Расчёт и оптимизация работы участка электроснабжения региональной энергосистемы при подключении нового присоединения
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Курсовая работа
тема: Расчёт и оптимизация работы участка электроснабжения региональной энергосистемы при подключении нового присоединения
Введение
Энергетическая система является важнейшей составной частью технико-экономического потенциала региона, от функционирования которой зависят его экономические показатели. Квалифицированная, грамотная эксплуатация энергосистемы, умение рассчитать и рационально спроектировать ее режим работы входит в задачу подготовки инженера-электрика. Исследование и анализ рабочих режимов сети является важной задачей. Однако предварительно должны быть определены параметры элементов сети. Определение сетевых параметров в данной работе выполнено на основании законов Ома и Кирхгофа. Анализ работы сети в исходном и экономичном режиме даёт возможность сделать выводы о её состоянии и дать предложения по улучшению технико-экономических показателей сети.
Переходные процессы в сети возникают как в результате нормальной работы оборудования, так и в результате повреждений. Исследование таких случаев необходимо для выяснения причин возникновения и физической сущности переходных процессов с целью выработки методов их оценки и способов избежать негативных последствий от них.
В данной работе выполнен расчёт переходных процессов в ветви с новым присоединением, возникающих в результате его подключения. Оценена степень опасности для целостности оборудования от происходящих переходных процессов.
Использование специальных программ намного упрощает время разработки сложных проектов, что делает их очень популярными.
Постановка задачи
На рис. 1.1 представлен электрическая схема участка энергосистемы на которой указаны фазные ЭДС источников в кВ, а также комплексы сопротивлений нагрузок (Н1-Н3), типы трансформаторов и параметры линий электропередачи (Л1-Л4). К этой системе необходимо подключить новое присоединение (рисунок 2) в точку П, в виде ЛЭП с нагрузкой на конце. Параметры нового присоединения определяются первой цифрой варианта задания и приведены в табл.задания: Длина линии при напряжении 220кВ - 235 км. Активная мощность в конце линии - 0.25Р (Р - суммарная активная мощность нагрузок Н1-Н3). Реактивная мощность в конце линии - 0.3Q (Q - суммарная реактивная мощность нагрузок Н1-Н3).
Необходимо:
1.Составить расчетную схему (на одну фазу) и определить параметры её установившегося режима (для ЛЭП использовать П-образные схемы замещения; для трансформаторов учесть только их продольные сопротивления) до подключения нового присоединения, а именно:
1.1. Комплексы сопротивлений линий и трансформаторов.
.2. Напряжения в узлах схемы и токи линий, нагрузок, трансформаторов (если они имеются) и источников.
.3. Мощности нагрузок, источников и суммарные потери активной мощности в линиях электропередачи (ЛЭП); убедиться, что соблюдается баланс активных и реактивных мощностей.
.4. Коэффициент полезного действия системы (КПД):
.5. Коэффициент мощности системы.
2.Повторить расчет по п.п. 1.2 - 1.5 при рациональном повышении коэффициента мощности нагрузок путем использования компенсирующих ёмкостей и результаты сравнить с теми, что определены в п.1. Сделать вывод о целесообразности реализации такого экономичного распределения мощности.
3.Произвести расчет параметров схемы замещения всей системы, работающей в экономичном режиме, относительно точки П (определить эквивалентную ЭДС и комплекс входного сопротивления).
.Используя данные справочной таблицы произвести выбор линии с распределенными параметрами (ЛРП) и расчет всех её параметров и режима работы присоединяемой ветви. Предусмотреть повышение коэффициента мощности нагрузки ЛРП.
.Скорректировать расчетную схему (на одну фазу), составленную согласно п.2, с учетом нового присоединения и заново рассчитать все величины, указанные в п.1.
.Произвести анализ данных, полученных после подключения нового присоединения, и сделать заключение о возможности его реализации. Дать предложения о возможных корректировках в сети после подключения нового присоединения.
Считая присоединённую ЛРП линией без потерь, согласно схеме рисунка 3 (Z -сопротивление присоединённой нагрузки, С - компенсирующая ёмкость, рассчитанная в п.4) произвести расчет напряжения и тока в конце линии во время переходного процесса, возникающего с момента прихода в эту точку максимальной падающей волны прямоугольной формы со стороны сети. Для момента времени, когда отраженная волна прошла половину ЛРП, построить графики распределения напряжения и тока вдоль ЛРП.
1. Расчет исходного режима работы сети
.1 Определение параметров сети
На основании задания на курсовую работу (рисунок 1.1) составляем расчетную схему (рисунок. 1.2).
Рисунок 1.1 - Электрическая схема участка электроснабжения
Так как в сети имеется несколько уровней напряжения (330 и 220 кВ) и точка П находится на стороне высокого напряжения, расчет выполним путём приведения параметров оборудования низкой стороны к напряжению высокой стороны.
При составлении расчетной схемы учтено, что исследуемая трёхфазная сеть является симметричной, поэтому схема изображена в однолинейном исполнении, а расчет выполняется для одной фазы относительно фазных величин. Линии электропередачи представлены П-образной схемой замещения, а тра?/p>