Выбор схемы развития районной электрической сети. Дипломная (ВКР). Неопределено.
👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Выбор схемы развития районной электрической сети
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Целью настоящей работы является выбор наилучшей в технико-экономическом смысле схемы развития районной
электрической сети при соблюдении заданных требований к надежности схемы
электроснабжения и к качеству электроэнергии отпускаемой потребителям,
непосредственное проектирование подстанции.
Необходимо произвести
подключение нового потребителя к уже существующей
исходной электрической сети. Рассмотрено три варианта
подключения проектируемой подстанции № 10. Проектирование производилось с
учетом климатических условий, в которых находится подстанция.
В работе приведены расчеты нормальных и аварийных
режимов всех рассматриваемых вариантов. Произведен
выбор сечений проводов линий электропередач для каждого варианта.
Произведено технико-экономическое сравнение вариантов. В результате чего был
выбран наиболее оптимальный вариант
присоединения проектируемой подстанции к существующей сети. Следующим этапом было проведено проектирование
понижающей подстанции 110/10 кВ,
выбор числа и мощности силовых трансформаторов, трансформаторов
собственных нужд, выбор оборудования и коммутационной аппаратуры. В «Разделе
релейная защита» был произведен расчет релейной защиты силового трансформатора. Расчеты нормальных и аварийных режимов выполнены в программе «RASTR». Расчеты токов короткого замыкания выполнены в программе
«ТКЗ-3000». Выбор числа и мощности силовых трансформаторов, их тепловой режим
работы в зимний и летний периоды выполнены в
программе «TRANS».
Перечень
листов графических документов.
Варианты развития электрической сети
Технико-экономическое сравнение вариантов
Результаты расчёта установившихся режимов
Главная схема электрических соединений подстанции
Конструктивное выполнение подстанции
Задание на
проектирование
Реферат
Перечень листов графических
документов
Введение
1.
Цель работы и характеристика исходной
информации.
2.
Проектирование электрической
сети
2.1. Разработка
вариантов развития
сети
2.2. Выбор сечений
линий
электропередач
2.3. Технико-экономическое
сопоставление вариантов развития сети
3.
Выбор числа и мощности силовых
трансформаторов
3.1. Расчёт режимов
систематических нагрузок и аварийных перегрузок трансформатора
ТРДН-25000/110/10 (вариант I)
3.2. Расчёт режимов
систематических нагрузок и аварийных перегрузок трансформатора
ТРДН-16000/110/10 (вариант II).
3.3. Экономическое
сопоставление вариантов
трансформаторов
4.
Анализ установившихся режимов электрической
сети.
5.
Расчёт токов короткого
замыкания.
6.
Главная схема электрических соединений.
6.1. Основные
требования, предъявляемые к главным схемам распределительных
устройств.
6.2. Выбор схемы
распределительного устройства высокого напряжения (РУ
ВН).
6.3. Выбор
оборудования РУ
ВН.
6.4. Выбор схемы
распределительного устройства низшего напряжения (РУ
НН).
6.5. Выбор
оборудования (РУ НН).
6.6. Выбор
измерительных трансформаторов тока и напряжения.
6.7.
Выбор токоведущих частей на РУ
НН.
6.8.
Собственные
нужды и оперативный ток.
6.9.
Выбор
ограничителей
перенапряжения.
7.
Конструктивное
выполнение
подстанции.
8.
Релейная
защита понижающего
трансформатора.
8.1.
Расчёт
дифференциальной токовой защиты понижающего
трансформатора.
8.2.
Расчёт
МТЗ с блокировкой по минимальному напряжению.
8.3.
Расчёт
МТЗ от
перегрузки.
9.
Безопасность
и экологичность проекта.
9.1.
Краткое
описание проектируемого
объекта.
9.2.
Вредные и
опасные
факторы.
9.3.
Меры
безопасности при
обслуживании.
9.4.
Пожарная
безопасность
9.5.
Экологичность
проекта
9.6.
Чрезвычайные
ситуации.
