ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Амурский государственный университет"
(ГОУВПО "АмГУ")
Кафедра энергетики
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
на тему: Проектирование районной электрической сети
по дисциплине Электропитающие системы и сети
Исполнитель
студент группы 244 Р.И. Москвичева
Руководитель А.А. Воловиков
Нормоконтроль В.А. Клемис
Благовещенск 2005
Реферат
Работа 65 с., 6 рисунков, 24 таблицы, 14 источников, 8 приложений.
Режимы работы, надёжность энергоснабжения, распределительное устройство, источник питания, узловая районная подстанция, регулирование напряжения, нагрузки потребителей, номинальное напряжение.
В ходе выполнения курсового проекта были разработаны различные варианты схем электрических сетей. Отобраны наиболее подходящие по экономическим и техническим требованиям, для них выбиралось электрическое оборудование для осуществления надёжного электроснабжения потребителей даже в часы аварийной работы и соблюдения категорийности в соответствии с ПУЭ. Также были посчитаны все возможные режимы работы одной схемы. По каждому режиму решался вопрос регулирования напряжения.
Содержание
Введение
1. Энерго-экономическая характеристика района
1.1 Характеристика источников питания
1.2 Характеристика потребителей
1.3 Климатические условия
1.4 Физико-географическая характеристика
2. Расчет режимных характеристик
2.1 Цели и задачи расчета
2.2 Расчет режимных характеристик в зимний период времени
3. Отбор конкурентно-способных вариантов
3.1 Принципы составления вариантов схем
3.2 Построение и краткая характеристика 10 принятых вариантов
3.3 Выбор четырёх вариантов
4. Баланс активной и реактивной мощности
4.1 Баланс активных мощностей
4.2 Баланс реактивных мощностей
4.3 Выбор компенсирующих устройств
5. Технический анализ четырёх вариантов
5.1 Выбор номинального напряжения
5.2 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов
5.3 Выбор сечений воздушных линий методом экономических токовых интервалов
5.4 Выбор схем распределительных устройств
6. Технико-экономическое сравнение двух вариантов
6.1 Общие сведения
6.2 Определение потерь электроэнергии и их оценка
7. Расчёт установившихся режимов
7.1 Общие сведения
7.2 Расчёт установившегося максимального режима
8. Анализ установившихся режимов
8.1 Анализ напряжений в узлах
8.2 Анализ потерь
8.3 Анализ баланса активной и реактивной мощности
8.4 Анализ загрузки ВЛ
9. Задание для углубленной проработки. методы регулирования напряжения
9.1 Изменение потерь напряжения в сети
9.2 Регулирование напряжения
Заключение
Библиографический список
Современные энергетические системы состоят из сотен связанных между собой элементов, влияющих друг на друга. Однако проектирование всей системы от электростанций до потребителей с учетом особенностей элементов с одновременным решением множества вопросов (выбора ступеней напряжения, схем станций, релейной защиты и автоматики, регулирования режимов работы системы, перенапряжений) нереально. Поэтому общую глобальную задачу необходимо разбить на задачи локальные, которые сводятся к проектированию отдельных элементов системы: станций и подстанций; частей электрических сетей в зависимости от их назначения (районных, промышленных, городских, сельских); релейной защиты и системной автоматики и т.д. Однако проектирование должно проводиться с учетом основных условий совместной работы элементов, влияющих на данную проектируемую часть системы.
Намеченные проектные варианты должны удовлетворять следующим требованиям: надежности, экономичности; удобства эксплуатации; качества энергии и возможности дальнейшего развития.
Курсовое проектирование должно способствовать закреплению, углублению и обобщению знаний, полученных студентами по данной и смежным дисциплинам на лекциях, практических занятиях, в лабораториях и на производственной практике, воспитанию навыков самостоятельной творческой работы, ведения инженерных расчетов и технико-экономического анализа.
В ходе курсового проектирования приобретаются навыки пользования справочной литературой, ГОСТами, едиными нормами и укрупненными показателями, таблицами, номограммами.
Цель курсового проектирования является систематизация и расширение теоретических знаний, углубленное изучение проблем электрических систем и сетей, овладение навыками самостоятельного решения инженерных задач по профилирующей специальности.
