Материал: Упрощенный порядок проектирования электрической сети района

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

 - 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 2/4/-11/4/-3-2/1/-33/6/-2





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 00



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.