Расчет питающей электрической сети - Физика и энергетика курсовая работа

Главная

Физика и энергетика
Расчет питающей электрической сети

Определение мощности потребителей на шинах электростанции, нагрузок потребителей понизительных подстанций. Выбор количества и типов трансформаторов подстанций. Нахождение распределения мощностей в сети. Расчет мощности с учетом сопротивления в линии.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»
По дисциплине: «Электроэнергетические системы и сети»
на тему: «Расчет питающей электрической сети»
1. Выбор расчетных режимов и определение мощности потребителей подстанции
1.1 Определение мощности потребителей на шинах электростанции
1.2 Определение нагрузок потребителей понизительных подстанций
1.3 Определение мощностей потребителей на шинах тяговых подстанций
2. Выбор количества и типов трансформаторов подстанций
2.1 Определение мощности трансформаторов подстанций.
2.2 Выбор трансформаторов подстанций.
3. Определение приведенных нагрузок подстанции
3.1 Определение параметров схемы замещения трансформатора
3.2 Определение приведенных нагрузок подстанции
4. Нахождение предварительного распределения мощностей в сети
5. Определение сечений и выбор типа проводников линии электропередачи
5.1 Определение сечения проводников по экономической плотности тока
5.2 Определение параметров схемы замещения линии электропередачи
6. Определение расчетных нагрузок подстанций
7. Уточнение распределения мощностей в сети для расчетных режимов с учетом потерь мощности
7.1 Расчет мощности с учетом сопротивления в линии
7.2 Распределение мощности с учетом потерь активной и реактивной мощностей
8. Определение напряжения на шинах понижающей подстанции
9. Выбор рабочих ответвлений трансформаторов подстанций.
9.1 Определение уровня напряжения на шинах СН и НН трансформатора
9.2 Определение реального значения уровня напряжения на шинах потребителей
9.3 Выбор рабочих ответвлений понижающего трансформатора
9.3.1 Выбор рабочих ответвлений для потребителей на шинах НН
9.3.2 Выбор рабочих ответвлений для потребителей на шинах СН
В данном курсовом проекте рассчитана заданная питающая линия, питающая потребителей, как тяговых, так и не тяговых, заданных своими максимальными активными мощностями. Для линии рассчитаны следующие параметры:
количество и тип трансформаторов подстанции;
определение потокораспределения мощностей;
себестоимость передаваемой электрической энергии.
Таблица 1. Мощности нагрузок на шинах подстанций в расчетных режимах.
Полная мощность на шинах подстанции, МВА
в нормальном установившемся режиме максимальных нагрузок
в нормальном установившемся режиме минимальных нагрузок
в установившемся послеаварийном режиме
Табл. 2. Данные трансформаторов подстанции.
Номинальные напряжения обмотки, кВ:
Для определения параметров трансформатора составляется Г-образная схема замещения трансформатора.
Рис. 2. Г-образная схема замещения трехобмоточного трансформатора.
Активная проводимость ветви намагничивания:
Реактивная проводимость ветви намагничивания:
Активное сопротивления в схеме замещения:
Реактивные сопротивления для обмоток ВН, СН и НН в схеме замещения:
Табл. 3. Параметры схемы замещения трансформаторов.
Для определения приведенных нагрузок подстанции необходимо составить расчетную схему, на которой нужно указать все искомые параметры.
Рис. 3. Расчетная схема для определения приведенной нагрузки подстанции.
Пример расчета: электростанция в режиме максимальных нагрузок:
Потери активной и реактивной мощности в ветви СН определяются по следующим формулам:
Потери активной и реактивной мощности в ветви НН:
Активная и реактивная мощности в начале звеньев СН и НН:
Активная и реактивная мощности в конце обмотки ВН:
Потери активной и реактивной мощностей в обмотке ВН:
Активная и реактивная мощности в начале ветви ВН:
Постоянные потери мощности в трансформаторе (потери мощности в поперечной ветви трансформатора):
Результаты расчетов заносим в таблицу 4.
Табл.4. Приведенные нагрузки подстанций.
Для начала необходимо преобразовать исходную кольцевую схему питания в схему с двусторонним питанием.
Рис.5. Схема с двусторонним питанием.
Табл.5. Длина линии ЭП для участка сети.
