Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Декабря 2014 в 14:27, курсовая работа
Исходя из условий обеспечения требуемого уровня надежности электроснабжения потребителей в разомкнутых схемах сети (радиальные, магистральные участки схем), линии электропередачи, питающие потребителей первой категории надежности (в нашем случае все линии) выполняются двухцепными; в замкнутых схемах сети (кольцевые участки схем) линии электропередачи выполняются одноцепными.
1 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СЕТИ
Баланс активных и реактивных мощностей
1.2 Составление вариантов схем соединений сети
1.3 Выбор номинального напряжения
1.4 Выбор сечений проводов по условиям экономичности
1.5 Выбор трансформаторов на подстанциях
2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ
СЕТИ
2.1 Расчет приведенных затрат для радиального варианта
2.2 Расчет приведенных затрат для кольцевого варианта
2.3 Выбор лучшего варианта
3 РАСЧЕТ РЕЖИМОВ КОЛЬЦЕВОГО ВАРИАНТА СЕТИ
4 РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА ПОДСТАНЦИЯХ СЕТИ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
где Квыкл – капиталовложения в один выключатель, для 220 кВ Квыкл =24900 тыс.руб.;
nΣ – суммарное количество выключателей в РУ ВН подстанций;
Суммарное количество выключателей в РУ ВН ПС сети определяем из расчета, что на ПС с трансформаторами до 25 МВА применяется схема мостика, а на ПС с трансформаторами, мощностью свыше 32 МВА схема четырехугольника. При этом секционный выключатель на шинах источника питания не учитываем, так как он присутствует в обоих схемах. Получаем nΣ = 24.
КПСΣ = 24900 ∙24 = 597600 тыс.руб.
Суммарные капиталовложения в вариант сети складываются из суммарных капиталовложений в ЛЭП и суммарных капиталовложений в оборудование ПС.
КΣ = КЛЭПΣ + КПСΣ = 981747 + 597600 = 1579347 тыс. руб.
Суммарные издержки эксплуатации ЛЭП:
Иэкспл.ЛЭПΣ
Суммарные издержки эксплуатации выключателей ПС:
Иэкспл.ПСΣ
Суммарные издержки эксплуатации оборудования равны:
Иэкспл.Σ
Суммарные издержки определяются по формуле:
ИΣ
Приведенные затраты на радиальный вариант сети:
Зпр
2.3 Расчет приведенных затрат для смешанного (третьего) варианта
Потери электроэнергии в ЛЭП:
ΔЭ1-2 = 870,5 МВт∙ч/год; ΔЭ1-3 = 2233,8 МВт∙ч/год; ΔЭ1-4 = 3636,1 МВт∙ч/год;
ΔЭ1-6 = 2660,7 МВт∙ч/год; ΔЭ4-5 = 2561,3 МВт∙ч/год; ΔЭ5-бу = 105,8 МВт∙ч/год; ΔЭбу-6 = 3722,2 МВт∙ч/год.
Суммарные потери электроэнергии в линиях:
ΔЭΣ
Суммарные издержки на возмещение потерь электроэнергии:
ИΔЭ
Капиталовложения в ЛЭП:
К1-4 = 254933 тыс.руб.; К4-5 = 262350 тыс.руб.; К5-бу = 23850 тыс.руб.; Кбу-6 = 288108 тыс.руб.; К1-6 = 193550 тыс.руб; К1-2 = 239454 тыс.руб; К1-3 = 354411 тыс.руб.
Суммарные капиталовложения в линии электропередачи:
КЛЭПΣ = 1 616 656 тыс. руб.
Капиталовложения в оборудование подстанций включает только капиталовложения в ячейки выключателей.
КПСΣ = КвыклΣ = Квыкл ∙ nΣ,
где Квыкл – капиталовложения в один выключатель, для 220 кВ Квыкл =24900 тыс.руб.;
nΣ – суммарное количество выключателей в РУ ВН подстанций;
Суммарное количество выключателей в РУ ВН ПС сети определяем из расчета, что на ПС с трансформаторами до 25 МВА применяется схема мостика, а на ПС с трансформаторами, мощностью свыше 32 МВА схема четырехугольника. При этом секционный выключатель на шинах источника питания не учитываем, так как он присутствует в обоих схемах. Получаем nΣ = 24.
КПСΣ = 24900 ∙24 = 597600 тыс.руб.
Суммарные капиталовложения в вариант сети складываются из суммарных капиталовложений в ЛЭП и суммарных капиталовложений в оборудование ПС.
КΣ = КЛЭПΣ + КПСΣ = 1616656 + 597600 = 2 214 256 тыс. руб.
Суммарные издержки эксплуатации ЛЭП:
Иэкспл.ЛЭПΣ
Суммарные издержки эксплуатации выключателей ПС:
Иэкспл.ПСΣ
Суммарные издержки эксплуатации оборудования равны:
Иэкспл.Σ = 45266 + 56174 = 101440 тыс. руб./год.