9.7.
Грозозащита
и заземление подстанции.
9.8.
Расчёт
заземляющих устройств (ЗУ).
10.
Смета на
сооружение
подстанции.
Заключение
Приложения
I.1.
Расчёт
теплового режима силовых трансформаторов.
I.2.
Расчёт
токов короткого
замыкания
I.3.
Расчёт
установившихся режимов
Библиографический список
Развитие
энергетики России, усиление связей между энергосистемами требует расширение
строительства электроэнергетических объектов, в том числе линий электропередач
и подстанций напряжением 35-110кВ переменного тока.
В настоящее время ЕЭС России включают в себя семь
параллельно работающих объединений
энергосистем: Центра, Средней Волги, Урала, Северо-запада, Востока, Юга и Сибири.
Производство
электроэнергии растет во всем мире, что сопровождается ростом числа электроэнергетических систем, которое идет по пути централизации выработки электроэнергии на крупных
электростанциях и интенсивного
строительства линий электропередач и подстанций.
Проектирование
электрической сети, включая разработку конфигурации сети и схемы подстанции,
является одной из основных задач развития энергетических систем, обеспечивающих
надёжное и качественное электроснабжение потребителей. Качественное
проектирование является основой надёжного и экономичного функционирования
электроэнергетической системы.
Задача
проектирования электрической сети относится к классу оптимизационных задач,
однако не может быть строго решена оптимизационными методами в связи с большой
сложностью задачи, обусловленной многокритериальностью, многопараметричностью и
динамическим характером задачи, дискретностью и частичной неопределенностью
исходных параметров.
В этих условиях
проектирование электрической сети сводится к разработке конечного числа
рациональных вариантов развития электрической сети, обеспечивающих надёжное и
качественное электроснабжение потребителей электроэнергией в нормальных и
послеаварийных режимах. Выбор наиболее рационального варианта производится по
экономическому критерию. При этом все варианты предварительно доводятся до
одного уровня качества и надёжности электроснабжения. Экологический, социальный
и другие критерии при проектировании сети учитываются в виде ограничений.
1.
Цель работы и характеристика исходной информации.
Целью дипломного
проекта является разработка рационального, в технико-экономическом смысле,
варианта электроснабжения потребителей вновь сооружаемой подстанции 10 с
соблюдения требований ГОСТ к надёжности и качеству электроэнергии, отпускаемой
потребителям, а также разработка электрической схемы и компоновка подстанции,
выбора основного оборудования, и оценка работы подстанции в нормальных,
аварийных и послеаварийных режимах. Карта-схема района электроснабжения
представлена на рис. 1.1, подстанция сооружается в районе Урала со
среднегодовой температурой окружающей среды +5 0 С.
Источниками
электроэнергии в схеме является ГРЭС, работающая на буром угле и соседняя
энергосистема, эквивалентированная к узлу 1, мощность которой существенно
превышает мощность рассматриваемого района развития сети, поэтому напряжение в
узле 1 можно считать неизменным при колебании нагрузок рассматриваемой сети (U 1 =115кВ). На ГРЭС установлены
генераторы ТВВ-200 и трансформаторы ТДЦ-250000/220. Системообразующая сеть
220кВ выполнена проводом АС-400, распределительная сеть 110кВ выполнена
проводом АС-240.
Потребители
электроэнергии подключаемой подстанции №10 включают промышленную и коммунальную
нагрузку общей мощностью в максимальном режиме 32 МВт при cosφ=0,87. График нагрузки приведён на
рисунке 1.2 и в таблице 1.1.
Состав
потребителей по категориям надёжности электроснабжения:
Номинальное
низшее напряжение подстанции 10 кВ;
P=80 MBт
Р =110МВт 4 cosφ =0,9
4 ТДЦН – Р50000/220
2
1000
4ТВВ-200
U баз
P =32МВт
cosφ=0,9
9 8 5
P=16,9МВт
3
cosφ=0.9
Рис.1.1 Карта-схема района
электроснабжения.
