Районная электрическая сеть

Министерство образования  Российской федерации                      

 

Тольяттинский государственный  университет

 

Кафедра “Электроснабжение и электротехника”

 

 

 

 Расчетно-пояснительная  записка к курсовому проекту  по дисциплине

”Электроэнергетика, часть 1.”

 

Тема проекта

“ Районная электрическая  сеть”

 

 

 

 

 

 

Студент: Зверинцев И. С.

 

                                             Группа: ЭC-301

                                                         

Руководитель: Елгин А.А.

                                                                

 

 

 

 

 

 

Тольятти 2009

 

 

 

 

Содержание

 

1.Введение

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

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

4.Расчет основных режимов  работы проектируемой электрической  сети

5.Регулирование напряжения

6.Технико-экономические  показатели сети

Заключение

Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аннотация

В данном курсовом проекте  разработана электрическая схема электроснабжения пяти пунктов потребления электроэнергии от электростанции, которая входит в состав энергетической системы. Активная мощность электростанции достаточна для электроснабжения заданного района.

Проведено технико-экономическое  обоснование выбранной схемы электроснабжения и проведен расчет ее при характерных режимах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. 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.

Цель проекта - разработать  вариант районной электрической  сети. Оптимальный вариант проекта  должен соответствовать наименьшим затратам при строительстве, монтаже  электротехнических устройств, наибольшему  удобству и надежности при эксплуатации обеспечивая надлежащее качество электроэнергии и минимум расходов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

Потребление активной мощности  в проектируемой сети рассматривается  для периода наибольших нагрузок.

Расчет баланса реактивной мощности проектируемой районной сети преследует цель определения мощности и мест установки компенсирующих устройств.

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

- расчетные активные и реактивные  нагрузки потребителей 6-10 кВ в  часы наибольшей (P_макс, Q_макс ) и наименьшей (P_макс, Q_мин ) адекватной нагрузки энергосистемы;

-  P_макс соответствует величине указанной в задании (P_макс =P_н );

- Q_эмакс, Q_эмин – заданные энергосистемой входные величины реактивной мощности.

 

Пункт а.

P_{a макс}=32 МВт                   P_aмин=32·0.5=16 МВт

tg φ_a=0,538                         

tg φ_э=0.3- оптимальный тангенс угла, соответствующий установленным приемному пункту условиям получения от энергосистемы мощности P_макс и Q_макс

Q_{a макс}=P_aмакс ·tg φ_a=32·0,538=17,219 МВар

Q_{a мин}=Q_{a макс} ·0.5= 17,219 ·0.5=8,6096 МВар

Q_эмакс и Q_эмин определяются по максимальным и минимальным активным нагрузкам:

Q_{эмакс а}=P_{a макс} ·tg φ_э=32·0.3=9,6 МВар

Q_{эмин а}=P_{a мин} ·tg φ_э=16·0.3=4,8 МВар

Необходимая мощность компенсирующих устройств приемного пункта с  учетом резерва:

Q_{кумакс a}=1.1·Q_{а макс}-Q_{эмакс а}=1.1·17,219-9,6=9,341 МВар

Q_{кумин a}=Q_{а мин}-Q_{эмин а}=8,6096 -4,8 =3,8096 МВар

По результатам расчетов выбираем для данного пункта КУ типа КСА 0.66-40 с установленной мощностью 10.6 МВар в количестве 1 штука.

 Q’_{кумакс а}=10.6 МВар

Расчетная полная мощность для приемного пункта:

S’_а=P_{а макс}+j(Q_{а макс}-Q’_{кумакс а})=32+j(17,219-10,6)=32+j6,619 МВА

 

Пункт в:

P_{в макс}=25 МВт                   P_{в мин}=25·0.5=12,5 МВт

tg φ_в=0.559                        

tg φ_э = 0,3 - оптимальный тангенс угла, соответствующий установленным приемному пункту условиям получения от энергосистемы мощности P_макс и Q_макс

Q_{в макс}=P_{в макс} ·tg φ_в=25·0.559=13,975 МВар

Q_{в мин}=Q_{в макс} ·0.5=13,975·0.5=6,9875 МВар

Q_эмакс и Q_эмин определяются по максимальным и минимальным активным нагрузкам:

Q_{эмакс в}=P_{в макс} ·tg φ_э=25·0,3=7,5 МВар

Q_{эмин в}=P_{в мин} ·tg φ_э=12,5·0,3=3,75 МВар

Необходимая мощность компенсирующих устройств приемного пункта с  учетом резерва:

Q_{кумакс в}=1.1·Q_{в макс}-Q_{эмакс в}=1,1·13,975-7,5=7,8725 МВар

Q_{кумин в}=Q_{в мин}-Q_{эмин в}=6,9875-3,75=3,2375 МBар

По результатам расчетов выбираем для данного пункта КУ типа КСА 0.66-20 с установленной мощностью 5,3 МВар в количестве 1 штука.

 Q’_{кумакс в}=5,3 МВар

Расчетная полная мощность для приемного пункта:

S’_в=P_вмакс+j(Q_вмакс-Q_{кумакс в})=25+j(13,975-5,3)=25+j8,375 МВА

 

Пункт г:

P_{г макс}=10 МВт                   P_{г мин}=10·0.5=5 МВт

tg φ_г=0,6446                         

tg φ_э = 0,3 - оптимальный тангенс угла, соответствующий установленным приемному пункту условиям получения от энергосистемы мощности P_макс и Q_макс

Q_{г макс}=P_{г макс} ·tg φ_г=10·0,6446=6,446 МВар

Q_{г мин}=Q_{г макс} ·05=6,446·0.5=3,223 МВар

Q_эмакс и Q_эмин определяются по максимальным и минимальным активным нагрузкам:

Q_{эмакс г}=P_{г макс} ·tg φ_э=10·0.3=3 МВар

Q_{эмин г}=P_{г мин} ·tg φ_э=5·0,3=1,5 МВар

Необходимая мощность компенсирующих устройств приемного пункта с  учетом резерва:

Q_{кумакс г}=1,1·Q_{г макс}-Q_{эмакс г}=1.1·6,446-3=4,0906 МВар

Q_{кумин г}=Q_{г мин}-Q_{эмин г}=3,223-1,5=1,723 МBар

По результатам расчетов выбираем для данного пункта КУ типа КСА 0,66-20 с установленной мощностью 5,3 МВар в количестве 1 штука.

 Q’_{кумакс г}=5,3 МВар

Расчетная полная мощность для приемного пункта:

S’_г=P_{г макс}+j(Q_{г макс}-Q’_{кумакс г})=10+j(6,446-5,3)=10+j1,146МВА

 

Пункт д:

P_{д макс}=32 МВт                   P_{д мин}=32·0.5=16 МВт

tg φ_д=0,7349                         

tg φ_э = 0,3 - оптимальный тангенс угла, соответствующий установленным приемному пункту условиям получения от энергосистемы мощности P_макс и Q_макс

Q_{д макс}=P_{д макс} ·tg φ_д=32·0,7349=23,5168 МВар

Q_{д мин}=Q_{д макс} ·0.5=23,5168·0.5=11,7584 МВар

Q_эмакс и Q_эмин определяются по максимальным и минимальным активным нагрузкам:

Q_{эмакс д}=P_{д макс} ·tg φ_э=32·0.3=9,6 МВар

Q_{эмин д}=P_{д мин} ·tg φ_э=16·0.3=4,8 МВар

Необходимая мощность компенсирующих устройств приемного пункта с  учетом резерва:

Q_{кумакс д}=1.1·Q_{д макс}-Q_{эмакс д}=1.1·23,5168-4,8=16,2685 МВар

Q_{кумин д}=Q_{д мин}-Q_эмин=11,7584-4,8=6,9584 МBар

По результатам расчетов выбираем для данного пункта КУ типа КСА 0.66-20 с установленной мощностью 5,3 МВар в количестве 3 штуки.

 Q’_{кумакс  д}=5,3·3=15,9 МВар

Расчетная полная мощность для приемного пункта:

S’_д=P_{д макс}+j(Q_{д макс}-Q_{кумакс д})=32+j(23,5168-16,2685)=32+7,6168 МВА

 

 

 

Пункт е.

P_{е макс}=24 МВт                   P_{е мин}=24·0.5=12 МВт

tg φ_е=0,5381                         

tg φ_э=0.3- оптимальный тангенс угла, соответствующий установленным приемному пункту условиям получения от энергосистемы мощности P_макс и Q_макс

Q _{е макс}=P_{е макс} ·tg φ_е=24·0,5381=12,9144 МВар

Q_{е мин}=Q_{е макс} ·0.5= 12,9144 ·0.5=6,4572 МВар

Q_эмакс и Q_эмин определяются по максимальным и минимальным активным нагрузкам:

Q_{эмакс е}=P_{е макс} ·tg φ_э=24·0.3=7,2 МВар

Q_{эмин е}=P_{е мин} ·tg φ_э=12·0.3=3,6 МВар

Необходимая мощность компенсирующих устройств приемного пункта с  учетом резерва:

Q_{кумакс е}=1.1·Q_{е макс}-Q_{эмакс е}=1.1·12,9144-7.2=7,0058 МВар

Q_{кумин е}=Q_{е мин}-Q_{эмин е}=6,4572 -3,6 =2,8572 МВар

По результатам расчетов выбираем для данного пункта КУ типа КСА 0.66-20 с установленной мощностью 5,3 МВар в количестве 1 штук.

 Q’_{кумакс е}=5,3 МВар

Расчетная полная мощность для приемного пункта:

S’_е =P_{е макс}+j(Q_{е макс}-Q_{кумакс е})=24+j(12,9144-7,2)=24+j7,6144 МВА

 

 

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

3.1 Составление  вариантов цепи

Составляем 5 вариантов цепи

Требования:

1) Передача электроэнергии  от источника питания сети  до приемных подстанций должна  осуществляться по возможно кратчайшему пути;

2) На приемных подстанциях  применяются упрощенные схемы  ОРУ;

3) Электроснабжение пунктов,  в которых есть потребители I категории должно осуществляться не менее чем по 2-м линиям;

4) Выключатели устанавливаются  только в начале линии у  источника питания;

5) Длина трассы линии  увеличивается на 5-10 % за счет  неровностей рельефа, и обхода  естественных и искусственных  препятствий, по  ходу линии.  Она определяется: l_т=l_см·m·1.05,           где         l_см – длина трассы линии на плане в см,

 m- масштаб линии

суммарная длина трассы, линии:

l_T∑=∑l_Ti

l_T∑=∑l_Ti⁽¹⁾ +2·∑l_Ti⁽²⁾

 

 

Вариант 1

 

    

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 2

    

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 3

    

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 4

                 

    

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 5

    

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

Вариант	I	II	III	IV	V
	8	6	5	4	4
	331,8	288,96	262,08	240,24	241,84
	545,16	459,48	432,6	410,76	424,04