Реферат: Электрические сети энергетических систем
Министерство топлива иэнергетики России.
Екатеринбургскийэнергетический техникум
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по предмету “Электрическиесети энергетических систем”
Тема:Электрическая сеть 110 кВ
КП 2102 С-514-Э
Разработал:
УгреневС.Е.
Руководил:
Телегина И.А.1999г.
Оценка
Пояснительнаязаписка.
КП 2102 С-514-Э
СОДЕРЖАНИЕ:
стр.
Введение
1.Выбортипа и мощности силовых трансформаторов
2.Составление вариантов схем электрической сети и
расчет двух из них при максимальныхнагрузках
3.Технико-экономические сравнение двух выбранных
вариантов сети
4.Окончательныйрасчет оптимального варианта схемы
проектируемой электрической сети
5.Определениенапряжения на шинах подстанции
6.Списоклитературы
<img src="/cache/referats/1312/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1166 _x0000_s1168 _x0000_s1171 _x0000_s1349 _x0000_s1351">
ВВЕДЕНИЕ
Системообразующая сеть ЕЭС России сформирована электрическими сетяминапряжения 220-1150 кВ от Байкала до Калининграда, общей протяженностью более148 тыс. км.
Наличиепротяженной единой энергетической системы позволяет использовать максимумовнагрузки по часовым поясам суммарным эффектом до 8 млн.кВт.
Развитиесистемообразующей сети должно осуществляться с использованием двух систем номинальныхнапряжений 110-220-500-1150 кВ на большей части территории России и 110-330-750кВ в западной части ОЭС Центра и ОЭС Северо-Запада.
В период до2010г. на большей части Европейской территории России, включая Северный Кавказ, в Сибири и на Дальнем Востоке станетразвиваться сложная многокольцевая сеть напряжением 500 кВ. В западных районахдля выдачи мощности АЭС заканчивается формирование линий 750 кВ.
В 1995 годув энергосистемах России напряжением 110 кВ и выше эксплуатировалось около 440тыс. км ВЛ и почти 530 млн.кВА общейтрансформаторной мощности.
Для передачиизбытков мощности из восточной части ОЭС Сибири в западные энергосистемы ичерез Казахстан на Южный Урал завершается строительство ВЛ 1150 кВ Итат-Барноул. Ее включение увеличит пропускную способность электромагистрали в отдельныхсечениях на 800 МВт. Для создания связи между восточной и европейской частямиЕЭС России после 2000г. намечается сооружения ВЛ-1150 кВ Сибирь-Урал, котораяпройдет по территории России.
Тем не менеепропускная способность сети все еще не достаточна.
Вперспективе будут развиваться связи ЕЭС России с энергосистемами зарубежныхстран по следующим направлениям:
1. Увеличение экспортных поставок электроэнергии вФинляндию (2х цепная ВЛ-330 кВ и ВЛ-400 кВ).
2. Экспорт мощности и электроэнергии в Германию(линия
постоянноготока 4000 МВт на <img src="/cache/referats/1312/image003.gif" v:shapes="_x0000_i1025">
3. Увеличение экспортных поставок электроэнергии изРосси в страны восточной Европы через Украину.
4. Экспорт электроэнергии из восточных регионов иСибири в Китай.
5. Экспорт мощности и электроэнергии изКалининградской энергосистемы в Белорусию, Польшу, Германию .
Новые тенденции: в перспективной структуреэлектропотребления будут определяться в первую очередь изменением соотношениямежду долей промышленного и коммунально-бытового электропотребления. Напроизводство единицы сопоставимой продукции большинство российских заводовзатрачивают в 2-3 раза больше энергии и топлива, чем их зарубежные конкуренты.
Причины:
1.Изношенноеоборудование многих предприятий.
2.Низкийнаучно-технический уровень промышленности,
особенно в части энергосберегающих технологий.
3.Реконструкция энергооборудования должна сочетать
демонтаж устаревшего оборудования, замену его новым
болееэкономичным и экологически чистым, и продление
сроковслужбы оборудования высокого давления путем
заменывыработавших свой ресурс узлов и деталей.