График нагрузки характерного зимнего дня
График нагрузки характерного летнего дня
Рис.1.2 График
нагрузки трансформаторов.
График нагрузки характерного
летнего и зимнего дня.
2.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ.
2.1.
Разработка
вариантов развития сети.
На стадии выбора конкурентно способных вариантов развития
электрической сети решаются две основные задачи – определение рационального
класса напряжения сети и выбор конфигурации сети.
Определение рационального класса напряжения зависит от
района, в котором ведётся проектирование, мощности присоединяемых узлов и их
удалённости от источников электроэнергии.
Анализ карты-схемы сети (рис.1.1) , расположение и
параметры и параметры присоединяемой подстанции №10 однозначно определяют класс
напряжения сети 110кВ, так как это напряжение явно выгоднее. И использование
другого класса напряжения требует дополнительной ступени трансформации и
является нерациональным.
Разработка вариантов развития сети, связанная с
присоединением подстанции 10 к сети 110кВ, выполнена при соблюдении следующих
основных принципов выбора конфигурации сети:
-
сеть должна быть как можно короче географически;
-
электрический путь от источников к потребителю
должен быть как можно короче;
-
существующая сеть должна быть короче;
-
каждый вариант развития сети должен удовлетворять
требованиям надёжности;
-
потребители I и II категории по надёжности электроснабжения должны получать питание от двух
независимых источников (по двум или более линиям);
-
в послеаварийных режимах (отключение линии, блока
на станции) проектируемые и существующие линии не должны перегружаться (ток по
линии не должен быть больше длительно допустимого тока по нагреву).
С учётом указанных требований были разработаны варианты
присоединения подстанции №10 к энергосистеме.
Вариант I (рис.2.1) предполагает
подключение проектируемой подстанции №10 по наиболее короткому пути от узла №7
(строительство двух линий 110кВ общей длиной 20км).
Вариант II (рис.2.2) предполагает
присоединение подстанции №10 в кольцо от узлов №7 и №8 (строительство двух
линий 110кВ общей длиной 45км).
Вариант III (рис.2.3) предполагает
подключение проектируемой подстанции №10 от узла №8 (строительство двух линий
110кВ общей длиной 50км).
Вариант IV (рис.2.4) предполагает
подключение проектируемой подстанции №10 в кольцо от узлов №5 и №7
(строительство двух линий 110кВ общей длинной 60км)
32/0.87 10
40/0.85
7
9 8
5
60/0.85 16.9/0.9
существующая
сеть
проектируемая сеть
Рис.2.1 Развитие сети по варианту I
32/0.87 10
40/0.85
7
9 8 5
16.9/0.9
60/0,85 существующая сеть
проектируемая сеть
Рис.2.2 Развитие сети по
варианту II
32/0.87 10
40/0.85
7
9 8 5
60/0.85 16.9/0.9
существующая сеть
проектируемая сеть
32/0.87 10
40/0.85
7
9 8 5
16.9/0.9
60/0.85
существующая сеть
проектируемая сеть
Рис. 2.4 Развитие сети по варианту IV
2.2. Выбор сечений линий
электропередач.
Выбор
сечений линий электропередачи выполняется с использованием экономических
токовых интервалов. При этом в зависимости от принципов применяемых при
унификации опор зоны экономических сечений могут сдвигаться, поэтому для однозначности
проектных решений при выборе сечений оговариваются используемые опоры и таблицы
экономических интервалов сечений.
Проектируемая
подстанция и сооружаемые линии электропередачи находятся в климатической зоне
Урала, относящийся к I району по гололёду. Для
строительства линий электропередач используются стальные опоры. Значения
экономических токовых интервалов были взяты из таблицы 1.12
[2]. Для выбора сечений линий электропередач предварительно подсчитаны
токи нагрузки узлов в максимальном режиме.
Токи нагрузки
узлов рассчитываются по формуле:
где Р – мощность
подстанции в максимальном режиме
U- номинальное напряжение сети.
Результаты
расчётов токов узлов приведены в таблице 2.1
Расчёт
токораспределения в сети для выбора сечений производится по эквивалентным
длинам.
Потокораспределение
в системообразующей сети остаётся постоянным для всех вариантах присоединения
проектируемой подстанции 10 и не зависит от варианта её присоединения. Поэтому
по системообразующей сети потокораспределение рассчитывается один раз и в
дальнейшем анализе учитываться не будет.
Токораспределение
системообразующей сети приведено в
Токораспределение
распределительной сети приведено в таблице 2.3…2.5
соответственно для вариантов I-IV. Линии 5-8, 5-7, 8-9 –существующие,
сечение линий АС-240.
Токораспределение
распределительной сети (Вариант I).
Токораспределение
распределительной сети (Вариант II).
Токораспределение
распределительной сети (Вариант III).
Токораспределение
распределительной сети (Вариант IV)
Проверка
выбранных сечений выполняется из условий наиболее тяжёлых аварийных режимов, в
качестве которых использованы:
-
Обрыв
одной из параллельных цепей в радиальной сети;
-
Обрыв
наиболее нагруженной линии в кольце.
Результаты
проверки выбранных сечений для распределительной сети приведены в таблицах
2.8…2.11 соответственно для вариантов I-IV.
Проверка сечений линий
распределительной сети (Вариант I).
Проверка сечений линий
распределительной сети (Вариант II).
Проверка сечений линий распределительной
сети (Вариант III).
Проверка сечений линий
распределительной сети (Вариант IV).
Анализ результатов проверки
сечений проектируемых линий показывает, что в аварийных режимах по условию
длительно допустимого тока не проходит линия 5-8 в варианте III.
Необходимо
добавить к существующим линиям третью.
32/0.87 10
40/0.85
7
9 8 5
60/0.85 16.9/0.9
Существующая сеть
Проектируемая сеть
Рис.2.5 Развитие сети по
варианту III с усилением линии 5-8
Анализ результатов
проверки сечений проектируемых линий показывает, что необходимость усиления
остальных линий отсутствует, все линии проходят по длительно допустимому току.
Расчёт токов проектируемых линий был выполнен в программе RASTR.
2.3.
Технико-экономическое
сопоставление вариантов развития сети.
Задача технико-экономического
сопоставления вариантов развития электрической сети в общем случае является
многокритериальным. При сопоставлении вариантов необходим учёт таких критериев,
как экономический, критерий технического прогресса, критерий надёжности и
качества, социальный и прочее. Решение в общем случае является очень сложным, и
задача сводится к экономическому сопоставлению вариантов, которые обеспечивают
надёжное и качественное энергоснабжение потребителей с учётом ограничений по
экологии и с выполнением социальных требований.
Критерий по экологии и
надёжности учитывается при разработке вариантов развития сети, критерий
качество – при анализе электрических режимов для наиболее экономичных
вариантов.
В качестве экономического
критерия для сравнения вариантов развития использованы приведённые затраты,
включая затраты на сооружение линий и подстанций.
– нормативный коэффициент эффективности
капитальных вложений, в расчётах принимается ;
– капитальные вложения в линии и подстанции
-соответственно издержки на амортизацию и
обслуживание линий и
подстанций , - издержки на возмещение
потерь энергии в электрических сетях;
- математическое ожидание
народнохозяйственного ущерба от нарушения электроснабжения.
Определение капитальных
вложений производится обычно по укрупнённым стоимостным показателям для всего
оборудования подстанций и ЛЭП.
Ежегодные издержки и определяются суммой отчислений от
капитальных вложений и
, где , - соответственно коэффициенты
отчислений на амортизацию и обслуживание для линий и подстанций (табл. 2.12).
- определяется на основе стоимости сооружения 1 км линии определённых классов
напряжения, сечения, марки провода, длины линии , количество линий
- включает стоимость подстанции без учёта
оборудования одинакового для всех вариантах. Для предварительных расчётов можно принять как
- стоимость одной ячейки (табл.2.12).
-суммарные потери мощности в сети в
максимальном режиме, определённые для каждой линии
- число часов максимальных потерь в год
- удельная стоимость потерь электроэнергии
в рассматриваемом режиме ( )
Для годового числа
использования максимума нагрузки
- суммарные потери х.х.
трансформатора.
Учитывая существенную долю в
приведённых затратах капиталовложений и издержек на подстанции, а также тот
факт, что во всех вариантах число, мощность и типы трансформаторов, число и
типы выключателей не зависят от схемы сети, учёт подстанционных затрат не
выполняется.
Все расчёты выполнены в ценах
1985 года и сведены в табл.2.13
Экономическое сравнение
вариантов развития сети.
Число выключателей добавляемых к схеме.
Число выключателей учитываемых в
сравнении
Капитальные вложения в линии (тыс. руб.)
Капитальные вложения в подстанцию (тыс.
руб.)
Потери мощности из программы «RASTR»,
(мВт)
Издержки на амортизацию и обслуживание ПС
Издержки на амортизацию и обслуживание ВЛ
Анализ результатов
сопоставления вариантов развития сети показывает, что наиболее экономичным
является вариант №1. Этот вариант принимается к дальнейшему рассмотрению по
критериям качества электроэнергии.
3.
Выбор числа и мощности силовых
трансформаторов.
3.1.
Расчёт
режимов систематических и аварийных перегрузок трансформатора ТРДН-25000/110 на
подстанции №10 (вариант I).
Расчёт произведён
с применением программы TRANS.
Получены
следующие результаты расчёта, в зависимости от режима.
-
недоотпуск
электроэнергии – 0.00 МВт*ч/сут.;
-
недоотпуск
электроэнергии – 0,00 МВт*ч/сут.;
Расчёт данного режима
показывает, что условия допустимости аварийных перегрузок не выполняется. С
целью введения теплового режима в допустимую область произведена коррекция
графика нагрузки (отключение части потребителей) таким образом, чтобы
недоотпуск электроэнергии потребителям был минимальным.
Скорректированный зимний график
нагрузки показан на рис. 3.1.
График нагрузки характерного зимнего дня
Рис.3.1 Скорректированный зимний график
нагрузки с указанием номинальной мощности трансформатора.
График нагрузки характерного летнего дня
Рис.3.2 Летний график
нагрузки с указанием номинальной мощности трансформатора.
-
недоотпуск
электроэнергии – 0,00 МВт*ч/сут.;
-
недоотпуск
электроэнергии – 0,00 МВт*ч/сут.;
Годовые потери электроэнергии - 850549 кВт*ч/год;
Стоимость годовых потерь – 13 тыс. руб.;
Приведённые затраты (без ущерба) составляют - 41 тыс. руб.
Расчёт показал,
что при установке на проектируемой подстанции трансформатора типа ТРДН-25000/110
условия допустимости систематических и аварийных перегрузок во всех режимах
соблюдается, недоотпуска электроэнергии нет. Общие затраты на вариант I будут равны приведённым.
3.2. Расчёт режимов
систематических и аварийных перегрузок трансформатора ТРДН-16000/110 на
подстанции №10 (вариант II).
Расчёт произведён
с применением программы TRANS.
Получены
следующие результаты расчёта, в зависимости от режима.
-
недоотпуск
электроэнергии – 0,00 МВт*ч/сут.;
-
недоотпуск
электроэнергии – 50.02 МВт*ч/сут.;
-
недоотпуск
электроэнергии – 0,00 МВт*ч/сут.;
-
недоотпуск
электроэнергии – 17.29 МВт*ч/сут.;
Годовые потери
электроэнергии - 1028792 кВт*ч/год;
Стоимость годовых
потерь – 15 тыс. руб.;
Приведённые
затраты (без ущерба) составляют - 36 тыс. руб.
Расчёт показал,
что при установке на проектируемой подстанции трансформатора типа ТРДН-16000/110
есть недоотпуск электроэнергии потребителям. Ущерб от недоотпуска
электроэнергии определим по следующей формуле:
=0,6 руб/кВт*ч – удельный
ущерб от недоотпуска электроэнергии потребителям
- вероятная длительность
простоя трансформатора
=0,02 отк/год - вероятность
отказа трансформатора;
=720 ч/отказ - время восстановления
трансформатора;
Так как отказы в
зимний и летний периоды имеют различные недоотпуски электроэнергии
потребителям, разделим вероятную длительность простоя пропорционально числу
зимних и летних дней.
Определим
приведённые затраты по варианту II с учётом ущерба от недоотпуска электроэнергии потребителям.
З ( II ) = З + У = 36 + 26,20 = 62,20
тыс.руб.
3.3. Экономическое сопоставление вариантов
трансформаторов.
Окончательный выбор варианта выполняется по минимуму приведённых затрат с
учётом ущерба от недоотпуска электроэнергии потребителям. Определим (в
относительных единицах) затраты варианта I, приняв затраты варианта II за единицу:
Расчёт показывает, что вариант I дешевле варианта II. Исходя из этого для
дальнейшего рассмотрения выбираем вариант установки на подстанции двух
трансформаторов типа ТРДН-25000/110. Результаты экономического
сопоставления вариантов выбора трансформаторов сведены в табл. 3.1.
Годовые потери электроэнергии,
кВт*ч/год
Недоотпуск
электроэнергии,МВт*ч/сут.
Ущерб от недоотпуска электроэнергии
4.
АНАЛИЗ
УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ.
Расчёт и анализ
установившихся режимов электрической сети выполняется с целью проверки
качества электроэнергии, отпускаемой потребителям. Результаты расчётов
используются для выработки решений по вводу режимов в допустимую область по
уровням напряжения в узлах сети и перетокам по линиям.
Расчёт и анализ
установившихся режимов выполнены для лучшего варианта развития электрической
сети, показанного на рисунке 2.2 с установленной на подстанции 10 двух
трансформаторов ТРДН-25000/110-У1.
Расчёты
установившихся режимов электрической сети выполняется на базе вычислительного
комплекса RASTR. Алгоритм RASTRа основан на использовании уравнения
узловых напряжений для расчёта установившихся режимов электрической сети.
Система уравнений узловых напряжений решается ускоренным методом Зейделя.
Согласно ГОСТ на
качество электроэнергии допустимые отклонения напряжения на шинах от
номинального составляет:
-
в
нормальных режимах – (9,5-10,5)кВ;
В проектируемой
Рис.2.3 Развитие сети по варианту III Дипломная (ВКР). Неопределено.
Курсовая работа: Правові відносини між батьками та дітьми
Диссертация Диссеркат
Курсовая работа: Разработка климатического паспорта местности района строительства в Астрахани
Дипломная работа по теме Кадровая политика на предприятии туризма, ее влияние на качество предоставления услуг
Реферат: Делегирование: самая суть. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Причини виникнення наркоманії
Реферат: Утрехтский мирный договор 1713
Учебное пособие: Экономические системы
Контрольная Работа 1 По Алгебре 7
Реферат: Материальная ответственность работника за ущерб, причиненный работодателю
Реферат На Тему Робототехнологические Комплексы (Ртк) И Гибкие Производственные Модули (Гпм) Для Различных Видов Металлообработки Деталей
Пределы Правового Регулирования Курсовая Работа
Курсовая работа по теме Анализ производства и реализации продукции животноводства
Вопрос 34. Иннервация кожи
Реферат по теме Виникнення та розвиток Ольвії і Херсонесу
Контрольная работа по теме Проектирование сварных подкрановых балок
Курсовая Работа Про Грипп
Контрольная работа: Поняття "культура" та її сутність
Реферат Место России В Современном Мире
Специальность Защиты Диссертации
Реферат: Правовой статус хозяйственных обществ
Похожие работы на - Организация перевозки скоропортящихся грузов
Похожие работы на - Виды судопроизводства по гражданским делам: основные тенденции и проблемы