Проектирование энергетической сети промышленного района
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Курсовой проект
по дисциплине Электропитающие сети и электрические системы
Проектирование энергетической сети промышленного района
Исходные данные
Данные о потребителях
12345Наибольшая зимняя нагрузка, МВт3718301322Коэффициент мощности нагрузки0,70,740,720,80,75Состав потребителей по категориям, % 130252604050705034030253050Номинальное напряжение вторичной сети, кВ1010101010
Напряжение на шинах ЭС при наибольших нагрузках UН=1,05 кВ, при наименьших нагрузках UН=1 кВ, при тяжелых авариях в сети UН=1,1 кВ. Наименьшая летняя нагрузка 21 % от наибольшей зимней. Продолжительность использования наибольшей нагрузки 3300 ч. Средний номинальный коэффициент мощности генераторов системы, в которую входит проектируемый район, равен 0,87.
Введение
Электрическая энергия является наиболее универсальным видом энергии. Электровооружённость труда в промышленности является важным показателем уровня технического развития страны. Преимущества электроэнергетических систем столь велики, что в 1974 г. лишь менее 3 % всего количества эл. энергии было выработано отдельно работавшими электростанциями, и, поэтому, к настоящему времени в нашей стране имеются РЭС, ОЭС, ЕЭС, которые служат для надёжного электроснабжения. Вопросы составления энергетического баланса страны, определения перспектив развития отдельных районов и использования сырьевых ресурсов, выбора мощности и местоположения электростанций, объединения энергосистем не могут быть решены без учёта электрических сетей. Выбор мест размещения устройства АЧР в энергосистеме в значительной мере зависит от схемы соединений линий электропередачи и схем присоединения к ней электростанций. Линии электропередачи и оборудование в период их работы могут повреждаться, поэтому необходимо при расчётах учитывать предельные значения мощностей, которые могут быть переданы по линиям. Поэтому необходимо: 1) вести контроль за текущим режимом; 2) защищать их от повреждений; 3) поддержание и регулирование режима. Должны быть устройства противоаварийной автоматики, которые обнаруживают повреждения. Таким образом, с условиями эл. сетей связаны условия работы всех объектов, входящих в эл. системы, и, в частности, электростанций.
Глава I. Потребление и покрытие потребности в активной и реактивной мощности в проектируемой сети
.1 Баланс активной мощности
Потребление активной мощности сети равно:
,
где К0 - коэффициент одновременности. Принимаем К0 ? 0,9 1 от количества пунктов питания;
?РС - суммарные потери активной мощности в линиях и трансформаторах; принимаем ?РС = 4 6 % от ;
- сумма заданных наибольших нагрузок пунктов.
МВт.
Установленная мощность генераторов эл. станций:
,
где РСН = 0,2 Р - расход активной мощности на собственные нужды (принимается равным 20 %) эл. станций и на резерв мощности.
МВт.
1.2 Баланс реактивной мощности
Уравнение баланса для данной сети имеет вид:
,
где ?QH - потребляемая реактивная мощность в период максимальной нагрузки с учётом К0.
,
где ; ; ; ; .
Мвар; Мвар; Мвар; Мвар; Мвар.
Мвар.
??QЛ - потери реактивной мощности в линиях.
??QЛ ? ?QС - мощность, генерируемая линиями сети. В сети 110 кВ имеет место такое равенство, поэтому ??QЛ и ?QС не учитываем.
??QТР - потери реактивной мощности в трансформаторах при каждой трансформации:
- рассматриваем две трансформации, т. е. учитываем потери как на эл. станции, так и на подстанции.
Определяем полные мощности пунктов:
МВА; МВА; МВА; МВА; МВА.
МВА.
Мвар.
Мвар;
где Мвар - реактивная мощность, генерируемая эл. станцией.
Считая разницу в электрической удалённости между нагрузками незначительной, находим коэффициент мощности для всех потребителей
Мощность компенсирующего устройства на подстанции:
Мвар;
Мвар;
Мвар;
Мвар;
Мвар;
Определяем реактивные мощности на подстанциях:
Мвар;
Мвар;
Мвар;
Мвар;
Мвар.
Основные результаты сводим в таблицу
Табл. 2.1
ПунктРi, МВтQi, МварQi, МварQКУi, Мвар13724,4237,7413,3221811,816,384,533019,828,894138,589,751,1752214,5217,0722,55
На основе данных таблицы 2.1 выбираем тип компенсирующих устройств - статические конденсаторы (конденсаторные батареи) для пунктов 2, 3, 4, 5: тип для 4 и 5 - КСА-0,66-20; для 2 и 3 - КС2-Н-0,66-40; для 1 пункта выбираем синхронный компенсатор - тип КС - 16 - 1143.
Глава II. Выбор схемы, номинального напряжения и основного оборудования
2.1 Сопоставление вариантов и выбор наиболее рационального
Sp1 = 37+j24,4; Sp2 = 18+j11,9; Sp3 = 30+j19,8; Sp4 = 13+j8,6; Sp5 = 22+j14,5.
?A3=41,2 км; ?34=14,1; ?45=10 км; ?А1=22,4 км; ?12=20 км; ?А2=36,1 км.
Найдём распределение мощностей по линиям сети
1)
МВА.
МВА;
МВА.
Т.1 - точка потокораздела.
UНОМ = 110 кВ по табл. 2.3 [1].
) МВА;
МВА;
МВА.
UНОМ = 110 кВ по табл. 2.3 [1].
Находим допустимый длительно действующий ток нагрузки:
,
где Si - полная мощность, передаваемая по линии, UНОМ - номинальное напряжение сети, n - число цепей в линии.
А; А;
А; А;
А; А.
Определяем экономически целесообразное сечение проводов ЛЭП ра?/p>