Серьезнаяпроблема для всех стран СНГ — старение оборудования электростанций иэлектрических сетей. Более 60% оборудования эксплуатируется свыше 15 лет, в томчисле более 40% свыше 25 лет. Срок службы части электрических сетей превышает30 лет.
[ 5, стр. 6-7 ]
<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">1.ВЫБОР ТИПА И МОЩНОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
1.1.Составление баланса мощности по ПС
Для составления баланса мощностинеобходимо определить
нагрузки ПС на шинах низкого и среднегонапряжения.
S=P/cos<img src="/cache/referats/1312/image005.gif" v:shapes="_x0000_i1026"> (1)
Q=<img src="/cache/referats/1312/image007.gif" v:shapes="_x0000_i1027"> (2)
W=Pmax Tmax (3)
Результатырасчетов сводим в таблицу 1.
Таблица 1.
ПС
шины
Pmax МВт
Qmax МВар
Smax МВА
Tmax час
cos<img src="/cache/referats/1312/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028">
W
МВт ч
1
НН10кВ
28
13,6
31,1
5700
0,9
159600
2
НН35кВ
12
5,7
13,3
4700
0,9
56400
3
СН35кВ
18
8,7
20
3500
0,9
63000
НН10Кв10
4,8
11,1
3500
0,9
35000
П.С.1
Sномт.=31.1 0.7=21.77
П.С.2
Sном т.=13.3 0.7=9.31
<img src="/cache/referats/1312/image009.gif" v:shapes="_x0000_s2332">П.С.3
<img src="/cache/referats/1312/image010.gif" v:shapes="_x0000_s2331"><img src="/cache/referats/1312/image010.gif" v:shapes="_x0000_s2330"><img src="/cache/referats/1312/image010.gif" v:shapes="_x0000_s2329"><img src="/cache/referats/1312/image010.gif" v:shapes="_x0000_s2328">Sмахп.т.=<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">Ö
(18+10)2+(8.7+4.8)2=31.1МВАSном.т.=31.1 0.7=21.77
1.2Выбор количества и мощности трансформаторов на подстанции:
на ПС1-2 2хобмоточных трансформатора ТРДН25000/110/10
на ПС2-2 2хобмоточныхтрансформатора ТДН10000/110/10
на ПС3-2 3хобмоточныхтрансформатора ТДТН 25000/110/35/10
т.к. есть потребители I и II категории.
Приустановке 2х трансформаторовмощность каждого трансформатора выбирается порядка 70% от максимальной нагрузкиПС
Snom.тр<img src="/cache/referats/1312/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1029"><img src="/cache/referats/1312/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1030"><img src="/cache/referats/1312/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1031">max.ПС
Посправочнику[6, стр109-111] выбирается ближайший по мощности трансформатор.
Длятрех обмоточного трансформатора
<img src="/cache/referats/1312/image017.gif" v:shapes="_x0000_s2334"><img src="/cache/referats/1312/image010.gif" v:shapes="_x0000_s2333">Smax.ПС=<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">Ö
(Pн+Рс)2+(Qн+Qc)2(4)<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">1.3.Проверяем правильно ли выбранытрансформаторы по
коэффициенту загрузки при нормальном и послеаворийном
режиме по формулам:
Кз=(Smax.ПС100%)/(2Snom.тр(спр)) в нормальном режиме (5)
Кз=(Smax.ПС100%)/Snom.тр(спр) в послеаворийном режиме (6)
Длянормального режима: Кз<img src="/cache/referats/1312/image019.gif" v:shapes="_x0000_i1032">
Кз(ПС1)=(31.1100%)/(2 25)=62.2%
Кз(ПС2)=(13.3100)/(2 10)=66.5%
Kз(ПС)=(31.1 100)/(2 25)=62.2%
Дляпослеаворийного режима: Кз<img src="/cache/referats/1312/image019.gif" v:shapes="_x0000_i1033">
Кз(ПС1)=(31.1100)/25=124.4%
Кз(ПС2)=(13.3100)/10=133%
Kз(ПС)=(31.1 100)/25=124.4%
Условиевыполняется, значит трансформаторы выбраны правильно. Заносим данныетрансформатора в таблицу 2.
