Проектирование сети для электроснабжения промышленного района
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ов творчества.
Расчеты рабочих режимов постоянно выполняются и в процессе эксплуатации электрической сети с целью установления соответствия токов в отдельных элементах и напряжений в узлах сети допустимым значениям и поддержания экономичности работы сети путем оптимизации параметров ее элементов и параметров ее рабочих режимов. Следовательно, курсовое проектирование способствует подготовке и к эксплуатационной деятельности.
1.РАСЧЕТ БАЛАНСА МОЩНОСТИ И РАССТАНОВКА КОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Определяем полную мощность Si каждого потребителя
i = Рi / сos?i , (1.1)
где Рi - заданная активная мощность i-го потребителя, МВт; сos?i - заданный коэффициент активной мощности:
1 = 22,2 / 0,73 = 30,41 МВА.
Результаты расчетов для остальных потребителей помещаем в табл.1.
Прогнозируемые потери активной мощности в линиях электропередачи и трансформаторах потребителей ??i принимаем равными 5% от потребляемой активной мощности [1]
??i = 0,05?i . (1.2)
??1 = 0,05 22,2 = 1,11 МВт.
Результаты расчетов для остальных потребителей помещаем в табл.1.
Находим реактивную мощность i-го потребителя
Qi = ?i tg?i = ?i tg (arc cos?i ), (1.3)
где tg?i - коэффициент реактивной мощности:
Q1 = 22,2 tg(arc cos 0,73) = 22,2 0,936 = 20,78 Мвар.
Результаты для остальных потребителей помещены в табл.1.
Зарядную мощность линий, а также потери реактивной мощности в них не учитываем. Потери реактивной мощности в трансформаторах потребителей ?Qтр.i принимаем равными 6% от полной их мощности
?Qтр.i = 0,06Si : (1.4)
?Q тр.1 = 0,06S1 = 0,0630,41 = 1,82 МВар.
Результаты остальных расчетов помещаем в табл.1.
Общую активную мощность всех потребителей в часы максимума или требуемую ими активную мощность, покрываемую энергосистемой (районной понизительной подстанции - РПП), определяем суммированием нагрузок потребителей и соответствующих потерь в сетях:
?? = ?треб = ?(?i + ??i).
По данным табл. 1 получаем ?треб = 119,50 МВт.
Общую требуемую реактивную мощность определяем суммированием соответствующих мощностей потребителей и потерь в трансформаторах
? = Qтреб =?(Qi +?Qтр.i). (1.6)
По данным табл. 1 получаем Qтреб = 145,27 МВар.
Определяем располагаемую реактивную мощность энергосистемы
расп = ?? tg?c = ?? tg(arc cos?c): (1.7)расп = 119,50 tg (arс cos 0,9) = 57,88 МВар.
Располагаемая реактивная мощность меньше требуемой, следовательно, имеется дефицит реактивной мощности и необходима установка компенсирующих устройств (КУ) на стороне 10 кВ подстанций потребителей. При этом общая мощность КУ
КУ =Qдеф = Qтреб - Qрасп = 145,27 - 57,88 = 87,39 Мвар.
Мощность КУ, устанавливаемых на i-й подстанции, определяем по выражению
ку.i = Qi + ?Qтр.i - (?i+??i)tg (arc cos?c): (1.8)
Qку.1 = 20,78 + 1.82 - (22,2 + 1,11) tg(arc cos 0,9) = 11,31 Мвар.
Результаты расчета для остальных подстанций помещаем в табл. 1.
Если требуемая мощность Qку.i превышает 10 МВар, то используют синхронные компенсаторы, а если не превышает, то применяют батареи статических конденсаторов.
По единичной мощности Qед компенсирующих устройств находим их количество, устанавливаемое у i-го потребителя:
ку.i = Qку.i / Qед. (1.9)
У потребителей 1, 3 и 5 устанавливаем синхронные компенсаторы типа КС-10 000-10,5, номинальные параметры которых Sном = 10 МВар, Uном = 10,5 кВ, а у потребителей 2 и 6 - синхронные компенсаторы типа КС-16 000-11, имеющие Sном = 16 Мвар и Uном = 11 кВ.
Кроме того, в качестве недостающих КУ у этих потребителей, а также основных КУ у потребителя 4 применяем конденсаторные установки типа ККУ - 10 - 1 единичной мощностью 0,33 Мвар [2].
Количество таких КУ, устанавливаемых у потребителей
ку.i = (Qку.i - Qкс. ном) /Q ед : (1.10)
Таблица 1 - Баланс активной и реактивной мощности
Потребитель123456ИтогоSi,МВ А30,4138,8932,0817,4226,4331,72?i, МВт22,224,523,110,814,818,4119,50??i, МВт1,111,231,160,540,740,92Qi, МВар20,7830,2022,2713,6721,9025,84145,27?Qтр.i, МВар1,822,331,921,051,591,90Qку, МВар11,3120,0712,449,2315,9618,3887,39nку: Qґi, Мвар9,469,919,634,435,967,5346,92 ку.1 = (11,31 - 10) / 0,33 = 4шт.
Результаты выбора (расстановки компенсирующих устройств) приведены в табл.1.
Общая мощность компенсирующих устройств, устанавливаемых на подстанциях потребителей равна
ку.? = 3 10 + 2 16 +78 0,33 = 87,74 МВар.
Определяем нескомпенсированную (потребляемую из энергосистемы) реактивную мощность i-го потребителя
iґ= Qi - ?(nку.i Qед.i): (1.11)1ґ = 20,78 - (1 10 + 40,33) = 9,46 Мвар.
Результаты расчетов Qiґ для остальных потребителей помещены в табл.1.
Проверим расчет баланса реактивной мощности. Для этого определяем новое значение требуемой потребителями от энергосистемы реактивной мощности и сравниваем его со значением располагаемой реактивной мощности:
Qґтреб = ?Qiґ+ ?Qтр.i = 46,92 + 10,61 = 57,53 = Qрасп = 57,88 МВар.
Как видим, баланс реактивной мощности практически сошелся. Незначительное расхождение вызвано округлением количества конденсаторных установок до ближайшего целого числа. Следовательно, все расчеты, результаты которых приведены в табл. 1, сделаны правильно.
2. СОСТАВЛЕНИЕ ВАРИАНТОВ КОНФИГУРАЦИИ СЕТИ С АНАЛИЗОМ КАЖДОГО ВАРИАНТА
.1 Порядок составления вариантов
Электрическая сеть должна обеспечивать требуемую надежность электроснабжения потребителей. Согласно ПУЭ [3] потребители I и II категории должны обеспечиваться электроэнергией не менее чем от двух независимых источников питания. Независимыми источниками считаются разные секции шин распределительных устройст