Дипломная (вкр): Разработка проекта районной электрической сети

Разработка проекта районной электрической сети

Дипломная работа

тема: "Разработка проекта районной электрической сети"

Содержание

Введение

. Баланс мощности в проектируемой сети, расчет мощности компенсирующих устройств

. Совместный выбор схемы, номинального напряжения, номинальных параметров линий и трансформаторов проектируемой сети

. Приведенные затраты электрической сети

. Расчет основных режимов работы проектируемой электрической сети

. Регулирование напряжения

. Технико - экономические показатели сети

7. Компоновка АЭС с реакторами типа ВВЭР - 1000

Заключение

Список использованных источников

Введение

Настоящий проект электрических сетей предусматривает выполнение связей между приемными пунктами и источниками электроэнергии. Оптимальный проект соответствует наименьшим затратам при строительстве и монтаже электрических сооружений и устройств, наибольшим удобствам и надежности при эксплуатации, обеспечивает питание потребителей электроэнергией надлежащего качества при приемлемых эксплуатационных издержках.

При проектировании электрической сети применяется стандартное оборудование, материалы, унифицированные конструкции опор и фундаментов. Проектирование выполняется в одну стадию, если проектная стоимость электрической сети невелика (технорабочий проект). При большей стоимости, что соответствует нашему случаю, проектирование выполняем в две стадии (технический проект и рабочие чертежи).

При учебном проектировании (в нашем случае) целью является получение навыков проведения проектных работ. Отрабатывались методы проектирования, рассматривались разные подходы к обоснованию основных проектных решений. Технические решения при проектировании принимались достаточно обосновано. Экономические стоимостные оценки в условиях рынка изменяются в широких пределах, поэтому в данной работе воспользовались экономическими оценками уже известного конкретного года 2007.

Проектные материалы (пояснительная записка, чертежи, сводные сметы, сводки затрат) имеют минимальный необходимый объем без повторений в различных частях и составлены достаточно четко с тем, чтобы пользование ими не вызывало затруднений. Титульные листы проекта и задания выполнены в соответствии со стандартом СТП 2.201-87.

1. Баланс мощности в проектируемой сети, расчет мощности компенсирующих устройств

Передача энергии по электрической сети осуществляется электромагнитными волнами практически мгновенно, чем и объясняется одновременность производства и потребления электроэнергии. Поэтому в установившемся режиме работы электросистемы в каждый момент времени электростанции должны выдавать мощность, равную мощности потребителей и потерям в элементах сети. Следовательно, должен иметь место баланс выдаваемой и потребляемой мощности. Баланс составляется раздельно для активной и для реактивной мощности.

Потребление активной мощности в проектируемой сети рассматриваем для периода наибольших нагрузок. Эту величину активной мощности складываем из нагрузок в заданных пунктах потребления электроэнергии и потерь мощности в линиях и трансформаторах сети. Установленная мощность генераторов питающей электросистемы обеспечивает потребности проектируемой районной сети в активной мощности во всех режимах работы.

Компенсация реактивной мощности оказывает влияние на величину полных нагрузок подстанций и выбор мощности трансформаторов, на сечении проводов линий, на потери напряжения, мощности и энергии в сети.

Все потребители электроэнергии, наряду с потреблением активной мощности Р потребляют и реактивную мощность Q. Коэффициент мощности cos φ является недостаточно показательным при оценке потребляемой реактивной мощности , так как при значениях cos φ, близких к единице, потребляемая реактивная мощность еще достаточно велика. Более показательным является коэффициент реактивной мощности tg φ = Q/P. При решении вопросов, связанных со снижением потерь в электрических сетях, пользуемся непосредственно значениями реактивной мощности.

Потребителями реактивной мощности являются приемники электроэнергии, которые по принципу своего действия используют переменное магнитное поле - асинхронные двигатели, дуговые и индукционные печи, сварочные установки, выпрямители и другие, а также такие устройства как: электропередачи - трансформаторы, линии электропередач, реакторы.

Источниками реактивной мощности являются: генераторы электростанций, протяженные воздушные и кабельные линии, синхронные компенсаторы, электродвигатели, батареи шунтовых (статических) конденсаторов, источники реактивной мощности.

Передача реактивной мощности от генераторов электростанции к потребителям сопряжена с дополнительными потерями активной мощности в устройствах электрической сети на участке генератор-потребитель. Снижение дополнительных потерь активной мощности достигается путем разгрузки электрической сети с помощью компенсирующих устройств, установленных у потребителя. Выбираем компенсирующие устройства и элементы питающих и распределительных сетей с учетом снижения токовых нагрузок от действия компенсации.

В настоящем проекте при выборе мощности компенсирующих устройств используем упрощенный подход.

При выборе компенсирующих устройств, устанавливаемых в распределительных сетях приемных подстанций, исходными являются следующие данные:

Рассчитываем активные и реактивные нагрузки потребителей напряжением 10 кВ (в нашем случае) в часы наибольшей (Р_макс , Q_макс)и наименьшей (Р_мин , Q_мин) нагрузки энергосистемы:

Q_макс = Р_макс · tg φ_i ;

Q_мин = Р_мин · tg φ_i ,_.

где · tg φ_i определяется по cos φ_i, величина которого указана в задании; Р_мин и Q_мин принимаются в доле от Р_макс и Q_макс согласно заданной нагрузке, в 0,8 о.е.

