МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: «Электроснабжение и электротехника» 
 
 
 
 
 
 
 

Курсовой  проект по дисциплине:

«Внутризаводское  электроснабжение и режимы»

Тема  проекта: «Районная электрическая  сеть»

Вариант задания №27 
 
 

Руководитель: Спиридонов Д.Л.

Исполнитель: Рогаченко А.Г.     

Группа: ЭТМб-301 
 
 
 
 
 
 

     Тольятти, 20011г 
Аннотация

     Проектом  районной электрической сети 35…220кВ предусмотрен эскизный проект электроснабжения потребителей, питаемых от пяти подстанций. Подключение подстанций осуществляется от электростанции, которые входят в состав энергетической системы. Активную мощность электростанции принимаем  достаточной для электроснабжения заданного района.

     Данный  курсовой проект включает в себя следующие разделы:

     - введение, в котором формулируем  цель проекта, устанавливаем связь  принимаемых решений с задачами  проектирования и эксплуатации  других объектов, обосновываем актуальность  разрабатываемой темы проекта;

     - баланс мощности в энергосистеме,  в результате которого определяем  мощность компенсирующих устройств  каждой подстанции;

     - шесть первоначальных вариантов  проектируемой сети;

     - выбор напряжения, конструкции линий,  подстанций, сопоставление и отбор  наиболее оптимального варианта;

     - электрический расчет выбранного  варианта;

     - регулирование напряжения;

     - определение технико-экономических  показателей проектируемой сети;

     - заключение.

 

Содержание

 Введение…………………………………………………………………. 4

1 Баланс мощности в проектируемой сети. Расчет мощности компенсирующих устройств…………………………………………………. 6

2 Совместный выбор схемы, номинального напряжения, номинальных параметров линии и трансформаторов проектируемой сети…………………………………………………………………………15

2.1 Составление  вариантов цепи. Расчет длин трасс и линий электропередач………………………………………………………………..17

2.2 Расчет  сечений проводов линий и выбор  для них марки…………………………………………………………………………...24

2.3 Выбор  мощности трансформаторов приёмных  подстанций…………………………………………………………………….27

2.4 Выбор  другого оборудования подстанций………………………………29

3 Приведенные  затраты электрической сети………………………………..31

4 Расчет  основных режимов работы проектируемой  электрической сети..41

4.1 Расчет нормального режима наибольших нагрузок…………….………41

4.2 Расчет послеаварийного режима работы проектируемой сети…….….47

5 Регулирование напряжения……………………………………………50

5.1 Режим наибольших нагрузок………………………………………..50

4.2. Послеаварийных режим……………………………………………..52

6 Технико-экономические показатели сети…………………………….53

Заключение……………………………………………………………….55

Литература………………………………………………………………..56

 

Введение

     Энергетика  обеспечивает электроэнергией и  теплом промышленные предприятия, сельское хозяйство, транспорт, коммунально-бытовые  нужды городов, рабочих и сельских поселков.

     Электрификация  страны предусматривает сооружение электростанций, электрических сетей  и установок для потребления  электроэнергии.

     Производство  электроэнергии на тепловых, гидравлических и атомных электростанциях страны ежегодно возрастает.

     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 курсового 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 является недостаточно показательным при оценке потребляемой реактивной мощности, так как при значениях , близких к единице, потребляемая реактивная мощность еще достаточно велика. Более показательным является коэффициент реактивной мощности  . 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 (, ) и наименьшей (, ) нагрузки энергосистемы: 
 

     где  определяется по (величина указана в задании);

       и  принимаются в доле от и согласно заданной нагрузке, в 0,5 о. е.

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Пункт б

= 38 МВт

= 380,5 = 19 (МВт)

       = 0,88

       = 0,54

       = 0,4 – оптимальный тангенс угла, соответствующий установленным приемному пункту условиям получения от энергосистемы мощности и  
 

= 380,54 = 20,52 (Мвар)

      = 190,54 = 10,26 (Мвар) и определяются по максимальным и минимальным активным нагрузкам:

= 380,4 = 15,2 (Мвар)

= 190,4 = 7,6  (Мвар)

     Необходимая мощность компенсирующих устройств приемного пункта с учетом резерва:

=1,13

=

= 1,13 20,52 – 15,2 = 7,78 (Мвар)

= 10,26 –  7,6 = 2,66 (Мвар)

     По  результатам расчетов выбираем для  данного пункта КУ типа КСА – 0,66 – 40 с установленной мощностью 10,6 (Мвар), стоимостью 79 тыс. руб.

= 10,6 (Мвар)

     Расчетная полная мощность для приемного пункта:

= + j() = 38 + j(20,52 – 10,6) = 38 +9,92i (МВА) 
 

     Пункт В

= 23 МВт

= 230,5 = 11,5 (МВт)

= 0,78

= 0,8

= 0,4 – оптимальный тангенс угла, соответствующий установленным приемному пункту условиям получения от энергосистемы мощности и