Расчет районной электрической сети 110 кВ (стр. 1 из 4)
Министерство энергетики Российской Федерации Управление по комплектованию и подготовке кадров
Иркутский энергетический колледж
Дипломный проект
Расчет районной электрической сети 110 кВ
Иркутск 2009
Содержание
Введение
1. Выбор трансформаторов и расчет приведенных мощностей
2. Расчет разомкнутой сети в режиме максимальных нагрузок
2.1 Распределение приведенных мощностей по линиям разомкнутой сети
2.2 Выбор проводов
2.3 Расчет параметров линии
2.4 Расчет потоков мощности по звеньям разомкнутой сети
3. Расчет замкнутой сети в режиме максимальных нагрузок
3.1 Распределение приведенных мощностей по линиям замкнутой сети
3.2 Выбор проводов
3.3 Определение параметров линии и расчетных нагрузок в узлах замкнутой сети
3.4 Распределение расчетных нагрузок по линии замкнутой сети
3.5 Расчет потоков мощности по звеньям замкнутой сети
4. Технико-экономическое сравнение вариантов схемы сети
4.1 Выбор схемы электрической сети
4.2 Расчетные затраты разомкнутой сети
4.3 Расчетные затраты замкнутой сети (вариант 2)
4.4 Сравнение вариантов по расчетным затратам и выборов оптимального
5. Расчет потоков и потерь мощности в оптимальной разомкнуто сети в режиме минимальных нагрузок
5.1 Потери мощности в трансформаторах
5.2 Расчет потоков и потерь мощности в линиях
6. Расчет потоков и потерь мощности в оптимальной разомкнутой сети в послеаварийном режиме
7. Расчет напряжений на типах ПС во всех режимов
7.1 Максимальный режим
7.2 Минимальный режим
7.3 Послеаварийный режим
8. Регулирование напряжения
8.1 Режим максимальных нагрузок
8.2 Режим минимальных нагрузок
8.3 Послеаварийный режим
Список литературы
Приложение
Введение
Дано задание рассчитать районную электрическую сеть номинальным напряжением 110 кв.
Цель расчета – выбрать оптимальную схему электрической сети для электроснабжения потребителей второй II категории.
К электроприемникам II категории относится такие, для которых отключение электроснабжения приводит к массовому недоотпуску продукции, то есть к ущербу и допускается на время включение резерва действиями дежурного персонала.
Для электроснабжения потребителей II категории можно использовать либо разомкнутую сеть с двумя линиями, либо замкнутую сеть с двухцветными линиями, либо замкнутую сеть из одноцветных линий.
В проекте для каждого варианта сети выбирают сечение проводов, силовые трансформаторы м схемы РУ на подстанциях; рассчитываются потери мощности и потери напряжения.
На основе технического сравнения выбирается оптимальный вариант, для которого для которого выполняется электрический расчет в режиме минимальных нагрузок и послеаварийный режим. Для всех режимов осуществляется регулирование напряжения.
1. Выбор трансформаторов и расчет приведенных мощностей
По условиям надежности установим на обеих подстанциях по два трансформатора. Номинальная мощность трансформатора Sном выбирается таким образом, чтобы в режиме максимальных нагрузок при отключении одного трансформатора на подстанции второй трансформатор взял бы на себя всю нагрузку.
Допускается перегрузка трансформатора на 40% больше его номинальной мощности в течении пяти суток по шесть часов
Подстанция 1.
Дано: В режиме максимальных нагрузок:
Р1= 42 МВт и cosℓ= 0.9
Из треугольника мощностей определим
S1=
= 
= 46, 667 МВА;Q1=
= 
= 20,242 МварSном1=
= 
33,334 МВА;Принимаем два трансформатора типа ТР ДН-4000/110/10.
Подстанция 2.
Дано в режиме максимальных нагрузок :
Р2=15 МВт соsℓ=0,9
S2=
;Q2= 
110кв Sном 
Выбираем два трансформатора типа 10кв ТДН-16000/110/10
S2= 15+j 7,265
Параметры трансформаторов.