В качестве примера рассчитаем распределение мощностей для режима максимальных нагрузок.
Мощности, протекающие по головным участкам:
Распределение мощностей по остальным участкам:
Баланс мощностей сходится, значит, расчет распределения мощностей в сети для режима максимальных нагрузок выполнен верно.
Расчет для нормального установившегося режима минимальных нагрузок производится аналогично.
Для расчета установившегося послеаварийного режима отключается головной участок B'b, т.к. по нему протекает большая мощность. Расчет предварительного распределения мощностей для установившегося послеаварийного режима при обрыве линии электропередачи на наиболее загруженном участке производится аналогично.
Расчеты распределения мощностей для оставшихся режимов, проверив по балансу мощностей, сводим в таблицу 6.
Полная мощность в расчетном режиме, МВА
Нормальный установившийся режим максимальных нагрузок
Нормальный установившийся режим минимальных нагрузок
Установившийся послеаварийный режим
При проектировании воздушных линий электропередачи напряжением до 500 кВ включительно выбор сечения проводов производится по нормированным обобщенным показателям. В качестве таких показателей используются нормированные значения экономической плотности тока.
Расчетная токовая нагрузка для участка сети:
Средневзвешенная продолжительность использования максимальной нагрузки в расчете определяется по схемам условного одностороннего питания с учетом количества подстанций, входящих в эту систему:
Экономическая плотность тока j эк выбираем для голых алюминиевых проводов и шин по табл. 7 [1]. j эк =1,1.
Необходимое значение сечения провода:
По расчетным значениям сечений из справочной литературы производится выбор проводов марки АС для каждого участка сети.
Все провода должны удовлетворять механической прочности.
По условиям короны проверке подлежат воздушные линии электропередачи класса напряжения 110 кВ и выше. Условие для выбора определяется следующим неравенством:
Допустимая длительная токовая нагрузка должна соответствовать условию:
Для определения параметров линии электропередачи составляется П-образная схема замещения:
Рис.6. П-образная схема замещения линии электропередачи.
В зависимости от класса напряжения среднегеометрическое расстояние можно принять по табл. 12 [1]:
Для выбранного типа проводника линии с учетом среднегеометрического расстояния, определяются параметры схемы замещения ЛЭП по формулам:
Табл.8. Параметры схемы замещения ЛЭП.
Под расчетной нагрузкой подстанции подразумевается нагрузка подстанции на шинах ВН с учетом зарядных мощностей примыкающих линий.
где - зарядная мощность i-го участка ЛЭП, примыкающего к подстанции.
Рис. 7. Расчетная однолинейная схема подстанции «С».
Половина зарядной мощности участка B'c:
Половина зарядной мощности участка cA:
Расчеты для остальных нагрузок аналогичны. Результаты сводим в табл.9.
Табл. 9. Расчетные нагрузки подстанций для рассматриваемых режимов.
Уточнение распределения мощности предполагает перерасчет в схеме двухстороннего питания, только вместо приведенной мощности используется расчетная мощность. Также необходимо учесть сопротивление в линии.
Рис. 8. Схема распределения мощности
Значение полной мощности на головных участках с учетом сопротивлений в линиях:
Мощности головных участков для режима максимальных нагрузок:
Распределение мощностей по остальным участкам:
Расчеты для остальных режимов аналогичны, результаты заносим в табл. 10.
Табл.10. Мощности на участках с учетом сопротивления в линии.
Полная мощность в расчетном режиме, МВА
Нормальный установившийся режим максимальных нагрузок
Нормальный установившийся режим минимальных нагрузок
Установившийся послеаварийный режим
7.2 Распределение мощности с учетом потерь активной и реактивной мощностей
Потери мощности рассчитываются аналогично определению потерь мощности в трансформаторе. Необходимо учесть направления протекания активной и реактивной мощностей.
Распределение мощностей в сети рассчитывается с учетом потерь активной и реактивной мощностей на участках ЛЭП. Для расчета расчетную схему режима разделяем на две части в точке раздела мощностей.
Пример расчета для режима максимальных нагрузок. Принимаем направление мощностей как показано на рисунке.
Рис. 8. Распределение мощностей с учетом потерь для режима максимальных и минимальных нагрузок.
Рис. 9. Распределение мощностей с учетом потерь в послеаварийном режиме.
