Расчет питающей электрической сети

Министерство  путей сообщения РФ

 

Дальневосточный государственный университет 

путей сообщения

 

 

 

 

 Кафедра:  «Электроснабжение   

                                                              транспорта»

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

 

НА ТЕМУ: "Расчет питающей электрической сети"

 

К.П. 101800 .     .  633

 

 

 

 

 

                                     Выполнил:

 

                                                    Проверил: Буравлев А. А.

 

 

 

 

 

 

 

 
Хабаровск 
2003

 

 

Содержание 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В данном курсовом проекте  рассчитана заданная питающая линия, питающая потребителей, как тяговых, так и не тяговых, заданных своими активными максимальными мощностями. Для линии рассчитаны следующие параметры:

• количество и тип трансформаторов подстанции;
• сечение проводников ЛЭП;
• определение потокораспределения мощностей;
• напряжения на шинах потребителей;
• себестоимость передаваемой электрической энергии.

 

Исходные данные.

 

Номинальное напряжение сети    U_НОМ.С =      кВ.

 

Длины ЛЭП для участка сети, км: 

Обозначение участка ЛЭП	Аа	Аb	ac	bB	cB
Длина, км

 

Электрическая система -

Отклонение напряжения на шинах  в режиме наибольших нагрузок -     %,

Отклонение напряжения на шинах в режиме наименьших нагрузок -     %.

 

Электростанция -

Тип генератора              : номинальное рабочее напряжение      кВ,

число генераторов N_Г =   ,

мощность собственных нужд электростанции S_СОБ =   %

 

Характеристики нагрузок подстанций

                           

 

 

  

 

Стоимость электроэнергии -        руб/кВт ч

 

1.  Выбор расчетных  режимов и определение мощности  потребителей подстанций

1.1 Выбор расчетных  режимов питающей электрической  сети

 

В данном курсовом проекте рассматривается три основных режима работы электрической сети:

1. нормальный установившийся режим максимальных нагрузок (P_НБ);
2. нормальный установившийся режим минимальных нагрузок (P_НМ = P_НБ·0,3);
3. послеаварийный режим (P_ПАВ = P_НБ).

В первых двух режимах параметры системы близки  к номинальным значениям или отклоняются на величину, соответствующую нормативным документам. Третий режим - наступает после локализации аварии, главное для него обеспечить требуемую надежность работы сети и бесперебойное электроснабжение потребителей I и II категорий.

При нормальном установившемся режиме в работе находятся все трансформаторы подстанций и работают все генераторы электростанций. Схема питания для этого случая - кольцевая.

При нормальном установившемся режиме минимальных нагрузок на подстанциях работают все трансформаторы. Число генераторов берется таким же, как и в нормальном режиме. Схема питания также кольцевая.

Режим послеаварийный возникает после  отключения головного участка ЛЭП, по которому протекает наибольшая мощность. В работе находятся все трансформаторы потребителей и все генераторы электростанции.

1.2 Определение мощности  потребителей на шинах электростанции.

 

Активная мощность (МВт) и реактивная мощность (МВАр) в режиме наибольших нагрузок на генераторных шинах электростанции (на стороне НН) определяется по следующей формуле

 

, MbaP,				(1) (2)
Где	PГå	-	суммарная активная мощность NГ работающих генераторов, МВт;
	QГå	-	суммарная реактивная мощность NГ работающих генераторов, МВАр;
	PСОБ	-	активная мощность собственных  нужд станции, МВт;
	QСОБ	-	реактивная  мощность собственных  нужд станции, МВАр;
	PНАГР.НН.В	-	активная мощность  нагрузки на шинах НН электростанции, МВт;
	QНАГР.НН.В	-	реактивная мощность  нагрузки на шинах НН электростанции, МВАр;

Активную и реактивную мощность N_Г работающих генераторов, а также мощность собственных нужд электростанции определяются на основе исходных данных по формулам

,				(3)
где	SНГ	-	полная номинальная мощность одного генератора, для заданного типа генератора принимается по [4];
	cosjГ	-	номинальный коэффициент мощности генератора по [4] .