Таблица 2.
ПС
Категории
потреблен.
Smax
МВА
Число
тр-ров
Snom.тр-ров
МВА
Коэффициент загрузки
норм. режим
послеавор. режим
1
I,II,III
31.1
2
25
62.2
124.4
2
I,II,III
13.3
2
10
66.5
133
3
I,II,III31.1
2
25
62.2
124.4
1.4.Определяем параметры трансформаторов по справочнику [6, стр109-111] :
Таблица 3
ПС
Тип
трансфор-
матора
Справочные данные
Расчетные данные
Unom кВ
<img src="/cache/referats/1312/image021.gif" v:shapes="_x0000_i1034">хх
R ; Ом
X ; Ом
<img src="/cache/referats/1312/image021.gif" v:shapes="_x0000_i1035">хх
ВН
СН
НН
кВт
ВН
СН
НН
ВН
СН
НН
кВар
1
ТРДН 25000/110/10
115
-
10.5
25
3,06
-
-
58.36
-
-
175
2
ТДН 10000/110/35
115
-
11
14
7,9
-
-
136.5
-
-
70
ТДТН25000/110/35/10
115
38,5
11,0
28,5
1.5
1.5
1.5
59.7
37.5
175
3<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">4<span Times New Roman"">
1.5.Расчет приведенных нагрузок подстанции в МВА.5<span Times New Roman"">
Подстанция 1
28.16+j15.52 28.11+j15.19 1.53+j29.18
<img src="/cache/referats/1312/image022.gif" v:shapes="_x0000_s2335 _x0000_s2336 _x0000_s2341 _x0000_s2349 _x0000_s2352 _x0000_s2353 _x0000_s2354"> <img src="/cache/referats/1312/image023.gif" v:shapes="_x0000_s2350 _x0000_s2351">
0.05+j0.33 0.11+j2.13 28+j13.6
<img src="/cache/referats/1312/image025.gif" v:shapes="_x0000_i1036">
;(7)
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">D
Sоб.н=282+13.62/ 1152 (1.53+j29.18)=0.11+j2.13
S/=S+<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">D
Sоб.=28+j13.6+0.11+j2.13=28.11+j15.19Sпр=S/+Sхх;=28.11+j15.19+0.05+j0.33=28.16+j15.52
<img src="/cache/referats/1312/image026.gif" v:shapes="_x0000_s2356">Подстанция 2
12.138+j6.1 12.11+j5.96 3,95+J69.5
<img src="/cache/referats/1312/image027.gif" v:shapes="_x0000_s2357 _x0000_s2358 _x0000_s2359 _x0000_s2360 _x0000_s2364 _x0000_s2366 _x0000_s2367"> <img src="/cache/referats/1312/image028.gif" v:shapes="_x0000_s2361 _x0000_s2362">
0.028+j0.18 0.11+j2.13 12+j5.7
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">D
Soб.н=122 +5.72/ 1152(8.38+j68.25)=0.11+j0.89S/=S+<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">D
Sоб.н=12+j5.7+0.11+j0.89=12.11+j5.96Sпр=S/+Sхх=12.11+j5.96+0.028+j0.14=12.138+j6.1
<img src="/cache/referats/1312/image026.gif" v:shapes="_x0000_s2369">Подстанция 3 18.023+j8.7 0.75+j0
<img src="/cache/referats/1312/image029.gif" v:shapes="_x0000_s2534"> 18+J8.7
<img src="/cache/referats/1312/image030.gif" v:shapes="_x0000_s2381 _x0000_s2400"> <img src="/cache/referats/1312/image031.gif" v:shapes="_x0000_s2385"> <img src="/cache/referats/1312/image032.gif" " v:shapes="_x0000_s2384">
