Типовой расчет - Расчет установившихся режимов районной сети 110/220 кВ - файл n1.doc

приобрести
Типовой расчет - Расчет установившихся режимов районной сети 110/220 кВ
скачать (2733.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc2734kb.13.09.2012 13:45скачать

n1.doc

ГОУ ВПО

Московский Энергетический Институт

(Технический Университет)


Кафедра

Электроэнергетических систем
Дисциплина

Передача и распределение электроэнергии


Типовой расчет.

«Расчет установившихся режимов
районной сети 110/220 кВ.»

Выполнил: Пахомов Ф.А.

Группа: Э-09-06

Дата: 17.03.2009

Проверил: Шведов Г.В.

Дата: ___________

Подпись: ___________
Москва

2009

Содержание
1. Составление схемы замещения сети и определение её параметров 3

1.1. Расчет параметров схем замещения линий 3

1.2. Расчет параметров схем замещения трансформаторов 4

1.3. Составление полной схемы замещения сети 6

1.4. Составление расчетной схемы замещений сети 6

2. Расчет потокораспределения и напряжений в узлах сети в нормальном режиме работы 9

2.1. Сеть 110 кВ (1 этап) 9

2.2. Автотрансформатор (1 этап) 9

2.3. Сеть 220 кВ (кольцевая) 10

2.4. Автотрансформатор (2 этап) 12

3. Расчет потокораспределения и напряжений в узлах сети в послеаварийном режиме работы 12

3.1. Сеть 220 кВ (магистральная) 12

3.2. Автотрансформатор (2 этап) 13

4. Оценка достаточности регулировочных диапазонов РПН 14

4.1. Нормальный режим работы 14

4.1.1. Подстанция 1 14

4.1.2. Подстанция 2 15

4.1.3. Сеть 110 кВ (2 этап) 15

4.1.4. Подстанция 3 15

4.2. Послеаварийный режим работы 16

4.2.1. Подстанция 1 16

4.2.2. Подстанция 2 16

4.2.3. Сеть 110 кВ (2 этап) 17

4.2.4. Подстанция 3 17

4.3. Выводы 17

5. Расчет потерь активной мощности и годовых потерь электроэнергии в сети 18

5.1. Нормальный режим работы 18

5.1.1. Потери активной мощности 18

5.1.2. Потери электроэнергии 19

5.2. Послеаварийный режим работы 20

5.2.1. Потери активной мощности 20

6. Список использованной литературы 21
1. Составление схемы замещения сети и определение её параметров.
1.1. Расчет параметров схем замещения линий.
Линия А-1

АС 400/51

Удельное активное сопротивление:



Активное сопротивление:



Удельное индуктивное сопротивление:



Индуктивное сопротивление:



Удельная емкостная проводимость:



Емкостная проводимость:



Удельная зарядная мощность:



Зарядная мощность:



Расчет параметров схем замещения остальных линий проводится аналогично. Итоговые данные представлены в таблице 1.

Таблица 1.

ЛЭП

,

кВ



,

км

Марка провода

Погонные параметры

Расчетные данные

,



,



,



,



,

Ом

,

Ом

,

Мвар

А-1

220

1

93

АС 400/51

0,073

0,415

2,742

133

6,789

38,615

6,170

А-2

220

1

93

АС 300/39

0,096

0,424

2,684

130

8,928

39,409

6,041

1-2

220

1

53

АС 240/32

0,118

0,430

2,641

128

6,254

22,809

3,388

2-3

110

2

43

АС 70/11

0,422

0,441

2,576

31

9,073

9,481

1,340


Схема замещения линий представлена на рисунке 1.



Рисунок 1.
1.2. Расчет параметров схем замещения трансформаторов.
Трансформаторы ПС-1.
ТРДЦН-100000/220



Эквивалентное активное сопротивление:



Эквивалентное реактивное сопротивление:



Эквивалентные потери активной мощности на холостом ходу:



Эквивалентные потери реактивной мощности на холостом ходу:



Расчет параметров схемы замещения трансформаторов ПС-3 проводится аналогично. Итоговые данные представлены в таблице 2.

Таблица 2.

ПС

Каталожные данные

Расчетные данные

,

МВА

,

кВ

,

кВ

,

%

,

кВт

,

кВт

,

%

,

Ом

,

Ом

,

МВт

,

Мвар

1

100

230

11-11

12,0

360

115

0,7

0,952

31,740

0,230

1,400

3

10

115

11

10,5

60

14

0,7

3,967

69,431

0,028

0,140


Схема замещения трансформаторов представлена на рисунке 2.



Рисунок 2.
Трансформаторы ПС-2.
АТДЦТН-63000/220/110



Мощность обмотки НН составляет 50% от номинальной.