При расчёте реактивных нагрузок для подстанции в точке "а":

Q_макс = Р_макс · tg φ = 32 · 0,72= 23,17 МВАр;

Q_мин = Q_макс · 0,8 = 23,17 ·0,6 = 18,53 МВАр.

Энергосистемой задаются входные величины реактивной мощности Q_змакс и Q_змин , которые будут переданы из сети энергосистемы в режимах наибольшей и наименьшей активной нагрузки в сеть проектируемого приемного пункта.

Тогда tg φ_э принимаем равным 0,3.

Величины Q_змакс и Q_змин определяем по максимальной Р_макс и минимальной Р_мин активным нагрузкам и заданному значению tg φ_э.

Q_эмакс = Р_макс · tg φ_э =32 · 0,3 = 9,6 МВАр;

Q_эмин = Р_мин · tg φ_э = 25,6 · 0,3 = 7,68 МВАр.

Необходимая мощность компенсирующих устройств приемной подстанции "а" с учетом резерва, в послеаварийном режиме - увеличение на 10%:

Q_кумакс=1,1 ·Q_макс-Q_эмакс = 15,88 МВАр.

Мощность нерегулируемой части (постоянно включенной) компенсирующей установки определяем по формуле:

Q_кумин= Q_мин - Q_эмин = 10,85 МВАр.

Аналогичным образом ведём расчёт для каждой приёмной подстанции схемы и результаты заносим в таблицу 1.

Таблица 1 - Результаты расчетов для каждой приемной подстанции

          По величине Q_кумакс для каждой подстанции выбираем тип конденсаторной батареи, общую мощность, расчетную стоимость.

Для подстанции "а":

Конденсаторная батарея КСА-0,66-40, мощность  МВАр, общая мощность 21,2 МВАр, стоимостью 157тыс. руб.

Для подстанции "в":

Конденсаторная батарея КСА-0,66-40, мощность  МВАр, общая мощность 21,2 МВАр, стоимостью 157тыс. руб.

Для подстанции "г":

Конденсаторная батарея КСА-0,66-40, мощность  МВАр, общая мощность 21,2 МВАр, стоимостью 157тыс. руб.

Для подстанции "д":

Конденсаторная батарея КСА-0,66-40, мощность  МВАр, общая мощность 21,2 МВАр, стоимостью 157тыс. руб.

Для подстанции "е":

Конденсаторная батарея КСА-0,66-20, мощность  МВАр, общая мощность 10,6 МВАр, стоимостью 96 тыс. руб.

Тогда распечатанная полная мощность приемного пункта "а" с учетом установленных компенсирующих устройств:

 МВА.

где  - величина реактивной мощности компенсирующего устройства реально установленного на приемной подстанции.

Аналогично считаем для остальных подстанций и вносим полученные полные мощности в таблицу 2.

Таблица 2 - Расчет приемных пунктов с учетом КУ

2. Совместный выбор схемы, номинального напряжения, номинальных параметров линий и трансформаторов проектируемой сети

Схема соединений линий сети находится в тесной технико-экономической взаимозависимости от номинального напряжения сети. Часто изменение основной схемы сети влечет за собой необходимость изменения номинального напряжения сети. Возможна и обратная зависимость номинального напряжения от схемы соединения линии сети. Следовательно, выбор схемы сети и ее номинального напряжения желательно производить совместно. Однако в практике проектирования и реконструкции сети, либо привязки новой сети к существующим сетям, может оказаться ограниченным выбор номинального напряжения в силу наличия определенных номинальных напряжений в действующих электрических сетях.

Совместный выбор схемы соединений линий сети и ее номинального напряжения начинаем с создания ряда технически осуществимых вариантов сети с последующим их технико-экономическим сопоставлением по методу приведенных затрат.

Создаём варианты, которые подчиняются следующим определенным логическим требованиям:

передача электроэнергии от источника питания сети до приемных подстанций должна осуществляться по возможно кратчайшему пути;

на приемных подстанциях применяются упрощенные схемы ОРУ без выключателей;

электроснабжение подстанций, в которых есть потребители 1 категории, должно осуществляться не менее чем по двум линиям;

выключатели устанавливаются только в начале линии у источника питания;

длина трассы линии увеличивается на 10% из - за неровностей рельефа, и обхода естественных и искусственных препятствий. Для каждого участка трассы определяем её длину по плану с учётом масштаба.

,

где  - длина трассы линии на плане в см,

М - масштаб линий, указанный в задании, 7,5 км/см.

Расчёт длин трасс и линий электропередач

Для схемы соединения №1.

Суммарная длина трасс:

где l_Ti - длина трассы любой линии (одно и двухцепной), км.

Суммарная длина линии с учётом числа цепей в линии:

где - длина трассы одноцепной линии, км; - длина трассы двухцепной линии, км.

Общее число выключателей при условии установки одного выключателя в начале линии n^в=8 шт.

В дальнейшем усложняем схемы за счет выполнения сети в виде магистральной или магистрально-радиальной схемы. В этих схемах избегаем линий, в которых потоки мощности направлены обратно к источнику. Надо иметь в виду, что ответвления от линии производится глухим присоединением без коммутационных аппаратов. К каждой магистральной линии возможно присоединение не более трех приемных пунктов во избежание перегрузки головных участков магистрали.

Рассчитываем аналогичным образом для шести остальных схем соединений и полученные данные заносим в таблицу 3.

Таблица 3 - Расчет основных показателей для расчетных схем