<img src="/cache/referats/1312/image033.gif" v:shapes="_x0000_s2394"><img src="/cache/referats/1312/image034.gif" v:shapes="_x0000_s2391">28.169+j16.198 28.079+j15.748 0.75+j29.85 28.029+j13.6
<img src="/cache/referats/1312/image035.gif" v:shapes="_x0000_s2378"><img src="/cache/referats/1312/image036.gif" v:shapes="_x0000_s2377"><img src="/cache/referats/1312/image037.gif" v:shapes="_x0000_s2376"><img src="/cache/referats/1312/image038.gif" v:shapes="_x0000_s2375"><img src="/cache/referats/1312/image039.gif" v:shapes="_x0000_s2374"> 0.023+j0
<img src="/cache/referats/1312/image040.gif" v:shapes="_x0000_s2399"> <img src="/cache/referats/1312/image041.gif" v:shapes="_x0000_s2397 _x0000_s2398"> <img src="/cache/referats/1312/image042.gif" v:shapes="_x0000_s2387 _x0000_s2388 _x0000_s2389"> <img src="/cache/referats/1312/image043.gif" v:shapes="_x0000_s2390"> <img src="/cache/referats/1312/image044.gif" v:shapes="_x0000_s2393 _x0000_s2395">
0.09+j0.45 0.05+j2.08 10.0+j4.97 10+J405
0.006+J0.168
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">D
Sоб.н=102+4.82/1152(0.75+j18.75)=0.006+j0.168<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">D
Sоб.с=182+8.72/1152(0.75+j0)=0.023+j0<img src="/cache/referats/1312/image034.gif" v:shapes="_x0000_s2537"><img src="/cache/referats/1312/image010.gif" v:shapes="_x0000_s2536"><img src="/cache/referats/1312/image010.gif" v:shapes="_x0000_s2535">S/н=Sн+<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">D
Sоб.н=10+j4.8+0.006+j0.168=10.006+j4.968S/c=Sc+<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">D
Sоб.с=18+j8.7+0.023+j0=18.023+j8.7Sв=S/с+S/н=18.023+j8.7+10.006+j4.968=28.029+j13.668
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">D
Sоб.в=28.0292+13.6682/1152(0.75+j29.85)=0.05+j2.08S/в=Sв+<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">D
Sоб.в=28.029+j13.668+0.05+j2.08=28.079+j15.748S=S/в+<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">D
Sхх=28,079+j15.748+0.09+j0.45=28.169+j16.1982.СОСТАВЛЕНИЕ ВАРИАНТОВ СХЕМ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙСЕТИ И РАСЧЁТ ДВУХ ИЗ
НИХПРИ МАКСИМАЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ
2,1 Составление вариантов схем сети.
<img src="/cache/referats/1312/image045.gif" v:shapes="_x0000_s2478 _x0000_s2479 _x0000_s2480 _x0000_s2481 _x0000_s2496">
N Конфигурация схемы длинна длинна кол-во выключа-
трассы провода телей на высоком
<img src="/cache/referats/1312/image046.gif" v:shapes="_x0000_s2476"> км. км. напряжении.