Суммарные издержки определяются по формуле:
ИΣ = 101440 + 15790,5 = 117230,5 тыс. руб./год.
Приведенные затраты на радиальный вариант сети:
Зпр
2.4 Расчет приведенных затрат для смешанного (четвертого) варианта
Потери электроэнергии в ЛЭП:
ΔЭ1-6 = 2405,8 МВт∙ч/год; ΔЭ6-бу = 3529,1 МВт∙ч/год; ΔЭбу-5 = 97,1 МВт∙ч/год;
ΔЭ1-4 = 2552,5 МВт∙ч/год; ΔЭ4-3 = 138,0 МВт∙ч/год; ΔЭ1-2 = 2002,2 МВт∙ч/год;
ΔЭ2-3 = 683,2 МВт∙ч/год.
Суммарные потери электроэнергии в линиях:
ΔЭΣ = 11138,0 МВт∙ч/год.
Суммарные издержки на возмещение потерь электроэнергии:
ИΔЭ
Капиталовложения в ЛЭП:
К1-6 = 166950 тыс.руб.; К6-бу = 288108 тыс.руб.; Кбу-5 = 23850 тыс.руб.; К1-4 = 175641 тыс.руб.; К4-3= 156972 тыс.руб; К1-2 = 191292 тыс.руб; К2-3 = 107823 тыс.руб.
Суммарные капиталовложения в линии электропередачи:
КЛЭПΣ = 1 110 606 тыс. руб.
Капиталовложения в оборудование подстанций включает только капиталовложения в ячейки выключателей.
КПСΣ = КвыклΣ = Квыкл ∙ nΣ,
где Квыкл – капиталовложения в один выключатель, для 220 кВ Квыкл =24900 тыс.руб.;
nΣ – суммарное количество выключателей в РУ ВН подстанций;
Суммарное количество выключателей в РУ ВН ПС сети определяем из расчета, что на ПС с трансформаторами до 25 МВА применяется схема мостика, а на ПС с трансформаторами, мощностью свыше 32 МВА схема четырехугольника. При этом секционный выключатель на шинах источника питания не учитываем, так как он присутствует в обоих схемах. Получаем nΣ = 24.
КПСΣ = 24900 ∙ 33 = 821700 тыс.руб.
Суммарные капиталовложения в вариант сети складываются из суммарных капиталовложений в ЛЭП и суммарных капиталовложений в оборудование ПС.
КΣ = КЛЭПΣ + КПСΣ = 1110606 + 821700 = 1932306 тыс. руб.
Суммарные издержки эксплуатации ЛЭП:
Иэкспл.ЛЭПΣ
Суммарные издержки эксплуатации выключателей ПС:
Иэкспл.ПСΣ
Суммарные издержки эксплуатации оборудования равны:
Иэкспл.Σ = 31097 + 77240 = 108337 тыс. руб./год.
Суммарные издержки определяются по формуле:
ИΣ = 108337 + 16707 = 125044 тыс. руб./год.
Приведенные затраты на радиальный вариант сети:
Зпр
2.5 Расчет приведенных затрат для смешанного (пятого) варианта
Потери электроэнергии в ЛЭП:
ΔЭ1-6 = 2405,8 МВт∙ч/год; ΔЭ6-бу = 3529,1 МВт∙ч/год; ΔЭбу-5 = 97,1 МВт∙ч/год;
ΔЭ1-4 = 2641,6 МВт∙ч/год; ΔЭ1-2 = 1081,7 МВт∙ч/год; ΔЭ2-3 = 386,8 МВт∙ч/год.
Суммарные потери электроэнергии в линиях:
ΔЭΣ = 10024,1 МВт∙ч/год.
Суммарные издержки на возмещение потерь электроэнергии:
ИΔЭ
Капиталовложения в ЛЭП:
К1-6 = 166950 тыс.руб.; К6-бу = 288108 тыс.руб.; Кбу-5 = 23850 тыс.руб.;
К1-4 = 219420 тыс.руб.; К1-2 = 239454 тыс.руб; К2-3 = 134991 тыс.руб.
Суммарные капиталовложения в линии электропередачи:
КЛЭПΣ = 1 072 773 тыс. руб.
Капиталовложения в оборудование подстанций включает только капиталовложения в ячейки выключателей.
КПСΣ = КвыклΣ = Квыкл ∙ nΣ,
где Квыкл – капиталовложения в один выключатель, для 220 кВ Квыкл =24900 тыс.руб.;
nΣ – суммарное количество выключателей в РУ ВН подстанций;
Суммарное количество выключателей в РУ ВН ПС сети определяем из расчета, что на ПС с трансформаторами до 25 МВА применяется схема мостика, а на ПС с трансформаторами, мощностью свыше 32 МВА схема четырехугольника. При этом секционный выключатель на шинах источника питания не учитываем, так как он присутствует в обоих схемах. Получаем nΣ = 24.
