Курсовая работа (т): Проектирование дальней электропередачи сверхвысокого напряжения

По результатам вычислений строим эпюру распределения напряжения.

Рис. 4. Эпюра распределения напряжения

Рис. 5. Эпюра распределения тока

Рис. 6. Эпюра распределения реактивной мощности

Средний квадратичный ток

сркв =

 =  = =0.49 о.есркв = Iнаг =1,05*0,49 = 0,51 кА

По заданной температуре определяем погонное активное сопротивление:

июл = r0 (1+0.004*(tиюл-20)) = 0,024*(1+0,004*(25-20)) = 0,024 Ом/км

Рассчитаем потери активной мощности

∆Рнм = 3r0L = 3*0.512*0.024*510 = 9,55 мВт

Оценим полученные потери в процентах от передаваемой мощности

∆Рнм,% =  *100% =  *100% = 2,8%

4. Расчет величины максимальной напряженности электрического поля на проводах средней фазы

Значения максимальной напряженности ограничиваются допустимыми значениями, исключающими возникновения общего коронирования проводов и интенсивных радиопомех.

Рассчитаем величину максимальной напряженности электрического поля на проводах средней фазы:

Наибольшее значение напряжения по расчетам п.2 и п.3:

=1,011Uнб расч = 1,011*520 = 525,72 кВ

Максимальная напряженность электрического поля рассчитывается по формуле:

 = 14,7* = 26,85 кВ/см

у - коэффициент, учитывающий усиление напряженности вследствие влияния зарядов соседних проводов расщепленной фазы,

у = 1+(n-1) * = 1+(3-1) * =1.08

Рассчитаем наибольшую допустимую напряженность, по условию ограничения радиопомех:

 = 31,1-17,4*lg(rпр) = 31,1-17,4* lg(1,225) = 29,83 кВ/см

Рассчитаем начальную напряженность общего коронирования провода с гладкой чистой поверхностью:

Ен = 24,5δ(1+) = 24,5*1,02*(1+) = 36,94 кВ/см

Рассчитаем наибольшую допустимую напряжённость:

 = 0,9mEн = 0,9*0,88*36,94 = 29,25 кВ/см

Таким образом, получаем:

Рассматриваемая конструкция фазы может быть применена, так как ограничение напряженности электрического поля по условию радиопомех превышает максимальную напряженность средней фазы.

5. Выбор числа и номинальной мощности трансформаторов и автотрансформаторов для установки их на концевых подстанциях

Выбор трансформаторов на электрической станции и промежуточной подстанции производится в соответствии с выбранным номинальным напряжением ЛЭП СВН и шкалой номинальных напряжений в соответствии с заданными генерируемыми и потребляемыми мощностями. На электрической станции следует принять блочную схему.

Выбирают на станции 4 генератора марки CВФ-990/230-36 Характеристика представлена в таблице 3.

Таблица 3 - Характеристики генератора

Условия выбора блочного трансформатора

) ;

) ;

) ,

Где

,

,

% = 7,8% (таблица 1.6 [2])

потери на собственные нужды электростанции.

Для блоков с генераторами ТВВ-300-2, потери на собственные нужды составляют согласно

,

,

;

Номинальная мощность трансформатора в блоке с генератором СВФ-990/230-36 будет равна

.

Выбирают трансформатор 3хОРЦ-417000/500/20.

Таблица 4 - Параметры трансформатора

6. Расчетная схема и электрические параметры ЛЭП СВН

Отличительной особенностью расчета режимов электропередач, содержащих ЛЭП СВН значительной протяженности (более 300 км), является необходимость учета распределенности параметров этих линий по длине. Для этого линия разбивается на участки длиной порядка 50-100 км, составляется расчетная схема каждого участка (рисунок 5.1), параметры которой определяются по формулам:

;

;

,

где l - длина участка ЛЭП СВН, Nц - число параллельных цепей линии, R0, X0, b0 - соответственно удельные активное и индуктивное сопротивления и емкостная проводимость линии.

Активная проводимость линии, определяемая в основном потерями на корону, при расчетах режимов не учитывается.

Удельные характеристики линии определяются по формулам

;

;

,

где ω - угловая частота, ρ - удельное сопротивление проводов (алюминия), - среднегеометрическое междуфазовое расстояние.

 Мвар/км;

 Ом/км;

 Ом/км;

 См/км.

Рис. 7. Расчетная схема одного участка ЛЭП СВН

Рассматривают участок от узла "А" (ТЭС) до ПС1.

Ом;

Ом;

См.

Важнейшими элементами электропередачи СВН являются трансформаторы и автотрансформаторы: повышающие трансформаторы электрических станций, автотрансформаторы связи распределительных устройств различных классов напряжения электрических станций, и автотрансформаторы (трансформаторы) потребительских подстанций.

Двухобмоточные трансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения представляются в расчетных схемах дальних электропередач схемой, приведенной на рисунке RТВ, RТН и XТВ, XТН - соответственно активные и индуктивные сопротивления обмоток высшего и низшего напряжений трансформатора (автотрансформатора), а КТВН - коэффициент трансформации обмоток высшего-низшего напряжений, определяемые по номинальным напряжениям соответствующих обмоток.

Рис. 8. - Расчетная схема двухобмоточного трансформатора с расщепленной обмоткой НН

Данные по трансформаторам сведены в таблицу 4.

Таблица 4 - Данные трансформаторов

Проанализировав параметры и схемы отдельных элементов электропередачи, составляют общую расчетную схему, в которой фигурируют все входящие в электропередачу элементы.

Рис. 9 - Расчетная схема электропередачи

Таблица 5. Нагрузочные потери активной мощности и электроэнергии

Таблица 6. Потери на корону

Таблица 7. Потери от токов утечки по поверхности изоляторов ВЛ

Суммарные потери электроэнергии:

а) 707146,2

б) 714489,9

электропередача напряженность трансформатор фаза

Рис. 10

Анализ графика

Вывод:

. Определение нагрузочных потерь активной мощности и электроэнергии для каждого периода нагрузки:

а) по среднеквадратичному току линии

б) по параметрам П-образной схемы замещения

. Определение потерь на корону для каждого периода нагрузки и каждого периода погоды:

а) по среднеквадратичному напряжению

б) по справочным данным

. Учет токов утечки по изоляторам воздушных линий

. Суммарные годовые потери

. Расчет установившихся режимов

Расчет установившихся режимов выполняется с целью выявления уровней напряжения в узлах электропередачи, анализа их допустимости и выбора, при необходимости, средств регулирования напряжения.

При исследовании условий передачи мощности по дальней электропередаче необходимо провести расчеты основных режимов, которые могут возникнуть в процессе ее эксплуатации.

Схема для расчетов установившихся режимов приведена на рисунке 11.

Для рассматриваемой электропередачи следует рассмотреть следующие режимы:

максимальная генерация мощности на ТЭС при минимальном потреблении на подстанции (режим 1);

максимальная генерация мощности на ТЭС при максимальном потреблении мощности на подстанции (режим 2);

отключение двух блоков на ТЭС при минимальном потреблении на подстанции (режим 3);

отключение двух блоков на ТЭС при максимальном потреблении на подстанции (режим 4);

отключение одной цепи ЛЭП при минимальном потреблении на подстанции (режим 5);

отключение одной цепи ЛЭП при максимальном потреблении на подстанции (режим 6).

Расчёт режимов работы электропередачи произведём на ЭВМ при помощи специализированной программы "Энергия".

Результаты расчета сведены в таблице 8.

Таблица 8 - Напряжения в узлах в различных режимах без установленных шунтирующих реакторов