Эквивалентное активное сопротивление лучей схемы замещения:



В силу того, что мощность обмотки НН составляет 50% от номинальной, имеем:



Напряжения короткого замыкания для обмоток:







Эквивалентное реактивное сопротивление лучей схемы замещения:







Эквивалентные потери активной мощности на холостом ходу:



Эквивалентные потери реактивной мощности на холостом ходу:



Итоговые данные представлены в таблице 3.

Таблица 3.

ПС

Каталожные данные

,

МВА

,

кВ

,

кВ

,

кВ

,

кВт

,

кВт

,

%

,

%

,

%

,

%

2

63

230

121

11

215

45

0,5

11

35,7

21,9




Расчетные данные

,

Ом

,

Ом

,

Ом

,

Ом

,

Ом

,

Ом

,

МВт

,

Мвар

0,716

0,716

1,432

52,060

0,000

97,823

0,090

0,630


Схема замещения трансформатора представлена на рисунке 3.



Рисунок 3.
1.3. Составление полной схемы замещения сети.

Уточним значения зарядных мощностей линий, отходящих от источника питания.



По известным значениям активных мощностей и косинусов углов нагрузок найдем полные мощности нагрузок.



Полная схема замещения сети представлена на рисунке 4.
1.4. Составление расчетной схемы замещения сети.

Упростим полную схему замещения сети.

Для этого заменим трансформаторы с нагрузками на приведенные нагрузки.













Теперь заменим приведенные нагрузки расчетными:





Расчетная схема замещения сети представлена на рисунке 5.


Рисунок 4.



Рисунок 5.

2. Расчет потокораспределения и напряжений в узлах сети в нормальном режиме работы.
2.1. Сеть 110 кВ (1 этап).



Рисунок 6.


2.2. Автотрансформатор (1 этап).

Уточним обозначения нагрузок:





Рисунок 7.



Луч низшего напряжения:



Луч среднего напряжения:



Луч высшего напряжения:



Приведенная и расчетная нагрузки:


2.3. Сеть 220 кВ (кольцевая).

Предварительный этап.

Разомкнем кольцевую сеть по шинам источника питания, условно превратив ее в магистральную сеть. Определим предварительное потокораспределение.



Рисунок 8.

Участки кольцевой сети выполнены из проводов различных марок и отношения не равны.

В связи с этим расчет предварительного потокораспределения выполняется по полной формуле:



Проверка правильности арифметических вычислений:



Проверка сходится.

Определим оставшуюся мощность:



Получаем и . Значит предварительно выбранное потокораспределение верно.

Точка 1 – точка потокораздела как по активной, так и по реактивной мощностям.



Рисунок 9.

Левая часть.

1 этап.





2 этап.



Правая часть

1 этап.







2 этап.








2.4. Автотрансформатор (2 этап).

Луч высшего напряжения:



Луч среднего напряжения:



Луч низшего напряжения:


3. Расчет потокораспределения и напряжений в узлах сети в послеаварийном режиме работы.
3.1. Сеть 220 кВ (магистральная).

Самым тяжелым послеаварийным режимом является тот, в котором отключается наиболее загруженная линия, отходящая от источника питания.



В данном случае это линия A-1.

После ее отключения изменится мощность . Пересчитаем ее:





Рисунок 10.

1 этап.









2 этап.




3.2. Автотрансформатор (2 этап).

Луч высшего напряжения:



Луч среднего напряжения:



Луч низшего напряжения:


4. Оценка достаточности
регулировочных диапазонов РПН

4.1. Нормальный режим работы

4.1.1. Подстанция 1

РПН на стороне высшего напряжения ±8х1,5%







Диапазона РПН достаточно, уровень напряжения на шинах 10 кВ приемлем.

4.1.2. Подстанция 2

Сторона среднего напряжения. РПН ±6х2,0%



Диапазона РПН недостаточно, приемлемость уровня напряжения на шинах 110 кВ будет определена после расчета сети 110 кВ.

Сторона низшего напряжения. ЛРТ ±10х1,5%



Диапазона ЛРТ достаточно, уровень напряжения на шинах 10 кВ приемлем.

4.1.3. Сеть 110 кВ (2 этап)



4.1.4. Подстанция 3

РПН на стороне высшего напряжения ±9х1,78%







Диапазона РПН достаточно, уровень напряжения на шинах 10 кВ приемлем. Уровень напряжения на шинах 110 кВ подстанции 2 приемлем.
4.2. Послеаварийный режим работы

4.2.1. Подстанция 1

РПН на стороне высшего напряжения ±8х1,5%







Диапазона РПН недостаточно, уровень напряжения на шинах 10 кВ неприемлем.

4.2.2. Подстанция 2

Сторона среднего напряжения. РПН ±6х2,0%



Диапазона РПН недостаточно, приемлемость уровня напряжения на шинах 110 кВ будет определена после расчета сети 110 кВ.

Сторона низшего напряжения. ЛРТ ±10х1,5%



Диапазона ЛРТ недостаточно, уровень напряжения на шинах 10 кВ неприемлем.

