КАТЕГОРИИ:

Главная
Случайная страница
Познавательное
Новые статьи
Контакты
Заказать работу

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Электрический расчет основных режимов работы проектируемой электрической сети 6 страница

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 Следующая ⇒

3.Применение более сложных замкнутых схем повышает надежность электроснабжения, но имеет и отрицательные стороны. Как правило, применение замкнутой схемы электроснабжения экономически целесообразно только в том случае, если суммарная длина линий замкнутой сети получается существенно ниже, чем суммарная длина линий разомкнутой сети (в одноцепном исчислении), то есть, если экономятся капиталовложения на строительство линий и требуется меньший расход алюминия. 4.Совершенно необязательно предусматривать для всей сети одно и то же номинальное напряжение. Отдельные участки, обычно самые отдаленные и малонагруженные, могут иметь более низкое номинальное напряжение, чем остальная сеть. Проведенные в предыдущем подразделе 1.1 расчеты, результаты которых сведены в таблицу 1.5, являются достаточной информацией, для того чтобы составить возможные варианты конфигурации проектируемой электрической сети сетевого района и из возможных вариантов предварительно выбрать лучшие, используя критерий минимума суммы эквивалентной длины линий всей сети. В [3] рекомендуется для предварительного выбора вариантов электрической сети следующий порядок действий. Сначала составляются (планируются) все возможные варианты конфигураций сети (радиальные, магистральные, радиально-магистральные, кольцевые и смешанные), начиная с самых простых. Затем каждый вариант из полученного множества делается приблизительно (грубо) оценивается по общей длине сети и необходимому количеству выключателей в ней. По минимуму этих критериев для каждой из пяти кон

фигураций сети выбирается один, являющийся лучшим вариантом. В конечном счете, получится пять лучших из составленных вариантов. Заметим также, что при составлении возможных вариантов конфигурации сети должны соблюдаться четыре следующих общепринятых правила: Учитывая все вышеприведенные замечания и правила, на основе упрощенной схемы сетевого района, приведенной на рисунке 1.1, предложено пять вариантов конфигурации электрической сети, которые рассмотрим последовательно¹. Первый вариант – радиально-магистральная схема, изображена на рисунке 1.4. В этой схеме все проектируемые линии, соединяющие РПП и подстанции 1, 2, 3, 4, 5 двухцепные, а линия п/ст5-п/ст6 одноцепная. Благодаря наличию двухцепных линий, прокладываемых по кратчайшим расстояниям, потребители п/ст 1-5 имеют высокую надежность электроснабжения, за счет параллельных линий, что является преимуществом этой схемы. Но, с другой стороны, большое количество двухцепных линий обуславливает и недостаток этой схемы – ее дороговизна. Для этого варианта сети, в соответствии с методикой [3], рассчитаем общую длину линий сети

по следующему выражению:

, (1.22) где

- длины участков линий по таблице 1.4 в километрах; а1,5 - расчетный коэффициент, отражающий то, что построение двухцепных линий приблизительно в 1,5 раза дороже одноцепных. Подставив соответствующие значения с рисунка 1.4, получим:

При расчете количества выключателей используется правило: чтобы с помощью минимального числа выключателей можно было отключить или любой поврежденный уча

(1.54)

(1.55)

(1.56)

(1.57)

(1.58) где

- полная мощность в конце i -ой линии в МВА;

- полная потребляемая мощность в МВА, i -ой подстанции по таблице 1.5;

- полная мощность в начале предыдущей линии в МВА;

- потери мощности в линии в МВА;

- активное и реактивное сопротивление провода линии в

по таблице 1.9;

- полная мощность в начале линии в МВА;

- потеря напряжения в линии в кВ;

- напряжение в начале (конце) предыдущей линии в кВ. Заметим, что потокораспределение мощностей рассчитываем, начиная с самой удаленной подстанции от источника, двигаясь к нему, а расчет потерь напряжений, наоборот, начиная с источника и двигаясь к самой удаленной подстанции. Подставляя соответствующие значения, для линии, соединяющей пятую и шестую подстанции, получим:

	4,2+j1,550 (6)	0,031	0,271	4,231+j1,34
	7,0+j2,6	0,057	0,613	7,057+j2,73
п/ст4		2,7+j1,2	0,027	0,275	2,727+j0,89
	1,62+j0,57 (1)	0,015	0,136	1,635+j0,12
	2,7+j1,2	0,026	0,267	2,726+j0,88
п/ст5 (НН/СН)		2,2+j1,9 2,6+j1	0,047	0,648	4,847+j2,27
	1,32+j0,37 1,56+ j0,44 (1+1*)	0,024	0,251	2,904+j0,79
	2,2+j1,9 2,6+j1	0,046	0,626	4,846+j2,25

^*Примечание: КУ на п/ст 5 и п/ст 6.

1 – нормальный режим наибольших нагрузок;

2 – нормальный режим наименьших нагрузок;

3 – наиболее тяжелый послеаварийный режим при наибольших нагрузках.

После проведения расчетов по определению расчетных нагрузок подстанций можно провести уточненные электрические расчеты нормального режима наибольших потерь (нагрузок), нормального режима наименьших потерь (нагрузок) и наиболее тяжелого послеаварийного режима при наибольших потерях (нагрузках). Уточненные электрические расчеты позволяют проверить выбранные сечения проводов линий по условиям экономической целесообразности по условиям допустимого нагрева, а также определить значения напряжений на высшей стороне трансформаторов, установленных на подстанциях, с помощью чего можно проверить достаточность диапазона регулирования напряжения трансформаторов с устройствами регулирования под нагрузкой.

Уточненные электрические расчеты и определение потерь напряжения в линиях для трех режимов произведем по следующим выражениям:

сток или всю поврежденную цепь. Для рассматриваемого варианта сети это условие выполняется, если на РПП будет установлено по одному выключателю в каждую из двух параллельных цепей и один на ответвление 2-5. Следовательно,

Рисунок 1.4 – Вариант 1. Радиально-магистральная схема Развивая данную схему варианта 1, заменяем линию 1-2 на линию 1-4. Тогда общая длина сети для второго варианта

составит:

Количество выключателей остается таким же -

Рисунок 1.5 – Вариант 2. Радиально-магистральная схема Хотя общая протяженность линий варианта 2 меньше варианта 1 но уменьшилось количество выключателей, однако в варианте 1 имеет место возврат мощности на участке 2-3-4. Этими двумя вариантами исчерпываются приемлемые радиально-магистральные схемы, т.к. все другие варианты имеют большую протяженность линий с аналогичным количеством выключателей. Кольцевые схемы из рассмотрения исключаем, т.к. их применение нецелесообразно при данной конфигурации сетевого района. Поэтому далее рассмотрены смешанные схемы конфигурации электрической сети – варианты 3, 4,5 и 6. Вариант 3, показанный на рисунке 1.6. Для него:

Количество выключателей в кольцевой части заметно возрастает, из-за чего общее количество выключателей становится равным

Таблица 1.11 – Расчетные нагрузки подстанций

Номер подстанции	Режим нагрузки
п/ст1	1¹	3,4+j1	0,034	0,363	3,434+j0,79
2²	2,04+j0,62 (2)	0,017	0,162	2,057+j0,22
3³	3,4+j1	0,033	0,472	3,433+j0,785
п/ст2		5,9+j2,2	0,047	0,486	5,947+j1,84
	3,54+j1,31 (4)	0,028	0,230	3,568+j0,70
	5,9+j2,2	0,046	0,472	5,946+j1,83
п/ст3		7,0+j2,6	0,058	0,633	7,058+j2,75

(1.52) Реактивная мощность излишней компенсации на п/ст 1 равна:

Определяем количество оставшихся компенсационных устройств после отключения отключению:

, тогда мощность после отключения

Для остальных подстанций расчеты проводятся аналогично, по результам расчета ключными остаются 2 КУ на п/ст 1, 4 КУ на п/ст 2, 6 КУ на п/ст 3, 1 КУ на п/ст 4, 1 КУ на п/ст 5 и 1 КУ на п/ст 6; результаты расчетов расчетных нагрузок в нормальном режиме наименьших нагрузок с учетом отключения КУ представлены в таблице 1.11. Суммарная полная мощность всех подстанций составит 14,28+j4,89 МВА. Расчетные нагрузки подстанций для нормального режима наименьших нагрузок и наиболее тяжелого послеаварийного режима при наибольших нагрузках проводится аналогично, по выражениям 1.50-1.52, расчетам для нормального режима наибольших нагрузок. Полученные результаты расчетов нагрузок подстанций представлены в таблице 1.11.

Рисунок 1.6 – Вариант 3. Смешанная схема Вариант 4, показанный на рисунке 1.7, также имеет кольцевой участок с использованием одноцепных линий. Для него:

а,

Рисунок 1.7 – Вариант 4. Смешанная схема В варианте 5, показанном на рисунке 1.8, кольцевой участок с использованием одноцепных линий находится в

Для остальных подстанций расчет проводится аналогично, и результаты расчетов нагрузок подстанций представлены в таблице 1.11. Заметим, что в нормальном режиме наименьших нагрузок на шинах источника поддерживается напряжение равное

, а нагрузки уменьшаются до

, при этом

увеличивается на 0,03 (см. исходные данные). Тогда, полную потребляемую мощность

в нормальном режиме наименьших нагрузок определим по следующей формуле:

(1.50) где

- максимальная активная нагрузка i -ой подстанции в МВт по таблице 1.5;

- угол между током и напряжением в радианах, определяемый по выражению

. Значения

для каждой подстанции взято из таблицы 1.3.

- реактивная мощность компенсированных конденсаторных установок подстанции в Мвар по таблице 1.5. Подставляя соответствующие значения для первой подстанции, получим:

В режиме минимальных нагрузок можно отключить часть компенсационных устройств, тем самым мощность излишней компенсации:

(1.50) Тогда количество компенсационных устройств на п/ст:

(1.51) Реактивную мощность после отключения можно определить

середине сети. Для этого варианта:

а,

Рисунок 1.8 – Вариант 5. Смешанная схема В варианте 6, показанном на рисунке 1.9, кольцевой участок с использованием одноцепных линий объединяет с1 по 5 потребители. Для этого варианта:

а,

Рисунок 1.9 – Вариант 6. Смешанная схема

(1.49)

, - активные и реактивные сопротивления трансформаторов в Ом, по справочным данным [8].

- коэффициент, увеличения напряжения равный соответственно: в нормальном режиме наибольших нагрузок

, в нормальном режиме наименьших нагрузок

и в наиболее тяжелом послеаварийном режиме при наибольших нагрузках

(см. исходные данные);

- количество трансформаторов, установленных на подстанции;

- полная мощность холостого хода в МВА, теряемая в трансформаторе, определенная по формуле 1.45;

- суммарная генерируемая реактивная мощность линий, подходящих к подстанции, вычисленная по выражению 1.48. Подставляя соответствующие значения в формулы 1.50-1.52 для первой подстанции получим:

Определяем расчетную нагрузку для п/ст 5 с одним трехобмоточным трансформатором:

(1.48)

, (1.49)

Из приведенных расчетов для шести конкурентоспособных вариантов следует, что минимальные показатели

из рассмотренных вариантов радиально-магистральных схем однозначно имеет вариант 2, а из смешанных схем приблизительно равные минимальные показатели имеют варианты 3 и 4. Для выбора лучшего варианта из 3 и 4 проведем для них обоих расчет эквивалентной длины

, имея в виду, что один выключатель эквивалентен пяти километрам одноцепной линии, по выражению:

, (1.23) Для варианта2

, для варианта3

, а для варианта 4

. Как видно из значений

все варианты имеют практически равнозначные значения, поэтому для дальнейшего рассмотрения выбираем варианты 2, 3 и 4, выбор наиболее экономичного варианта произведем по данным технико-экономического расчета.