В задачу курсового проектирования входит изучение практических инженерных методов решения комплексных вопросов сооружения линий электропередач, подстанций и других элементов электрических сетей и систем, а также дальнейшее развитие расчетно-графических навыков, необходимых для проектной работы. В процессе проектирования применяются знания, полученные при изучении курса "Электрические системы и сети" и смежных дисциплин. Необходимо решать задачи, не имеющие однозначного решения, оценивать ряд факторов и самостоятельно отвечать на вопросы.
Особенность проектирования электрических систем и сетей заключается в тесной взаимосвязи технических и экономических расчетов.
Первые шаги в области проектирования убеждают, что полученные знания, умение проводить различные расчеты сетей недостаточны для выполнения проекта. Задачи, которые поставлены в проекте электрической сети, в большинстве случаев не имеют однозначного решения. Выбор наиболее удачного варианта электрической сети производиться не только путем теоретических расчетов, но и на основе различных соображений. Выполнение курсового проекта дает возможность получить некоторый опыт и навыки проектирования.
Источником питания в данном курсовом проекте является узловая распределительная подстанция (УРП) - это центральная подстанция напряжением 35 - 330 кВ для основной сети 35 - 220 кВ, получающая питание от энергосистемы и распределяющая ее на том же напряжении, что и подстанция глубокого ввода (ПГВ) или на пониженном напряжении.
В зависимости от выполняемых функции, возможностей обеспечения схемы питания от энергосистемы, величины и режимов потребления электроэнергии и мощности, особенностей правил пользования электроэнергией потребителей принято делить на следующие основные группы:
промышленные и приравненные к ним;
производственные сельскохозяйственные;
бытовые;
общественно-коммунальные (учреждения, организации, предприятия торговли и общественного питания и др.).
К промышленным потребителям приравнены следующие предприятия: строительные, транспорта, шахты, рудники, карьеры, нефтяные, газовые и другие промыслы, связи, коммунального хозяйства и бытового обслуживания.
Промышленные потребители являются наиболее энергоемкой группой потребителей электрической энергии.
В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие категории:
Электроприемники I категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб экономике, повреждение дорогостоящего оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Перерыв электроснабжения может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Электроприемники II категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и значительного количества городских и сельских жителей.
Электроприемники III категории - все остальные электроприемники, не подходящие по определению под определение I и II категорий.
По режиму работы электроприемники могут быть разделены на группы по сходству режимов, т.е. по сходству графиков электрических нагрузок.
Анализ режимов работы потребителей показал, что большинство электродвигателей, обслуживающих технологические линии и агрегаты непрерывных производств, работают в продолжительном режиме (например, электродвигатели компрессоров, вентиляторов, насосов и других непрерывных механизмов).
Кратковременный режим характерен для электродвигателей электроприводов вспомогательных механизмов, механизмов подъема, гидравлических заслонок, зажимов, затворов.
Повторно-кратковременный режим характерен для электродвигателей мостовых кранов, подъемников, сварочных аппаратов.
Каждая из групп потребителей имеет определенный режим работы. Так, например, электрическая нагрузка коммунально-бытовых потребителей с преимущественно осветительной нагрузкой отличается большой неравномерностью в различное время суток. Электрическая нагрузка промышленных предприятий более равномерна в течение дня и зависит от вида производства, режима работы и числа смен.
Таблица - 1 Состав и категорийность потребителей
| ПС | Потребитель | Состав потребителей по категориям | Pmax | |||||
| I | МВт | II | МВт | III | МВт | МВт | ||
| А | Нефтепереработка, 100% | 15% | 10.8 | 40% | 28,8 | 45% | 32,4 | 72 |
| Б | Черная металлургия, 100% | 25% | 24,75 | 50% | 49,5 | 25% | 24,75 | 99 |
| В | Химическая 60%, легкая промышленность 20%, город 20% | 10% | 4,2 | 40% | 16,8 | 50% | 21 | 42 |
| Г | Химическая 60%, легкая промышленность 20%, город 20% | 5% | 1,75 | 50% | 17,5 | 45% | 15,75 | 35 |
| Д | Химическая 60%, легкая промышленность 20%, город 20% | 5% | 1,45 | 50% | 14,5 | 45% | 13,05 | 29 |
| Е | Химическая 60%, легкая промышленность 20%, город 20% | _ | _ | 40% | 7,2 | 60% | 10,80 | 18 |
В задании на курсовой проект указано, что географическое место расположения источников и нагрузок - Дальний Восток. Примем, что проектируемый энергообъект будет находиться на территории Амурской области.