Таблица1
| Подстанция | Тип | SномМВА | Пределырегулир. | Каталожные данные | Расчетные данные | |||||||
| Uном | UК% | êРкКВТ | êРхквт | Ix,% | RтОм | ХтОм | êQхквар | |||||
| ВН | НН | |||||||||||
| ПС-1 | ТПДН- 40000/110/10 | 40 | ±9*1,78% | 115 | 10,5 | 10,5 | 172 | 36 | 0,65 | 1,4 | 34,7 | 260 |
| ПС-2 | ТДН-16000/110/10 | 16 | ±9*1,78% | 115 | 11 | 10,5 | 85 | 19 | 0,7 | 4,38 | 86,7 | 112 |
Приведенная мощность- это мощность на входе в трансформаторы подстанции, включающая заданную нагрузку и потери в трансформаторах.
Для расчета потерь и приведенной нагрузки используем Г-образную схему замещения двух обмоточных трансформаторов.
Подстанция 1.
Подсчитаем параметры схемы замещения:
Активное сопротивление Rт1=
Реактивное сопротивление
Потери мощности в стальном сердечнике:
Активные êРст1=Qn*êPx=2*36=72квт
Реактивные êQст1=nêQх=2*260=520квар
Определим потери в медных обмотках трансформаторов (в сопротивлениях
Rт1 и Хт1 ),
Потери активной мощности на нагрев
êРм1=
Потери реактивной мощности
êQм1=
Поток мощности в начале звена
Sн.зв.1=S1+êSм1= (Р1+jQ1)+ (êPм1+jêQм1) = (42+j20,342) + (0,117+j2,858) = 42,117+j23,2(МВА).
Приведенная мощность в узле 1
Sприв1= Sн.зв.1. +Sст1=(42,117+j23,2)+(0,072+j0,52)=42,189+j23,72 (МВА)
Подстанция 2
Потери в стали:
êРст2=n*êРх2= 2*19=38Вт;
êQст2= nêQx2=2*112=224вар
Потери в меди:
êРм2=
êQм2=
Поток мощности в начале звена
Sн.зв.2= S2+Sм2=(15+j7,265)+(0,046+j0,911)=15,046+j8,176 (МВА)
Приведенная мощность в узле 2
Sприв2=Sн.зв.2+êSст2=(15,046+j8,176)+(0,038+j0,224)=15,084+j8,4 (МВА)
2. Расчет разомкнутой сети в режиме максимальных нагрузок
Из возможных трех вариантов разомкнутой сети возьмем вариант с наименьшей суммарной длиной линий.
Масштаб: 10км в 1см.
2.1 Распределение приведенных мощностей по линиям разомкнутой сети
S1-2=Sприв.2=15,084+j8,4 МВА
Sип-1=S1-2+Sприв.1=(15,084+j8,4)+(42,189+j23,72)=57,173+j32,12 МВА
2.2 Выбор проводов
Выбор проводов производится:
· По экономической плотности тока jэк с проверкой.
· По потерям на корону.
· По току допустимому в послеаварийном режиме.
Экономическая плотность тока для Т=3600ч.
Принимается равной: jэк=1,1
.Линия ИП-1
Iрабип-1=
Fэкип-1=
Принимаем провод марки АС-150
Проверка по потерям на корону: сечение провода не должно быть меньше допустимого по потерям на корону при Uком=110-70мм2
150мм2>70мм2- условия выполняется.
Проверки по допустимому току в послеаварийном режиме, когда одна цепь отключена и провод второй цепи должен выдержать двойной ток при максимальных нагрузках Iпослеав.= Iраб.ип-1= 345 А.
Допустимый ток по нагреву для сечения 150мм2 равен 450А
345 А<450А- условия выполняется.
Линия 1-2
Iраб1-2=
Fэк1-2=
Выбираем АС-70. Iдоп(70)=270А
Оба условия выполняются:70мм2=70мм2
91А<270А
2.3 Расчет параметров линии
Для воздушных линий 110кв при расчетах применяется П-образная схема замещения. Составим схему замещения разомкнутой сети, состоящую из двух линий ИП-1 и 1-2.
Таблица 2 Параметры линии разомкнутой сети
| Линия | Провод | ℓ,км | n | r0,Ом/км | Rл,Ом | Хо,Ом/км | Хл,Ом | в0,См/км | Вл,См | Qв,Мвар |
| ИП-1 | АС-150 | 44 | 2 | 0,198 | 4,356 | 0,420 | 9,24 | Х10-62,7 | Х10-6237,6 | 2,875 |
| 1-2 | АС-70 | 58 | 2 | 0,428 | 12,412 | 0,444 | 12,826 | 2,55 | 295,8 | 3,579 |
Rлип1=
r0 l= 
Ом