1.3 Технико-экономические расчеты для выбора окончательного варианта электрической сети В этом подразделе из трех выбранных вариантов сети, один из которых является радиально-магистральной схемой, а третий и четвертый – смешанными схемами, на основе сравнения технико-экономических расчетов должен быть выбран наивыгоднейший – окончательный вариант. В ходе технико-экономических расчетов этих вариантов рассчитываются и выбираются номинальные напряжения сети. Затем рассчитываются потокораспределения мощностей по линиям и на его основе рассчитываются и выбираются, по условиям экономической целесообразности, производится их проверка по допустимой потере напряжения и проверка по условиям нагрева. В необходимом случае проводится корректировки параметров проводов и тросов. Скорректированные таким образом расчеты позволяют перейти к окончательному сравнению выбранных вариантов по технико-экономическим показателям. 1.3.1 Выбор номинального напряжения электрической сети Величина номинального напряжения сети определяет технико-экономические показатели проектируемой электрической сети. Известно, что повышение номинального напряжения в линиях сети ведет к росту мощности передаваемой по линиям и одновременно снижаются потери электроэнергии, эксплуатационные расходы, существенно уменьшаются сечения проводов и общие затраты металла на сооружение линий и облегчает возможное развитие сети. Вместе с тем увеличиваются капитальные вложения на строительство сети. С другой стороны уменьшение номинального напряжения в линиях сети ведет к меньшим капитальным затратам на строительство сети, но приводит к большим эксплутационным

считываем аналогично, и они будут равны для линии соединяющих РПП и все п/ст кроме п/ст6 2,755´10^-6См/км. Тогда генерируемая реактивная мощность в линии РПП-п/ст1 по выражению 1.48 составит:

Для остальных линий генерируемые реактивные мощности рассчитываются аналогично, и они будут равны соответственно для линии РПП-п/ст4 0,767, для линии п/ст4-п/ст3 0,40, для линии п/ст3-п/ст2 0,550, для линии п/ст1-п/ст2 0,583, для линии РПП-п/ст1 0,550 Мвар. Участок напряжением 35 кВ не проектируется, а потери в линии п/ст5-п/ст6 изначально учтены в нагрузке п/ст6, поэтому расчетная нагрузка на стороне СН п/ст5 равна мощности принятой для п/ст6 Расчетные нагрузки каждой подстанции

определим по следующему выражению:

(1.47) где

- полная потребляемая мощность в МВА, i -ой подстанции по таблице 1.5;

- соответственно потери активной и реактивной мощности подстанции, определяемые по формулам:

, (1.48)

, (1.49) Для трехобмоточного трансформатора выражения для определения потерь в обмотках будет иметь вид:

(1.48)

в линиях электропередачи и рассчитанные параметры выбранного трансформатора. Генерируемую реактивную мощность в линии

вычислим по следующему выражению:

(1.45) где

- выбранное номинальное напряжение сети равное 110 кВ;

- длина линий в километрах, соединяющих подстанции, по рисунку 1.5;

- количество цепей линии в шт., определяемые по рисунку 1.5;

- реактивная проводимость линии в См/км, определяемая по формуле:

(1.46) здесь

- среднее геометрическое расстояние между осями проводов для одноцепных и двухцепных опор,

. Для одноцепных опор, при расположении фаз горизонтально

, для двухцепных опор, при расположении фаз вертикально

, [10]);

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 Следующая ⇒

Поделиться с друзьями:

Дата добавления: 2017-01-14; Просмотров: 680; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление

Генерация страницы за: 0.017 сек.