Проектирование подстанции системы электроснабжения города

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО  «Марийский Государственный Университет»

Электроэнергетический факультет 
 
 

     Кафедра электроснабжения 
 
 
 
 
 
 
 

Пояснительная записка к курсовому проекту  по дисциплине

 «Производство электроэнергии»

на тему

«Проектирование подстанции системы электроснабжения города» 
 

Задание №6. 
 
 
 
 
 
 

      Выполнил: студент группы ЭС-41

                          Тихонов П.В. 

Руководитель  проекта: Максимова И.В. 
 
 
 
 
 
 
 

Йошкар-Ола

2006г

 

     СОДЕРЖАНИЕ 
 
 
 

 

       ВВЕДЕНИЕ 

      Вследствии  роста потребления электрической  энергии возникает необходимость создания электрических станций, распределительных подстанций, отвечающих новым, современным требованиям. К тому же многие действующие на данный момент подстанции уже устаревают. Достижения в современной энергетике позволяют строить подстанции отвечающие высоким требования надежности, эксплуатации, отвечающие новым экологическим стандартам. Строительство этих подстанций также должно быть экономически целесообразным. Поэтому в некоторых случаях, проектируемая подстанция, строится с минимальными экономическими затратами. К такому случаю можно отнести подстанции обслуживающие вторые и третьи категории электроприемников.

     В курсовом проекте по графикам суточной нагрузки в летний и зимний период на среднем и низком напряжении нужно выбрать структурную схему электрической подстанции, отвечающей всем техническим и экономическим требованиям и расчищать основное оборудование для надежной и экономичной работы подстанции. В результате чего закрепить и расширить теоретические и практические знания. При выполнении курсового проекта усвоить методику проектирования.

     От  выбранной схемы зависят надежность работы электроустановки, ее экономичность, оперативная гибкость и удобство эксплуатации, безопасность обслуживания и возможность расширения.

     Но  способу присоединения к сети все ПС можно разделить на тупиковые, ответвительные, проходные, узловые. В  нашем случае подстанция узловая. По назначению различают потребительские и системные. Потребительские ПС предназначены для распределения электроэнергии между потребителями.

      Проектируемая подстанция должна обеспечить надежность электроснабжения потребителей и перетоков мощности по межсистемным или магистральным связям в нормальном и в после аварийном режиме, учитывать перспективу развития. Допускать возможность дальнейшего расширения. Обеспечить возможность проведения ремонтных и эксплуатационных работ, без отключения соседних присоединений.

 

1. ВЫБОР ВАРИАНТОВ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ПОДСТАНЦИИ

 

1. Перевод суточных графиков потребления мощности

     Переведём графики потребление активной мощности  из % в график мощности именованных единицах. 

                             а) сеть НН                                                               б) сеть СН

Рисунок 1 – Суточные графики потребления  активной мощности (в % от

). 

,       ,

      При известной активной максимальной мощности нагрузки ( ) можно перевести типовой график в график нагрузки данного потребителя, используя соотношения для каждой ступени графика:

,                                             (1.1)

      где – активная мощность соответствующей ступени,  МВт;

     – ордината соответствующей ступени  типового графика;          

     – активная максимальная мощность нагрузки, МВт.

    для зимнего графика рисунок 1 а):       для зимнего графика рисунок 1 б):

                                 

                                

                               

                               

                                                                                                  

    для летнего графика рисунок 1а):         для летнего графика рисунок 1б):

                                 

                                

                               

      Далее переводим графики активной в  графики реактивной мощности, согласно формул

                                                  (1.2)

                                                               (1.3)

      где      

                .

    для зимнего графика рисунок 1 а):       для зимнего графика рисунок. 1 б):

                           

                          

                         

                          

                                                                

    для летнего графика рисунок 1 а):        для летнего графика рисунок 1 б):

                             

                           

                           

      Находим значения полных мощностей в течении суток:

,                                                   (1.4)

      где – полная мощность соответствующей ступени, ;

        – коэффициент мощности.

    для зимнего графика Рисунок 1а):       для зимнего графика Рисунок 1б):

                               

                              

                         

                             

                                           

    для летнего графика Рисунок 1а):        для летнего графика Рисунок 1б):

                               

                          

                             

      На  основании расчетов построим графики потребления полной мощности представленный на рисунке 2 
 
 
 
 
 

     а) сеть НН                                                   б) сеть СН 

Рисунок 2 – Суточные графики потребления активной, реактивной и полной мощности.

      Полная  мощность у выводов ВН вычисляется  по формуле 

,                                             (1.4)

      где ; .

      Активная  мощность ВН для зимнего периода:

             

             

             

             

             

             

             

      Активная  мощность ВН для летнего периода:

             

             

             

               

      Реактивная  мощность ВН для зимнего периода:

             

             

             

             

             

             

             

      Реактивная  мощность ВН для летнего периода:

      Полная  мощность ВН для зимнего периода:

             

             

             

             

      Полная  мощность ВН для летнего периода:

             

             

               

      

      На  основании расчетов построим график потребления полной мощности

             

     Рисунок 3 – Суточный график потребления  полной мощности по сети ВН.

• Предварительный выбор мощности трансформатора (автотрансфрматора)

      Предварительная мощность трансформатора (автотрансформатора):

        МВ×А,

       ,                                                   (1.5)

      где – коэффициент перегрузки трансформатора(автотрансформатора).

      

 МВ×А. 

1.3 Выбор вариантов  структурной схемы  подстанции

      Для обеспечения надежного электроснабжения потребителей I, II и III категорий на подстанциях устанавливают два понижающих трансформатора (автотрансформатора).

      С учетом предварительной мощности трансформатора, которая необходима для ПС, номенклатуры трансформаторов (автотрансформаторов)  и структурных схем выбираем два варианта схемы ПС:

3. с автотрансформаторами:

 

      

      Рисунок 4 

4. с четырьмя двухобмоточными трансформаторами: