и трансформаторах сети, МВт∙ч |
25121 |
|
Годовая потребляемая всеми потребителями электроэнергия, МВт∙ч |
393170 |
|
Удельные капитальные вложения, тыс. руб./МВт∙км |
30 |
|
Себестоимость передачи электроэнергии, руб./МВт∙ч |
0,12 |
|
Стоимость передачи электроэнергии, руб./МВт∙ч |
0,31 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итог выполненной работы:
) Разработаны несколько возможных конфигураций электрической сети, выбраны наилучшие из них, подобраны напряжения участков;
) Для крупных потребителей выполнен упрощённый подбор компенсаторов реактивной мощности;
) Выбраны трансформаторы для подстанций;
) Выбраны сечения и конструктивное исполнение проводников сети;
) Произведён электрический расчёт характерных режимов окончательного варианта сети;
) Произведён выбор ответвлений
трансформаторов сети.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. 1 Карпетян, И.Г. Справочник по проектированию электрических сетей [Текст] / И.Г. Карпетян, Д.Л. Файбисович, И.М. Шапиро, под редакцией Д.Л. Файбисовича. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: ЭНАС, 2009. - 392с.
2. 2 Авторы Электротехнический справочник В 4 т. Т. 2 Электротехнические изделия и устройства [Текст]/ Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. (гл. ред. И.Н. Орлов) - 9-е изд., стер. - М.: Издательство МЭИ, 2003. - 518 с.
. 3 Идельчик, В.И. Электрические системы и сети [Текст]: учебник для вузов / В.И. Идельчик - М.: Энергоатомиздат, 2014. - 592 с.
. 4 Правила устройства электроустановок: все действующие разделы шестого и седьмого изданий [Текст]
. 5 Неклепаев,
Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для
курсового и дипломного проектирования [Текст]: Учеб. пособие для вузов / Б.Н.
Неклепаев, И.П. Крючков - М.: Энергоатомиздат, 2009. - 608 с.