Проектирование электрической сети Этапы и (стр. 1 из 5)
Федеральное агентство по образованию РФ
ГОУ СПО Костромской энергетический техникум
имени Ф. В. Чижова
Методическое пособие
по выполнению части дипломного проекта
«Проектирование электрической сети»
для студентов специальности 140206
«Электрооборудование электрических станций и сетей»
Выполнила: преподаватель специальных
электротехнических дисциплин
Васильева Ю. А.
2006
Раздел 1. Проектирование районной электрической сети
1.1 Анализ нагрузок, выбор оптимального напряжения сети. Выбор типа и мощности силовых трансформаторов
Исходные положения.
Основанием к расчёту являются заданные электрические нагрузки в каждом из пунктов, а также расстояния, указанные на масштабной сетке. Целью расчётов данного раздела являются: выбор оптимального напряжения сети и выбор трансформаторов.
Расчёт и выбор оптимального напряжения ЛЭП.
Оптимальное напряжение определяется нагрузками в пунктах потребления и их расстояниями от источников энергии. Рекомендации по выбору оптимального напряжения изложены на стр. 114 в [2]. В указанном источнике даны развёрнутые характеристики и области применения того или иного напряжения.
Имеются расчётные формулы для выбора оптимального напряжения сети:
- Формула Илларионова:
(1)- Формула Стилла: Uэк =
(2)где: Uэк - экономически выгодное напряжение ВЛ.
L - длина линии, км
P - передаваемая мощность, МВт
Рассчитаем:
; 
; 
кВ.Выбираем оптимальное напряжение сети 220 кВ.
К примеру, пропускная способность и дальность передачи линий напряжением 220 кВ согласно таблице 3.1 стр. 66 [2]:
| Напряжение, кВ | Пропускаемая мощность ВЛ, МВт | Длина ЛЭП, км | ||
| Натуральная | При плотности тока 0,9 А/мм2 | предельная (КПД = 0,9) | Средняя (между двумя соседними ПС) | |
| 220 | 135 | 74 - 123 | 400 | 100 |
Обоснование числа трансформаторов.
Для обеспечения надёжности электроснабжения потребителей следует устанавливать не менее 2-х трансформаторов, если имеются потребители I и II категории. Для потребителей III категории допускается установка одного трансформатора, если время на ремонт этого трансформатора не превышает одних суток. В нашем случае принимаем решение установить по два трансформатора в пунктах 1, 3, 4 и один трансформатор в пункте 2.
Вычисление суммарной мощности нагрузок ПС.
Исходными данными к такому вычислению являются заданные активные мощности и значения коэффициентов мощности. В тех пунктах, где заданы нагрузки на двух напряжениях, необходимо сначала вычислить потоки мощности каждого напряжения, а затем их сложить.
Для того, чтобы выполнить это сложение необходимо вычислить значение реактивной мощности Q исходя из заданных значений Р и cosφ, согласно треугольнику мощностей (рис. 1):
Пункт 2:
(3) 
(МВ А) 
(4) 
(Мвар)Дальнейшие вычисления значений Q не показываем. Результаты вычислений, сводим расчётные схемы (рис. 2,3,4,5).
Выбор типа трансформаторов.
В случае установки п трансформаторов расчёт мощности каждого из них выполняется по формуле:
(5)где Sмах – расчетная нагрузка ТП в режиме наибольшего потока мощности через обмотки трансформаторов;
n – количество трансформаторов ТП;
1,4 – коэффициент, учитывающий перегрузки трансформатора в аварийном режиме, поскольку трансформатор может работать с перегрузкой 40%, но не более 6 часов
В случае выхода из строя одного из трансформаторов остальные обеспечат работу подстанции с указанной перегрузкой.
(МВА); 
(МВА); 
(МВА); 
(МВА)Условие выбора трансформатора по значению его мощности:
По таблицам 5.17 и 5.18 стр.212 - 214 из [2] выбираем для:
пунктов 1, 3 и 4 два трехфазных трехобмоточных трансформатора марки ТДТН 40000/220;
пункта 2 один трехфазный двухобмоточный трансформатор марки ТРДН 63000/220;
Технические данные всех трансформаторов сводим в таблицу №1
Таблица №1
| пункт | Тип трансформатора | Пределы регулирования | UH кВ | Pк Вт | Рх Вт | Iх % | Uк % | ||||
| BH | CH | HH | BH | BC | CH | ||||||
| 134 | ТДТН 40000/220 |  12*1% | 230 | 38,5 | 6,6 11 | 220 | 55 | 1,1 | 22 | 12,5 | 9,5 |
| 2 | ТРДН 63000/220 | 8*1,5% | 230 | - | 6,6 | 300 | 82 | 0,8 | 12 | - | - |
Вычисляем коэффициенты запаса в нормальном режиме работы ПС:
(6)и коэффициенты перегрузки а аварийном режиме:
(7)где: Smax - суммарная полная мощность ПС в максимальном режиме МВА,
Sн - номинальная мощность трансформатора по справочнику МВА,
n - кол - во трансформаторов на ПС.
Результаты расчетов и выбора трансформаторов заносим в таблицу 2.
Таблица 2. Заданные нагрузки и выбранные трансформаторы
| Наименование характеристик и обозначение величин | Числовые значения по подстанциям | |||
| ПС 1 | ПС 2 | ПС 3 | ПС 4 | |
| 1. SР, МВт | 43 | 39 | 53 | 36 |
| 2. SQ, Мвар | 27,04 | 25,19 | 29,32 | 23,09 |
| 3. SS, МВ А | 50,8 | 46,43 | 56 | 42,77 |
| 4. Тип трансформатора | ТДТН-40000/220 | ТРДН-63000/220 | ТДТН-40000/220 | ТДТН-40000/220 |
| 5. Sн, МВ А | 40 | 63 | 40 | 40 |
| 6. UВН, кВ | 230 | 230 | 230 | 230 |
| 7. UСН, кВ | 38,5 | - | 38,5 | 38,5 |
| 8. UНН, кВ | 11 | 6,6/6,6 | 6,6 | 11 |
| 9. UКВС, % | 12,5 | - | 12,5 | 12,5 |
| 10. UКВН, % | 22 | 12 | 22 | 22 |
| 11. UКСН, % | 9,5 | - | 9,5 | 9,5 |
| 12. DРК, кВт | 220 | 300 | 220 | 220 |
| 13. DРХ, кВт | 55 | 82 | 55 | 55 |
| 14. Iх., % | 1,1 | 0,8 | 1,1 | 1,1 |
| 15. пределы регулирования РПН | ± 12х 1 % | ± 8 х 1,5 % | ± 12х 1 % | ± 12х 1 % |
| 16. Кз,норм | 0,64 | 0,74 | 0,7 | 0,54 |
| 17. Кз,авар | 1,27 | - | 1,4 | 1,07 |
1.2 Составление вариантов схем сети. Электрический расчёт варианта сети при максимальных нагрузках