Проектирование и расчет электрической сети 110-220кВ

 

Примечание: Для распределительных  устройства в графе число указано  количество ячеек выключателей. На всех ОРУ установлены элегазовые выключатели.

3.  Определение эксплуатационных  расходов:

Ежегодные эксплуатационные издержки состоят:

-  ремонта и обслуживания  ЛЭП и подстанций,

-  возмещения потерь  электроэнергии.

Экономическим критерием, по которому определяют наиболее выгодный вариан т является минимум приведенных затрат, руб/год, вычисленный по формуле:

,

где

 - нормативный коэффициент сравнительной  эффективности капитальных вложений ( ).

k – единовременное капитальное вложение в сооружаемые объекты

И – ежегодные эксплуатационные издержки

, где   

, где    

, 

Таблица 13. Стоимость потерь в линиях

Кольцевая сеть
№					Стоимость потерь, тыс. руб.
0-2	4612	3000	1.159	3477000	3303,15
2-3	7900	7318	0.245	1792910	1703,265
4-3	7900	7318	0.052	380536	361,5092
1-4	7178	6208	0.029	180032	171,0304
2-1	4848	3247	0.489	1587783	1508,394
итого					7047,348

Пример расчета:

 

Таблица 14. Стоимость потерь в трансформаторах (кольцевая схема)

ПС			Потери в  магнито-проводе (ХХ), МВт	Потери W в магнито-проводе, МВт·ч	Потери в обмотках, МВт	Потери W в обмотках, МВт·ч	Потери W суммарные, МВт·ч	Стоим пот, тыс. руб
1	3800	2225,18	0,23	2014	0,187	416,1087	2430,11	2308,60
2	3000	1575	0,1	876,0	0,028	44,1	920,1	874,10
3	7900	7318	0,1	876,0	0,058	424,444	1300,44	1235,42
4	5300	3747	0,1	876,0	0,009	33,723	909,723	864,24
ИТОГО по ПС								5282,35

Пример расчета:

Переменные потери в трансформаторах

Минимум приведенных затрат:

Радиальная сеть

Кольцевая сеть

Рисунок 5. Схема замещения кольцевой сети

 

 

 

 

 

 

4.1. Таблица отпаек для трансформаторов  кольцевой схемы

Таблица 15. Отпайки трансформаторов

	0	+1	+2	+3	+4	+5	+6	+7	+8
	230	233,45	236,9	240,35	243,8	247,25	250,7	254,15	257,6
	0	-1	-2	-3	-4	-5	-6	-7	-8
	230	226,55	223,1	219,65	216,2	212,75	209,3	205,85	202,4

 

Таблица 16. Коэффициенты трансформации

	0	+1	+2	+3	+4	+5	+6	+7	+8
	20,909	21,223	21,536	21,85	22,164	22,477	22,791	23,105	23,418
	0	-1	-2	-3	-4	-5	-6	-7	-8
	20,909	20,596	20,282	19,968	19,655	19,341	19,027	18,714	18,4

Пример расчета для нулевой  отпайки:

4.2. Максимальный режим

Согласно принципу встречного регулирования напряжение на шинах  понижающих подстанций в часы максимальной нагрузки поддерживается на уровне не ниже . Для регулирования напряжения применяем РПН трансформатора. 

Напряжение источника питания  в максимальном режиме составляет 110% от номинального напряжения сети U=242В.

 

Результаты расчета максимального режима в программе «Мустанг»:

   

По итогам расчёта возникла необходимость  в регулировке напряжения на подстанциях ПС-1, 2, 3, 4 на шинах низкого напряжения. Регулировка была произведена с помощью регулировочных ответвлений трансформаторов.

Таблица 17. Выбранные ответвления на трансформаторах подстанций:

ПС	Номер ответвления
1	-4
2	+4
3	+2
4	+3

 

Результаты расчета режима после регулировки напряжения

 

В максимальном режиме применение конденсаторных батарей не требуется, т.к. регулирование выполнено с  помощью РПН трансформаторов.

Выключатели батарей находятся  в отключенном состоянии до момента  их использования.

 

 

 

 

 

 

Заключение

В данной курсовой работе спроектирована и рассчитана электрическая сеть на напряжение 220кВ, обеспечивающая электроэнергией четыре подстанции.

Изначально были заданы основные нагрузки подстанций. Исходя из этих данных, необходимо было спроектировать электрическую сеть, отвечающую основным требованиям.

 Были найдены полные мощности нагрузок, определены длины ВЛ каждого участка каждой схемы; определены потоки мощности. Для определения потоков мощностей использовано правило моментов и первый закон Кирхгофа. Далее определили номинальные напряжения каждого участка каждой схемы.

Осуществили выбор сечений проводов, где был использован метод выбора проводов по нормативной экономической плотности тока. После этого была проведена проверка по допустимой токовой нагрузке. Были определены параметры для всех ВЛ схемы.

Были выбрана трансформаторы на подстанциях. Для кольцевой схемы выбраны одинаковые трансформаторы на номинальную мощность и на напряжение 220кВ.

Далее выполнен приближенный расчет потерь активной и реактивной мощности в ВЛ и трансформаторах  и составлен баланс активной и реактивной мощности. В виду того, что , для кольцевой схемы было установлено 12 конденсаторных батарей. Данные устройства были установлены на подстанцию с наибольшей нагрузкой.

Были составлены полные схемы  электрических соединений, которые  отображают принципиальное устройство схем.

Далее были рассчитаны основные технико-экономические показатели кольцевой схемы.

На заключительном этапе  был выполнен точный электрический  расчет кольцевой схемы в максимальном режиме работы. С помощью устройства РПН трансформаторов выполнена регулировка напряжения до желаемого уровня.

Таким образом, спроектированная сеть на напряжение 220 кВ отвечает всем требованиям и предоставляет электрическую энергию качества, отвечающего требованиям ГОСТ.

Спроектированная сеть надежна в эксплуатации, ведь там, где требуется, проложена двухцепная ВЛ, установлены два трансформатора на параллельную работу. Выбраны надежные и долговечные стальные опоры при соответствующем уходе за ними. Существует возможность перестройки системы, например, на время ремонта на одном из участков схемы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перечень использованных источников

 

1. Справочник по проектированию  электрических сетей. Под редакцией Д.Л Файбисовича. – М: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006 – 320 с. ил.

2. Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. – 2-е изд., стереотипное, перепечатка с издания 1989 г. – М.: ООО «Издательский дом Альянс», 2009. – 592с.: ил.