Автор работы: Пользователь скрыл имя, 01 Сентября 2012 в 22:34, курсовая работа
В данном проекте изложены основные положения и произведен расчет электрической сети, снабжающей электроэнергией пять групп предприятий химической промышленности города Караганда.
Введение 6
1 Предварительный расчет электрической сети 7
1.1 Краткая характеристика электроснабжаемого района 7
1.1.1 Климатические условия 7
1.1.2 Расстояния по воздушной прямой и протяженности трасс между пунктами сети 7
1.2 Построение годового графика нагрузки по продолжительности 8
1.3 Баланс активной и реактивной мощности 11
1.3.1 Баланс активной мощности 12
1.3.2 Баланс реактивной мощности 12
1.4 Выбор конструкции сети и материала проводов 15
1.5 Формирование вариантов схем электроснабжения и их анализ 15
1.6 Предварительный расчет выбранных вариантов 17
1.6.1 Расчет радиально-магистрального варианта сети 17
1.6.1.1 Расчет потокораспределения в нормальном режиме максимальных нагрузок 17
1.6.1.2 Выбор номинального напряжения сети 18
1.6.1.3 Выбор сечения проводов ЛЭП 19
1.6.1.4 Проверка проводов по току наиболее тяжелого аварийного режима 20
1.6.1.5 Проверка сети по потере напряжения в нормальном и послеаварийном режимах 21
1.6.2 Расчет смешанного варианта сети 25
1.6.2.1 Расчет потокораспределения в нормальном режиме максимальных нагрузок 25
1.6.2.2 Выбор номинального напряжения сети 27
1.6.2.3 Выбор сечения проводов ЛЭП 28
1.6.2.4 Проверка проводов по току наиболее тяжелого аварийного режима 29
1.6.2.5 Проверка сети по потере напряжения в нормальном и послеаварийном режимах 31
1.7 Выбор числа и мощностей силовых трансформаторов 36
1.8 Проверка трансформаторов на перегрузочную способность по ГОСТ 14209-97 …………………………………………………………………………………..38
1.9 Формирование схем электрических соединений вариантов сети 44
2 Технико-экономическое сравнение вариантов сетей 47
2.1 Расчет потерь мощности в элементах сети 47
2.2 Расчет потерь электроэнергии 48
2.3 Расчет капитальных затрат 49
2.4 Расчет эксплуатационных издержек 52
2.5 Расчет приведенных затрат 53
3 Электрический расчет выбранного варианта сети 54
3.1 Формирование схемы замещения сети 54
3.2 Расчет зарядных мощностей 54
3.3 Выбор режима нейтрали 55
3.4 Определение расчетных нагрузок 55
3.5 Расчет режимов сети 59
3.5.1 Расчет для нормального режима максимальных нагрузок 59
3.5.2 Расчет для нормального режима минимальных нагрузок 63
3.5.3 Расчет для послеаварийного режима 66
3.6 Определение напряжения на стороне низшего напряжения подстанций 70
3.7 Выбор регулировочных ответвлений трансформаторов 71
4 Проверочный расчет баланса активной и реактивной мощности в сети 74
Заключение 76
Список использованных источников 77
, (2.15)
где αΣл – ежегодные отчисления на амортизацию, текущий ремонт и обслуживание ЛЭП, %, определяется по таблице 2.8 [2];
αΣпс – ежегодные отчисления на амортизацию, текущий ремонт и обслуживание оборудования подстанций, %, определяется по таблице 2.8 [2];
β – стоимость 1 кВт·ч потерь электроэнергии, руб/кВт·ч.
Для
радиально-магистрального варианта:
Для
смешанного варианта:
Приведенные затраты Зi, тыс.р., определяются по формуле:
,
где рН – нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, 1/год, рН = 0,12.
Радиально-
Смешанный
вариант:
Выбор
рационального варианта:
По
критерию минимума приведенных затрат
для дальнейшего проектирования
принимаем радиально-
Зарядные мощности линий ∆Qcij, Мвар, в нормальном режиме:
,
где bij – емкостная проводимость участка сети, мкСм.
Для
участка 2-3:
Расчет для остальных участков аналогичен. Зарядные мощности ЛЭП в послеаварийном режиме уменьшаются вдвое для двухцепных линий. Результаты вычислений сведены в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 – Расчет зарядных мощностей линии
Участок | Число цепей | bij, мкСм | Норм. режим | Послеав. режим |
∆Qcij, Мвар | ∆Qcij, Мвар | |||
2-3 | 2 | 263,088 | 5,919 | 2,96 |
0-2 | 2 | 881,345 | 19,830 | 9,915 |
4-5 | 1 | 124,967 | 2,812 | 2,812 |
1-5 | 2 | 368,323 | 8,287 | 4,144 |
0-1 | 2 | 723,492 | 16,279 | 8,139 |
Итого: | 53,127 |
Вид
заземления нейтрали: эффективно-заземленная
нейтраль, когда в электрически связанной
сети часть нейтралей обмоток силовых
трансформаторов подключенных к этой
сети разземляется по условию снижения
токов однофазного замыкания на землю.
Расчетные нагрузки определяются для трех режимов: максимальных, минимальных нагрузок и в послеаварийном режиме.