Т.к активная и реактивная составляющая мощности не совпадают, то определим потери мощности на участке B``a по следующей формуле:
Другие расчеты производятся аналогично. Все расчеты заносим в таблицу.
Полная мощность на участках в расчетных режимах, МВА
8. Определение напряжения на шинах понижающей подстанции
Отклонение напряжения на шинах источника питания определяется по формуле.
Для примера рассчитаем напряжение на подстанции с.
Напряжение на шинах ВН подстанции с равно
Остальные расчеты приведены в таблице.
Табл. 12. Напряжение на шинах ВН подстанции в расчетных режимах.
Напряжение на шинах ВН подстанции, кВ
9. Выбор рабочих ответвлений трансформаторов подстанций
Для определения напряжений на шинах потребителей составим Г-образную схему замещения трансформатора.
Рис. 10. Г-образная схема замещения трансформатора.
Расчет ведется на основании схемы замещения. Определение падений напряжений в звеньях ведется по формулам, где вместо мощности линии берется мощность, протекающая по звену трансформатора.
9.1 Определение уровня напряжения на шинах СН и НН трансформатора
Приведем пример расчета для подстанции с.
Данные расчетов остальных режимов представлены ниже.
Табл. 13. Напряжение на шинах потребителей в расчетных режимах.
Напряжение на шинах потребителей, кВ
9.2 Определение реального значения уровня напряжения на шинах потребителей
Определяем коэффициенты трансформации.
Остальные расчеты приведены в таблицах.
Табл. 14. Коэффициенты трансформации подстанций.
Табл. 15. Напряжение на шинах ВН, СН и НН потребителей подстанций.
Напряжение на шинах потребителей, кВ
9.3 Выбор рабочих ответвлений понижающего трансформатора
Все трансформаторы подстанций оборудованы устройствами РПН на стороне ВН. Диапазон регулирования указан в таблице 2.
Регулировка выполнятся по принципу встречного регулирования, который заключается в следующем: в режиме наибольших нагрузок напряжение на шинах потребителей должно быть не менее 105% от номинального напряжения;
в режиме минимальных нагрузок напряжение должно быть не более номинального напряжения;
в послеаварийном режиме напряжения должно быть не менее номинального напряжения.
В соответствии с этими требованиями определяем желаемые коэффициенты трансформации. Результаты заносим в таблицу.
9.3.1 Выбор рабочих ответвлений для потребителей на шинах НН
Табл. 16. Желаемые Кт на шинах НН трансформаторов.
Напряжение на шинах потребителей, кВ
Теперь определяем коэффициенты трансформации для каждого трансформатора подстанций по формулам.
где - ступень регулирования устройства РПН трансформатора, %.
Табл. 17. Коэффициенты трансформации ВН на НН для ПС b.
Коэффициент трансформации подстанции b
Табл. 18. Коэффициенты трансформации ВН на НН для ПС a.
Коэффициент трансформации подстанции a
Табл. 19. Коэффициенты трансформации ВН на НН для ПС c.
Коэффициент трансформации подстанции c
Табл. 20. Коэффициенты трансформации ВН на НН для ПС A.
Коэффициент трансформации подстанции A
Действительное напряжение на шинах НН потребителей определяется по формуле.
где Кт - ближайший к желаемому коэффициент трансформации, в соответствии с принципом встречного регулирования, в режиме наибольших нагрузок и послеаварийном коэффициент берется ближайший меньший, а в режиме минимальных нагрузок ближайший больший.
Отклонение напряжения от желаемого определяется по формуле.
Результаты определения коэффициентов трансформаций, номеров отпаек, и отклонений приведены в таблице.
9.3.2 Выбор рабочих ответвлений для потребителей на шинах СН
Табл. 21. Желаемые Кт на шинах СН трансформаторов.
Напряжение на шинах потребителей, кВ
Табл. 22. Коэффициенты трансформации ВН на СН для ПС b.
Коэффициент трансформации подстанции b
Табл. 23. Коэффициенты трансформации ВН на СН для ПС a.
Коэффициент трансформации подстанции a
Табл. 24. Коэффициенты трансформации ВН на СН для ПС c.
Коэффициент трансформации подстанции c
Табл. 25. Коэффициенты трансформации ВН на СН для ПС B.