По [4] для генератора типа                S_НГ =     МВА , cosj_Г =      .

Тогда по (3) получаем

 
                               

Реактивная мощность определяется аналогично по (3)

Активная и реактивная мощность собственных нужд определяется по формулам

,				(4)
,				(5)
где	SСОБ	-	мощность собственных нужд станции, %;

тогда

                                      ,

                                        .

Следовательно, по формулам (1) и (2) получаем для режима максимальной нагрузки

                                                           ,

МВАр ,

(6)

 

             

Реактивная мощность на шинах СН электростанции В по формуле аналогичной (6)

                                                       .

Определяем мощность на шинах ВН электростанции В по формулам

 

,

(7) (8)

                                        ,

 

Для режима минимальных нагрузок формулы аналогичны, но мощности нагрузок берутся в размере 30% от максимальных и число работающих генераторов N_Г =   .

Для послеаварийного  режима мощности нагрузок равны мощностям в режиме максимальных нагрузок. Результаты расчетов для режимов приведены в таблице 1.

1.3 Определение нагрузок  потребителей подстанции 

Мощности потребителей на шинах  подстанции      можно определить по формулам аналогичным (1)-(8).Результаты приведены в таблице 1. 

1.4 Определение мощностей  потребителей на шинах тяговых  подстанции  

Мощность потребителей на шинах 27.5 кВ в режиме наибольших нагрузок рассчитывается по формулам

, ,				(9)   (10)
где	g	-	коэффициент, учитывающий неравномерность  загрузки фаз и обмоток трансформаторов; при значении районной нагрузки до 30% тяговой g=1,15; свыше 30% - g = 1,1;
	P'СР.Н.М.  Р"СР.Н.М	-	среднесуточная активная мощность опережающего и отстающего плеч питания тяговой подстанции  в месяц интенсивного движения, МВт;
	Q'СР.Н.М  Q"СР.Н.М	-	среднесуточная реактивная мощность опережающего и отстающего плеч питания  тяговой подстанции  в месяц  интенсивного движения, МВАр;
	k'М   k"М	-	коэффициенты, учитывающие допустимую по условиям износа изоляции обмоток трансформатора нагрузки подстанций, выбираются по [3]:

k"_M = 1   ; k'_M =        .

 

 

Реактивные мощности на шинах тягового электроснабжения определяем по формуле (6)

                                                     МВАр;

                                                      МВАр.

   0,3  следовательно g =    .

Тогда по (9) и (10) получаем

                                               

                               

Мощность на стороне ВН можно  определить по формуле

, МВт; , МВАр.
Где	d	-	коэффициент, учитывающий несовпадение районной и тяговой нагрузок,   d = 0,9;

тогда

                                            МВт;

                                            МВАр.

Данные всех расчетов сведены в  таблице 1.

Таблица 1   Мощности нагрузок на шинах подстанций в расчетных режимах

Подстанция	Мощность на шинах подстанции МВА в режиме
	наибольших нагрузок	наименьших нагрузок	Послеаварийный режим

2. Выбор количества  и типа трансформаторов подстанций

 
2.1 Выбор количества трансформаторов

 

Число трансформаторов  подстанций определяется категориями  потребителей, присоединенных к шинам подстанции. При питании потребителей I категории трансформаторов должно быть не менее двух.

2.2 Определение мощности  трансформатора подстанции

 

Тип трансформатора подстанции определяется классом напряжения сети, потребителей, мощностью потребителей.

Мощность  трансформатора определяется по формуле

МВА
где	SНБ	-	расчетная мощность трансформатора, МВА.
	nT	-	количество трансформаторов подстанции.

Для электростанции

                          МВА;

 

                                 МВА.

Принимаем к установке трансформатор                          , S_НОМ.Т =      МВА [3] .

Коэффициент загрузки трансформатора определяется по формуле

В послеаварийном режиме трансформатор  может работать с 140% перегрузкой .Поэтому трансформатор проверяется по условию