Расчетная нагрузка i-ой подстанции Spi, MBA, будет определяться следующим образом:
;
;
,
где – активная нагрузка - ой подстанции;
, активные потери в меди и стали трансформаторов i- ой подстанции, определенные в разделе 2 по выражениям (2.1) и (2.2) соответственно;
потери реактивной мощности в меди трансформаторов - ой подстанции;
потери реактивной мощности в стали (холостого хода) трансформаторов - ой подстанции;
половина
суммы зарядных мощностей
линий соединенных с
данной подстанцией.
где напряжение короткого замыкания трансформатора;
– количество трансформаторов
установленных на подстанции.
где ток холостого хода трансформатора
в процентах от номинального тока i-той подстанции.
где зарядные мощности линий, примыкающие к рассматриваемой подстанции.
Расчет
для первой подстанции по формулам
(3.2) – (3.6), максимальный режим:
Расчет для остальных подстанций аналогичен. Результаты вычислений сведены в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – Расчетные нагрузки (максимальный режим)
№ п/с | Рi, МВт | Qi, Мвар | ∆Qci, Мвар | ∆Pxxпi, МВт | ∆Pпi, МВт | ∆Qxxпi, Мвар | ∆Qпi, Мвар | Ppi, МВт | Qpi, Мвар | Spi, МВА |
1 | 15 | 3,733 | 12,283 | 0,042 | 0,040 | 0,256 | 0,821 | 15,082 | -7,473 | 16,832 |
2 | 13 | 3,235 | 12,875 | 0,042 | 0,030 | 0,256 | 0,617 | 13,072 | -8,767 | 15,739 |
3 | 25 | 6,221 | 2,96 | 0,070 | 0,047 | 0,448 | 1,089 | 25,117 | 4,798 | 25,571 |
4 | 31 | 7,714 | 1,406 | 0,059 | 0,060 | 0,41 | 2,754 | 31,119 | 9,472 | 32,529 |
5 | 17 | 4,23 | 5,55 | 0,042 | 0,051 | 0,256 | 1,055 | 17,093 | -0,008 | 17,093 |
Итого | 0,255 | 0,228 | 1,625 | 6,336 | ||||||
Всего | 0,483 | 7,961 |
Определение
расчетных нагрузок для минимального
режима аналогично как и для максимального
режима. По графику суточных нагрузок
(рисунок 1.1) определяется значение минимальной
ступени в относительных единицах: 0,1.
Расчетные нагрузки в послеаварийном
режиме определяются для нагрузок максимального
режима. Результаты вычислений для нормального
режима минимальных нагрузок и послеаварийного
режима сведены в таблицы 3.3 и 3.4.
Таблица 3.3 – Расчетные нагрузки (минимальный режим)
№ п/с | Рi, МВт | Qi, Мвар | ∆Qci, Мвар | ∆Pxxпi, кВт | ∆Pпi, кВт | ∆Qxxпi, Мвар | ∆Qпi, Мвар | Ppi, МВт | Qpi, Мвар | Spi, МВА |
1 | 1,5 | 0,373 | 12,283 | 42 | 0,397 | 0,256 | 0,008 | 1,542 | -11,65 | 11,747 |
2 | 1,3 | 0,324 | 12,875 | 42 | 0,298 | 0,256 | 0,006 | 1,342 | -12,29 | 12,362 |
3 | 2,5 | 0,622 | 2,96 | 70 | 0,470 | 0,448 | 0,011 | 2,57 | -1,879 | 3,184 |
4 | 3,1 | 0,771 | 1,406 | 59 | 0,604 | 0,41 | 0,028 | 3,16 | -0,197 | 3,166 |
5 | 1,7 | 0,423 | 5,55 | 42 | 0,509 | 0,256 | 0,011 | 1,743 | -4,86 | 5,163 |
Итого | 255 | 2,278 | 1,625 | 0,063 | ||||||
Всего | 257,278 | 1,689 |
Таблица 3.4 – Расчетные нагрузки (послеаварийный режим)
№ п/с | Рi, МВт | Qi, Мвар | ∆Qci, Мвар | ∆Pxxпi, МВт | ∆Pпi, МВт | ∆Qxxпi, Мвар | ∆Qпi, Мвар | Ppi, МВт | Qpi, Мвар | Spi, МВА |
1 | 15 | 3,733 | 6,142 | 0,042 | 0,040 | 0,256 | 0,821 | 15,082 | -1,331 | 15,14 |
2 | 13 | 3,235 | 6,437 | 0,042 | 0,030 | 0,256 | 0,617 | 13,072 | -2,329 | 13,278 |
3 | 25 | 6,221 | 1,48 | 0,070 | 0,047 | 0,448 | 1,089 | 25,117 | 6,278 | 25,89 |
4 | 31 | 7,714 | 1,406 | 0,059 | 0,060 | 0,41 | 2,754 | 31,119 | 9,472 | 32,529 |
5 | 17 | 4,23 | 3,478 | 0,042 | 0,051 | 0,256 | 1,055 | 17,093 | 2,064 | 17,217 |
Итого | 0,255 | 0,228 | 1,625 | 6,336 | ||||||
Всего | 0,483 | 7,961 |
Информация о работе Проектировка районной электрической сети