Проектирование электроэнергетических систем и сетей (стр. 1 из 11)

В бакалаврской работе рассмотрена часть энергетической системы, которая включает в себя: определение параметров режима дальней электропередачи сверхвысокого напряжения (ДЭП СВН) и проектирование районной электрической сети.

При расчете ДЭП СВН:

Рассчитаны ее волновые параметры.

Проведена проверка по условию перенапряжения в середине ДЭП СВН и запасу по предельной передаваемой мощности.

При проектировании районной электрической сети:

Выбран оптимальный вариант районной сети. Для оптимального варианта

сети просчитаны максимальный, минимальный и аварийный режимы ее работы, определены потоки мощности во всех этих режимах, а также ее срок

окупаемости (из технико-экономического расчета). По наибольшей мощности, которую потребляет районная сеть, выбран автотрансформатор,

связывающий ДЭП СВН и районную сеть.

Выбрана основная часть оборудования на одной подстанции районной сети по рассчитанным токам к. з.

Приведены экспериментальные исследования режимов работы трансформаторов системы резистивного заземления нейтрали

2. введение

2.1 роль электропередач в современной электроэнергетике

Электропередачи сверхвысоких напряжений играют важную роль в современной энергетике, обеспечивая выдачу мощности от крупных электростанций и являясь связующими звеньями в единой энергосистеме страны.

В современной электроэнергетике можно выделить два типа линий электропередачи - магистральные электропередачи, служащие для передачи больших мощностей на значительные расстояния, и линии распределительной сети, по которым электроэнергия доставляется непосредственно к потребителям.

Развитие электроэнергетических систем во всем мире характеризуются процессом их слияния во все более крупные объединения. Этот процесс сопровождается сооружением мощных межсистемных связей, разуплотнением графиков нагрузки объединенных систем, снижением их суммарных максимумов и необходимого аварийного резерва мощности, а также некоторым увеличением числа часов использования установленной мощности электростанций.

Характер межсистемных связей определяются удаленностью объединяемых систем и условиями баланса активной мощности в каждой из частей объединенной системы в тот или иной период времени. Такие связи могут быть реверсивными и служить для передачи преимущественно пиковых мощностей и магистральными, служащими для покрытия постоянного дефицита в одной из объединяемых частей.

Объединение электростанций в энергосистемы дает ряд преимуществ:

повышается надежность электроснабжения потребителей;

уменьшается требуемый резерв мощности в энергосистеме;

улучшаются условия загрузки агрегатов благодаря выравниванию графика нагрузки и снижению максимума нагрузки энергосистемы;

появляется возможность более полного использования генерирующих мощностей электростанций, обусловленная различием в их географическом месторасположении по широте и долготе;

улучшаются технико-экономические показатели энергетики из-за возможности использования более мощных и экономичных агрегатов;

улучшаются условия эксплуатации энергохозяйства;

создаются условия для оптимального управления развитием и режимами работы энергетики в целом как подсистемы народного хозяйства страны, для создания автоматизированной системы диспетчерского управления энергосистемами (АСДУ), а также для создания автоматизированной системы управления энергетикой как отраслью народного хозяйства (АСУ Энергия).

Оперативное управление энергосистемами осуществляется их диспетчерскими службами, устанавливающими на основании соответствующих расчетов оптимальный режим работы электростанций и сетей различного напряжения. Расчеты режимов работы сложных энергосистем выполняются с использованием электронных вычислительных машин (ЭВМ) и вычислительных комплексов

3. расчет режимов дальних электропередач

3.1 исходные данные

Необходимо выбрать линию эл. передачи U-ем 500кВ между эл. ст. и п/ст. эн. системы.

Требуется рассчитать режимы MAX и MIN нагрузок. PMIN = 0,7 PMAX. В режиме MIN нагрузок принимаем, что одна эл. машина (ген-р) находиться в ремонте.

Для этих режимов необходимо проверить балансы реактивной мощности по концам эл. передач. При не соблюдении баланса рассматриваем следующие возможности:

1) изменение уровня напряжений;

2) установка шунтирующих реакторов;

3) установка синхронных компенсаторов.

Приемная эн. система может в часы MAX обеспечить выдачу 530Мвар мощности, а в часы MIN обеспечить прием 540 Мвар.

На ГРЭС установлено 5 генераторов, мощностью 800МВт. Мощность собственных нужд составляет 6.7% от MAX–ых нагрузок. В режиме MIN–ых нагрузок мощность СН составляет 6.9% от установленной мощности генераторов.

3.2 Расчет параметров режима дальней электропередачи СВН

Напряжение по концам электропередач:

в максимальном режиме 525/500 кВ

в минимальном режиме 500/500 кВ.

Электропередача от ГРЭС мощностью 5 х 800 = 4000МВт выполнена 3-х цепной линией с расщеплением фазы на три провода марки АС400/64.

Предельная экономическая мощность одной цепи для 3 х АС400/64 =1650 МВт.

Расстояние между проводами одной фазы а=40 см.

Расстояние между центрами расщепленных фаз по горизонтали 11 м.

Удельное значение среднегодовых потерь по мощности на корону ΔРкор=7,5 кВт/км.

Согласно справочным данным для провода марки АС400/64

r 0пр = 0,075 Ом/км; dпр =27,7 мм.

Определим удельные и волновые параметры ВЛ:

r 0 = r 0пр/n = 0,075/3 = 0,025 Ом/км.

x 0 = 0,144 lg

Ом/км

Dср =

м.

Rэк =

мм.

b0 =

Cм/км.

g0 =

Cм/км.

ZВ =

Z0 =

=0,025+j0,297 = 0,298 ej85 Ом/км

Y0 =

=(0.03+j3,73) 10-6 =3,73ּ10-6 ej 89 Cм/км

ZВ =

Ом

1/км

Определим реактивные мощности по концам электропередачи

Рсн макс=6.7%

Рсн мин=6.9%

cosφсн=0,85

tgφсн=0,62

Выдаваемая мощность генераторами ГРЭС:

максимальная

Рмакс г=5*800=4000 Мвт

минимальная

Рмин =53%, 1 блок выведен

Рмин г=0,53(5 –1) *800=1696 Мвт

Мощность собственных нужд ГРЭС:

максимальная

Рсн макс=0,067ּ Рмакс г=0,067*4000=268 Мвт

Qсн макс= Рсн максּtgφсн=268*0,62=166.16Мвар

минимальная

Рсн мин=0,069ּРмин г=0,069*1696=117 Мвт

Qсн мин= Рсн минּtgφсн=117*ּ0,62=72.54 Мвар

Рмакс=Рмакс г – Рсн макс=4000 – 268=3732 Мвт

Рмин=Рмин г – Рсн мин =1696– 117=1579 Мвт

Проводим расчет Q1 и Q2 для max режима

Для трех цепной линии