КПСΣ = 24900 ∙ 27 = 672300 тыс.руб.
Суммарные капиталовложения в вариант сети складываются из суммарных капиталовложений в ЛЭП и суммарных капиталовложений в оборудование ПС.
КΣ = КЛЭПΣ + КПСΣ = 1072773 + 672300 = 1745073 тыс. руб.
Суммарные издержки эксплуатации ЛЭП:
Иэкспл.ЛЭПΣ
Суммарные издержки эксплуатации выключателей ПС:
Иэкспл.ПСΣ
Суммарные издержки эксплуатации оборудования равны:
Иэкспл.Σ = 30038 + 63196 = 93234 тыс. руб./год.
Суммарные издержки определяются по формуле:
ИΣ = 93234 + 15036 = 108270 тыс. руб./год.
Приведенные затраты на радиальный вариант сети:
Зпр
2.6 Выбор лучшего варианта
Результаты расчета приведенных затрат рассматриваемых вариантов сведены в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Составляющие приведенных затрат вариантов сети
Вариант сети |
КΣ, тыс. руб. |
ЕНКΣ, тыс. руб./год |
ИэксплΣ, тыс. руб./год |
ИΔЭ, тыс. руб./год |
ИΣ, тыс. руб./год |
Зпр, тыс. руб./год |
Радиальный |
2623995 |
314880 |
122774 |
28114 |
150888 |
465768 |
Кольцевой |
1579347 |
189521 |
83663 |
33739 |
117402 |
306923 |
Смешанный (третий) |
2214256 |
265711 |
101440 |
15790,5 |
117230,5 |
382941 |
Смешанный (четвертый) |
1932306 |
231877 |
108337 |
16707 |
125044 |
356921 |
Смешанный (пятый) |
1745073 |
209409 |
93234 |
15036 |
108270 |
317679 |
Из пяти рассмотренных вариантов выбираем самый экономически целесообразный вариант, которому соответствуют наименьшие приведенные затраты. Следовательно, выбираем кольцевой вариант сети.
3 РАСЧЕТ РЕЖИМОВ КОЛЬЦЕВОГО ВАРИАНТА СЕТИ
По точке потокораздела (узел БУ) разделим сеть на две разомкнутые части: левую (1-2-3-5-БУ) и правую (1-6-4-БУ).
Определяем мощность в конце линий 5-БУ и 4-БУ:
Определяем потери мощности в линиях 5-БУ и 4-БУ:
Аналогично МВт, Мвар.
Определяем мощность в начале линии 5-БУ и 4-БУ:
P’Л = P’’Л + ΔPЛ, Q’Л = Q’’Л + ΔQЛ,
Аналогично определяем мощность в начале и в конце остальных линий. Результаты расчета сводим в таблицу 3.1.
Определяем напряжение в конце линий:
Uкон = Uнач – (P’Л ∙ rлΣ + Q’Л ∙ xлΣ) / Uнач,
где Uнач – напряжение в начале линии;
Результаты расчета сводим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1
Линия |
S', МВА |
S’’, МВА |
ΔP, МВт |
ΔQ, Мвар |
Uкон, кВ |
1-2 |
87,3+j67,2 |
86,7+j64,8 |
0,6 |
2,4 |
216,00 |
2-3 |
73,7+j55.0 |
73,5+j54,0 |
0,3 |
1,0 |
213,99 |
3-5 |
51.5+j36,4 |
51,1+j35,2 |
0,4 |
1,2 |
210,27 |
5-бу |
21,1+j9,7 |
21,1+j9,7 |
0,0 |
0,0 |
210,20 |
4-бу |
98,8+j11,9 |
98,3+j9,7 |
0,5 |
2,2 |
212,32 |
6-4 |
139,5+j50,5 |
138,8+j47,9 |
0,7 |
2,6 |
214,18 |
1-6 |
165,5+j76,3 |
164,5+j71,8 |
1,0 |
4,5 |
216,51 |
UБУ = 0,5 ∙ (Uслбу + Uспбу) = 0,5 ∙ (210,20 + 212,32) 211,26кВ.
4 РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА ПОДСТАНЦИЯХ СЕТИ
На понижающих подстанциях 220/10 кВ осуществляется встречное регулирование напряжения с помощью устройств РПН трансформаторов. Встречное регулирование напряжения состоит в изменении напряжения в зависимости как от суточных, так и от сезонных изменений нагрузки в течении года. Оно предполагает поддержание уровня напряжения на шинах 10 кВ понижающих подстанций в период наибольших нагрузок на 5% выше номинального, а в период наименьших нагрузок равно номинальному.