Коэффициент трансформации подстанции B
[1] Д.Л. Файбисович, Справочник по проектированию электрических сетей, Москва: НЦ ЭНАС, 2013, p. 349.
[2] Правила устройства электроустановок. Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7, Новосибирск: Норматика, 2014, p. 464.
[3] Л.С. Дёмина, К.Е. Шалыгин, Расчет питающей электрической сети, Хабаровск: ДВГУПС, 2012, p. 46.
Выбор количества и типов трансформаторов. Расчет приведенных нагрузок, сечений проводников линии электропередач, мощности потребителей и напряжения на шинах подстанции. Распределение мощности с учетом потерь ее активной и реактивной составляющих. курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.03.2015
Расчет мощности наиболее загруженной обмотки трансформатора. Определение напряжения, приведенных нагрузок подстанций, выбор проводников линии электропередачи. Уточнение распределения мощностей в сети для расчетных режимов с учетом потерь мощности. курсовая работа [830,5 K], добавлен 04.04.2015
Определение потока мощности от электростанции. Выбор компенсирующих устройств. Структурные схемы подстанций. Выбор мощности трансформаторов подстанций. Расчет режима летних и зимних максимальных нагрузок сети. Оптимизация режимов работы сети. курсовая работа [972,3 K], добавлен 07.07.2013
Разработка сети для электроснабжения потребителей промышленного района. Составление баланса мощностей. Выбор конфигурации сети, схем подстанций потребителей, трансформаторов. Расчет потоков мощности режима наибольших нагрузок и послеаварийного режима. курсовая работа [1018,2 K], добавлен 06.12.2015
Электроснабжение стационарных потребителей электроэнергии узла Февральск. Определение расчетных нагрузок главных понизительных подстанций. Расчет мощности трансформаторов. Выбор сечения проводников электрической сети. Расчет токов короткого замыкания. дипломная работа [322,9 K], добавлен 08.11.2009
Особенности распределения мощности по закону Кирхгофа. Тип, мощность и места установки компенсирующих устройств. Характеристика силовых трансформаторов понизительных подстанций. Анализ регулирования напряжения в электрической сети в максимальном режиме. курсовая работа [405,3 K], добавлен 20.06.2010
Характеристика потребителей электроэнергии. Расчет мощности компенсирующих устройств реактивной мощности, выбор распределительной сети. Выбор числа и мощности трансформаторов подстанций. Расчет заземляющего устройства и спецификация электрооборудования. курсовая работа [719,7 K], добавлен 15.12.2016
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Расчет питающей электрической сети курсовая работа. Физика и энергетика.
Отчет по практике по теме Теодолитная и тахеометрическая съемки
Исчисление земельного налога
Курсовая работа по теме Формы и функции денег, их современная эволюция
Реферат: ПР как инструмент маркетинга. Скачать бесплатно и без регистрации
Отчет по практике по теме Маркетинговая деятельность ООО 'Профит'
Сочинение По Картине Крымова Зимний Вечер
Маленькое Сочинение На Тему Моя Семья
Загрязнение Среды Реферат
Реферат На Тему Противоречия Конституции Алтая Конституции Рф
Дипломная работа по теме Повышение финансовой устойчивости и платежеспособности предприятия (на примере ОАО 'Советская звезда')
Диссертации По Информатике И Вычислительной Технике
Сочинение по теме Стихотворение Н.А Некрасова «Пророк»
Курсовая Работа На Тему Разработка Проекта Производства Работ Для Строительства Панельно-Блочного 4-Секционного 6-Ти Этажного Жилого Здания. Серия Бкр-2
Курсовая работа по теме Депозиты и депозитная политика банков в современных условиях
Дипломная работа по теме Управление прибылью
Контрольная Работа Комарова 6 Класс 1 Четверть
Реферат по теме Усадьбы Волосовского района
Курсовая работа по теме Отношения России и ВТО
Доклад по теме Гангрена газовая
Курсовые Нефтегазовое Дело
Исследование взаимосвязи уровня эмпатических способностей и стратегии поведения в конфликтной ситуации - Психология курсовая работа
Динаміка формування самосвідомості у дітей від 0 до 17 років - Психология курсовая работа
Процесс коммуникации в организации - Менеджмент и трудовые отношения курсовая работа