А-2
<img src="/cache/referats/1312/image047.gif" v:shapes="_x0000_s2407"><img src="/cache/referats/1312/image048.gif" v:shapes="_x0000_s2402"> 1-3
<img src="/cache/referats/1312/image049.gif" v:shapes="_x0000_s2411"> 2-3
<img src="/cache/referats/1312/image050.gif" v:shapes="_x0000_s2406"><img src="/cache/referats/1312/image051.gif" v:shapes="_x0000_s2404">1 156 156 3-3
<img src="/cache/referats/1312/image052.gif" v:shapes="_x0000_s2495"> Итого 11
<img src="/cache/referats/1312/image053.gif" v:shapes="_x0000_s2408 _x0000_s2410"> <img src="/cache/referats/1312/image054.gif" v:shapes="_x0000_s2482">
<img src="/cache/referats/1312/image055.gif" v:shapes="_x0000_s2416"><img src="/cache/referats/1312/image056.gif" v:shapes="_x0000_s2413"> А-6
<img src="/cache/referats/1312/image057.gif" v:shapes="_x0000_s2418"> 1-2
<img src="/cache/referats/1312/image056.gif" v:shapes="_x0000_s2415"><img src="/cache/referats/1312/image058.gif" v:shapes="_x0000_s2412">2 2-2
<img src="/cache/referats/1312/image059.gif" v:shapes="_x0000_s2422"><img src="/cache/referats/1312/image060.gif" v:shapes="_x0000_s2421"><img src="/cache/referats/1312/image061.gif" v:shapes="_x0000_s2420"><img src="/cache/referats/1312/image062.gif" v:shapes="_x0000_s2419"><img src="/cache/referats/1312/image063.gif" v:shapes="_x0000_s2417"> 151 302 3-2
Итого 12
<img src="/cache/referats/1312/image064.gif" " v:shapes="_x0000_s2414"> <img src="/cache/referats/1312/image065.gif" v:shapes="_x0000_s2483">
А-4
<img src="/cache/referats/1312/image066.gif" v:shapes="_x0000_s2430"><img src="/cache/referats/1312/image067.gif" v:shapes="_x0000_s2429"><img src="/cache/referats/1312/image068.gif" v:shapes="_x0000_s2428"><img src="/cache/referats/1312/image056.gif" v:shapes="_x0000_s2425">3 1-2
<img src="/cache/referats/1312/image066.gif" v:shapes="_x0000_s2431"> 2-2
<img src="/cache/referats/1312/image069.gif" v:shapes="_x0000_s2433"><img src="/cache/referats/1312/image056.gif" v:shapes="_x0000_s2426"><img src="/cache/referats/1312/image058.gif" v:shapes="_x0000_s2424"> 3-2
<img src="/cache/referats/1312/image069.gif" v:shapes="_x0000_s2432"> 121 242 Итого 10
<img src="/cache/referats/1312/image064.gif" v:shapes="_x0000_s2427">
<img src="/cache/referats/1312/image070.gif" v:shapes="_x0000_s2494"><img src="/cache/referats/1312/image071.gif" v:shapes="_x0000_s2493"><img src="/cache/referats/1312/image072.gif" v:shapes="_x0000_s2492"><img src="/cache/referats/1312/image073.gif" v:shapes="_x0000_s2490"><img src="/cache/referats/1312/image074.gif" v:shapes="_x0000_s2467"><img src="/cache/referats/1312/image075.gif" v:shapes="_x0000_s2465"><img src="/cache/referats/1312/image058.gif" v:shapes="_x0000_s2462"> А-4
1-2
<img src="/cache/referats/1312/image058.gif" v:shapes="_x0000_s2461">4 2-2
<img src="/cache/referats/1312/image076.gif" v:shapes="_x0000_s2471"><img src="/cache/referats/1312/image077.gif" v:shapes="_x0000_s2470"><img src="/cache/referats/1312/image078.gif" v:shapes="_x0000_s2468"><img src="/cache/referats/1312/image058.gif" v:shapes="_x0000_s2463"> 186 224 3-2
Итого 12
<img src="/cache/referats/1312/image064.gif" v:shapes="_x0000_s2464">
По количеству выключателей, длине трассы,длине провода
выбираемварианты 1и3.
2.СОСТОВЛЕНИЕВАРИАНТОВ СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ И РАСЧЕТ ДВУХ ИЗ НИХ ПРИ МАКСИМАЛЬНЫХНАГРУЗКАХ
2.1.Состовлениевариантов схем сети.
Таблица 4
N варианта
Конфигурация схемы
длинна трассы
км
длинна провода
км
Количество выключателей на вы-соком напряжении
1
1
2
А
170
170
ПС А+ПС1+ПС2
2+3+3=8
2
1
А
2
95
190
<p