Проектирование районной электрической сети
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
Введение
Надежность электроснабжения определяется зависимости от категории потребителей. Для обеспечения надежности питания могут применяться различные системы резервирования. В общем случае требуемая надежность питания для систем электроснабжения промышленных предприятий может быть обеспечена необходимым количеством генераторов, секций шин, трансформаторов, и питающих линий.
Проектирование схем электроснабжения промышленных предприятий всегда начинается с определения электрических нагрузок отдельных узлов потребления электроэнергии (обычно будущих цеховых подстанций и главной понизительной подстанции). Затем решается вопрос о выборе числа и мощности трансформаторов, после чего переходят к определению числа и пропускной способности линий, связывающих узлы нагрузок с источниками питания.
Таким образом, для выбора оптимального варианта системы электроснабжения необходимо решить три взаимосвязанные технико-экономические задачи:
определение надежности рассматриваемых вариантов системы электроснабжения;
определение капитальных затрат и годовых эксплуатационных расходов, соответствующих каждому варианту системы электроснабжения;
оценка убытка потребителя от перерывов электроснабжения в зависимости от надежности питания.
Надежность питания для систем электроснабжения промышленных предприятий зависит от кратности резервирования и может быть определена некоторым количеством параллельно включенных линий, трансформаторов, генераторов и секций шин. При выполнении курсовой работы было установлено, что капитальные затраты на строительство районной электрической сети составляют 55720 тыс. руб., общесетевые расходы составляют 3050,2 тыс. руб./год, цеховые расходы составляют 266,6тыс. руб./год, среднегодовые затраты по передаче и распределению электроэнергии составляют 8484,7 тыс. руб., себестоимость единицы электроэнергии составляет 0,04 руб./кВт•ч.
Раздел 1. Расчет технико-экономических показателей работы электрической сети 110 кВ
Технические показатели сети.
Протяженность ЛЭП - 85 км.
Установленная мощность трансформаторных подстанций:
ПС1: Sуст - 9, 76 МВА.
ПС2: Sуст - 26, 93 МВА.
ПС3: Sуст - 19, 85 МВА.
Все технические показатели берутся из курсового проекта по Проектированию электрических сетей.
Энергетические показатели сети.
Суммарный максимум активной нагрузки потребителей:
Рмах = Рмах1 + Рмах2 + Рмах3 = 8 + 24 + 17 = 49 МВт.
Годовой полезный отпуск электроэнергии сети, МВт•ч:отп = Рмах1 • Тмах1 + Рмах2 • Тмах2 + Рмах3 • Тмах3 = 8 • 4800 + 24 • 4500 + 17 • 4000 = 214400 МВт•ч.
Потери в ЛЭП:
?Рвл = Sмах2/U2 • R0 • l = 56,542/1102 • 0,3 • 85 = 0,007 МВт.
Потери мощности в трансформаторах:
?Ртр1 = n • ?Р0 + ?Рк/n • (S/Sн)2 = 2 • 14 + 58/2 • (9,76/6,83)2 = 87,16 КВт.
?Ртр2 = ?Рх + ?Ркв • (Sнагр в/Sт)2+ ?Ркс • (Sнагр с/Sт)2+ ?Ркн • (Sнагр н/Sт)2 = 39 + 17,5 • (26,93/40)2 + 6,5 • (14,29/40)2 + 10,5 • (12,64/40)2 = 48,81 КВт.
?Ртр3 = ?Рх + ?Ркв • (Sнагр в/Sт)2+ ?Ркс • (Sнагр с/Sт)2+ ?Ркн • (Sнагр н/Sт)2
Суммарные потери электроэнергии.
Среднегодовые потери энергии в сети складываются из потерь энергии в линии и трансформаторах.
электрический сеть питание
?W = ?Wвл + ?Wтр, МВт•ч.
?Wвл = 1125 МВт•ч.
?Wтр = ?Wтр пс1 + ?Wтр пс2 + ?Wтр пс3 = 228258 + 159802 + 132027 = 520,1 МВт•ч.
?Wcети = ?Wвл + ?Wтр = 1125 + 520,1= 1645,1 МВт•ч.
Максимальная мощность, потребляемая сетью:
Рпот сети = Рмах сети + ?Рсети = 49 + 0,184 = 49,184 МВт.
Среднегодовое потребление электроэнергии сетью:потр cети = Wотп cети + ?Wcети = 214400 + 1645,1 = 216045,1 МВт•ч.
Среднее значение коэффициентов мощности по сети в режиме максимальных нагрузок:
соs = Рмах cети/Sмах cети = 49/56,54 = 0,87.
КПД сети в режиме максимальных нагрузок:
? мах cети = Рмах cети + Рпотр cети • 100% = 49/49,188 • 100% = 99,6%.
КПД сети средневзвешенное за год:
? ср вз cети = Wотп cети/ Wпотр cети • 100% = 214400/216045,1 • 100% = 99,2%.
Таблица 1 - Показатели производственной мощности электрической сети
Наименование показателейОбозначениеЕдиница измеренияВеличина I. ТЕХНИЧЕСКИЕ. 1. Протяженность ЛЭП.LКм85 2. Установленная мощность трансформаторов. ПС 1 ПС 2 ПС 3Sн тр МВА 10 40 25II. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ. Суммарный максимум активной нагрузки потребителей.Рмах сетиМВт49Годовой полезный отпуск энергии. WотпМВт•ч214400Среднегодовые потери электроэнергии в сети.?WcетиМВт•ч1645,1Среднегодовое потребление электроэнергии сетью.WпотрМВт•ч216045,1КПД сети в режиме максимальных нагрузок.? мах,6КПД сети средневзвешенное за год.? ср вз,2Средние значения коэффициентов мощности по сети в режиме максимальных нагрузок. соs 0,87
Раздел 2. Расчет капитальных вложений в электрическую сеть
К экономическим показателям проектируемой электрической сети относятся капитальные вложения в линии (воздушные, кабельные), в подстанции (ПС) и сети в целом. Их величина и структура зависят от таких факторов как уровень напряжения, передаваемая мощность, конструкция опор и ПС, района расположения.
Капитальные вложения в электрическую сеть (Kcети) складываются из стоимости ЛЭП (Kл) и стоимости ПС (Kпс).
Расчет капитальных вложений в линии.
Капитальные вложения в воздушные ЛЭП (Kвл) определяются по формуле и измеряются в тыс. руб. в = Kвл1 • l1 + Kвл2 • l2 + Kвл3 • l3 + Kвл4 • l4 = 16 • 429 + 26 • 429 + 12 • 429 + 31 • 429 = 36465 тыс. руб.,
где Kвл1 - капитальные вложения в отдельный участок линии сети.вл1 = (Kвл.уд • l1); Kвл.уд - в тыс. руб; l1 - длина ВЛ в км.
На основании расчетных данных определяем средние значения удельных капитальных вложений:ср.уд = Kвл/l = 36465/85 = 4