4.2.3. Сеть 110 кВ (2 этап)



4.2.4. Подстанция 3

РПН на стороне высшего напряжения ±9х1,78%







Диапазона РПН достаточно, уровень напряжения на шинах 10 кВ приемлем. Уровень напряжения на шинах 110 кВ подстанции 2 приемлем.
4.3. Выводы

В нормальном режиме работы уровень напряжения на шинах 10 кВ всех подстанций приемлем.

В послеаварийном режиме работы уровень напряжения на шинах 10 кВ подстанций 1 и 2 неприемлем.

Мероприятия, которые позволят ввести напряжения на шинах 10 кВ в допустимые пределы:

  1. ,
    Установка устройств компенсации реактивной мощности позволит увеличить , а следовательно уменьшить реактивную мощность, передаваемую по линиям и трансформаторам и уменьшить падение напряжения на этих элементах.


  2. Напряжение источника питания менее , а значит, его допустимо повысить. Это позволит уменьшить падение напряжения в линиях и трансформаторах, а так же покрыть имеющиеся потери.


5. Расчет потерь активной мощности
и годовых потерь электроэнергии в сети

5.1. Нормальный режим работы

Рассчитаем потери активной мощности на корону во всех линиях.



5.1.1. Потери активной мощности

Нагрузочные потери активной мощности.



Условно-постоянные потери активной мощности.



Потери активной мощности в линиях.



Потери активной мощности в трансформаторах.



Суммарные потери активной мощности.



Суммарные потери активной мощности в процентах от суммарной мощности нагрузки сети.



Полученное значение свидетельствует о допустимости суммарных потерь активной мощности в нормальном режиме работы ( для сетей 110-220 кВ не должно превышать 5%).

Суммарные нагрузочные потери активной мощности в процентах от суммарных потерь.



Суммарные условно-постоянные потери активной мощности в процентах от суммарных потерь.



Таким образом, большую часть в суммарных потерях активной мощности составляют нагрузочные потери.

Суммарные потери активной мощности в линиях в процентах от суммарных потерь.



Суммарные потери активной мощности в трансформаторах в процентах от суммарных потерь.



Таким образом, большую часть в суммарных потерях активной мощности составляют потери в линиях.

5.1.2. Потери электроэнергии

Время потерь.



Нагрузочные годовые потери электроэнергии.



Условно-постоянные годовые потери электроэнергии.



Годовые потери электроэнергии в линиях.



Годовые потери электроэнергии в трансформаторах.



Суммарные годовые потери электроэнергии.



Суммарные годовые потери электроэнергии в процентах от суммарной отпущенной нагрузке электроэнергии.



Соотношение : выполняется.

Суммарные годовые нагрузочные потери электроэнергии в процентах от суммарных потерь.



Суммарные годовые условно-постоянные потери электроэнергии в процентах от суммарных потерь.



Полученные соотношения годовых нагрузочных и условно-постоянных потерь электроэнергии немного не соответствуют среднестатистическим для электрических сетей РФ (75% и 25% соответственно).

Суммарные годовые потери электроэнергии в линиях в процентах от суммарных потерь.



Суммарные годовые потери электроэнергии в трансформаторах в процентах от суммарных потерь.



Полученные соотношения годовых потерь электроэнергии в линиях и трансформаторах немного не соответствуют среднестатистическим для электрических сетей РФ (70% и 30% соответственно).
5.2. Послеаварийный режим работы

5.2.1. Потери активной мощности

Нагрузочные потери активной мощности.



Условно-постоянные потери активной мощности.



Потери активной мощности в линиях.



Потери активной мощности в трансформаторах.



Суммарные потери активной мощности.



Суммарные потери активной мощности в процентах от суммарной мощности нагрузки сети.



Полученное значение свидетельствует о нежелательности продолжительного послеаварийного режима ввиду повышенных суммарных потерь активной мощности.

Суммарные нагрузочные потери активной мощности в процентах от суммарных потерь.



Суммарные условно-постоянные потери активной мощности в процентах от суммарных потерь.



Таким образом, подавляющую часть в суммарных потерях активной мощности составляют нагрузочные потери.

Суммарные потери активной мощности в линиях в процентах от суммарных потерь.



Суммарные потери активной мощности в трансформаторах в процентах от суммарных потерь.



Таким образом, подавляющую часть в суммарных потерях активной мощности составляют потери в линиях.

6. Список использованной литературы
1. УДК 621.311(03) C741 Справочник по проектированию электрических сетей / Под ред. Д.Л. Файбисовича. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005 (2007).

2. УДК 621.311 Э454 Электрические системы. Электрические сети. Под ред. В.А. Веникова и В.А. Строева. – М.: Высшая школа, 1998.

3. УДК 621.311 Э454 Электрические системы и сети: в примерах и иллюстрациях. Под ред. В.А. Строева. – М.: Высшая школа, 1999.



Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации