Выбор компенсирующих устройств

Введение………………………………………………………………………….....

1. Разработка вариантов конфигураций электрической сети и выбор двух наи-

лучших………………………………………………………………………………..

2. Выбор компенсирующих устройств…………………………………………….

3. Выбор основных параметров электрической сети……………………………..

3.1 Выбор номинального напряжения…………………………………………...

3.2 Выбор типов и мощности трансформаторов………………………………..

3.3 Выбор сечений проводников…………………………………………………

4. Составление схем электрических соединений подстанций…………………...

5. Технико-экономическое сравнение вариантов…………………………………

6. Электрический расчёт характерных режимов (максимальный, минимальный, послеаварийный)………………………………………………..

7. Выбор ответвлений трансформаторов и других средств регулирования…….

8. Технико-экономические показатели спроектированной сети………………...

Заключение……………………………………………………………………….

Литература………………………………………………………………………….

Введение

Задачей проектирования энергосистем является разработка с учётом новейших достижений науки и техники и технико-экономического обоснования режима, определяющих формирование энергетических объединений и развитие электрических станций, электрических сетей и средств их эксплуатации и управления при которых обеспечивается оптимальная надёжность снабжения потребителя электрической и тепловой энергии в необходимых размерах требуемого качества с наименьшими затратами.

Проектирование развития энергосистем и электрических сетей осуществляется в иерархической последовательности и включает в себя выполнение комплекса проектных работ.

Схема развития распределительных сетей 110 кВ и выше разрабатывается для сетей энергосистемы в целом или по отдельным сетевым районам, а также для промышленных узлов крупных городов, сельской местности.

Схема развития распределительных сетей 110 кВ и выше выполняется на основе решений принятых по схемам развития ОЭС и РЭС.

Проект развития электрических сетей может выполняться в качестве самостоятельной работы или как составная часть схемы развития энергосистемы.

В данном курсовом проекте разработан отдельно проект электрической сети района.

Разработка вариантов конфигураций электрической сети

Схемы электрических сетей должны с наименьшими затратами обеспечить необходимую надёжность электроснабжения, требуемое качество энергии у приёмников, удобство и безопасность эксплуатации сети, возможность её дальнейшего развития и подключение новых потребителей. Электрическая сеть должна обладать также необходимой экономичностью и гибкостью.

При проектировании новых участков электрической сети в качестве исходных данных служат:

а) взаимное расположение существующих и новых источников питания и пунктов потребления;

б) значения наибольших активных нагрузок или значения наименьших нагрузок

д) динамика изменения нагрузок по временам года и т.п.

На практике обычно учитывают следующие основные требования:

– целесообразно выделить подстанции, потребители которых требуют 100% резерва по сети и рассмотреть пути выполнения этого требования;

– замкнутой сетью целесообразно связывать потребители примерно одинаковой мощности;

– по возможности необходимо исключить потоки мощности к источнику питания;

– не следует допускать малонагруженных линий в замкнутых сетях;

– надо стремиться к передаче электроэнергии потребителям по кратчайшему пути.

В курсовой работе было разработано 3 конфигурации радиальных и 3 конфигурации смешанных схем электрической сети (рис. 1). Определив суммарную длину линий и всю протяженность трасс каждой схемы электрической сети (рис. 1), и учитывая выше перечисленные требования, было выбрано по одной наилучшей схеме из каждых 3 конфигураций. Это схемы 3 и 5 ( рис 1.). Поясним наш выбор. Схема 3 была выбрана потому, что в ней длина линий и протяженность трасс являются наименьшими по сравнению со схемами 1 и 2, и обеспечивается наиболее оптимальный уровень напряжений в сети. Для выбора смешанной конфигурации схемы электрической сети была выбрана схема 5 несмотря на то, что по длине линий и трасс она не самая экономичная, однако в данной схеме обеспечивается наиболее оптимальное потокораспределение мощностей в сети и качество электроснабжения. Исходя из вышесказанного окончательно принимаем схемы 3 (радиальная) и 5 (смешанная).

Выбор компенсирующих устройств

Компенсирующие устройства должны обеспечить снижение потребляемой из электрической сети реактивной мощности. При этом предлагается исходить из равенства коэффициентов реактивной мощности на шинах вторичного напряжения подстанций без учёта её потребления линиями и трансформаторами.

Q_k = P_m×(tgj – tgj_ж), (2.1)

где P_m – максимальная активная мощность нагрузки подстанции;

tgj – естественный коэффициент реактивной мощности нагрузки подстанции;

tgj_ж– желаемый коэффициент реактивной мощности нагрузки подстанции.

При выборе типа и количества компенсирующих устройств надо учитывать возможное количество и тип трансформаторов на подстанциях. Так, если на подстанции необходима установка двух трансформаторов, то мощность компенсирующих устройств Q_к должна быть разделена на каждый из них и на каждую обмотку низшего напряжения. При этом предпочтение следует отдавать комплектным конденсаторным устройствам и только при большой мощности – синхронным компенсаторам.

Весь дальнейший расчёт будем вести с учётом скомпенсированной мощности.

Для выбора компенсирующих устройств зададимся cosj_ж=0,95 или tgj_ж=0,33

Определим мощности компенсирующих устройств для подстанций: 1,2,3,4,5,6:

Определим tgj для каждой из этих подстанций:

tgj₁ = tg(arccos(cosj₁)) = tg(arccos(0,91)) = 0,456;

tgj₂ = tg(arccos(cosj₂)) = tg(arccos(0,84)) = 0,646;

tgj₃ = tg(arccos(cosj₃)) = tg(arccos(0,8)) = 0,75;

tgj₄ = tg(arccos(cosj₄)) = tg(arccos(0,84)) = 0,646;

tgj₅ = tg(arccos(cosj₅)) = tg(arccos(0,84)) = 0,646;

tgj₆ = tg(arccos(cosj₆)) = tg(arccos(0.82)) =0,698;

Для подстанции 1:

Q_k₁ = P₁×(tgj₁ - tgj_ж) = 31×(0.456 – 0,33) = 3,937 Мвар.

Выбираем 8 конденсаторных установок типа КУ-10,5-500.Общая скомпенсированная реактивная мощность Q_k₁= 0,5×8 = 4 Мвар.

Для подстанции 2:

Q_k₂ = P₂×(tgj₂ - tgj_ж) = 11×(0.646 – 0,33) = 3,487 Мвар.

Выбираем 2 конденсаторные установки типа УКЛ-10,5-1800 У3.Общая скомпенсированная реактивная мощность Q_k₂= 1,8×2 = 3,6 Мвар.

Для подстанции 3:

Q_k₃ = P₃×(tgj₃ - tgj_ж) = 22×(0.75 – 0,33) = 9,262 Мвар

Выбираем 4 конденсаторные установки типа УКЛ-10,5-2700 У3. Общая скомпенсированная реактивная мощность Q_k₃= 2,7×4= 10,8 Мвар.

Для подстанции 4:

Q_k₄ = P₄×(tgj₄ - tgj_ж) = 16×(0,646 – 0,33) = 5,072 Мвар.

Выбираем 10 конденсаторных установок типа КУ-10,5-500. Общая скомпенсированная реактивная мощность Q_k₄= 0,5×10 = 5 Мвар.

Для подстанции 5:

Q_k₅ = P₅×(tgj₅ - tgj_ж) = 0,648×(0,646 – 0,33) =0,205Мвар.

Выбираем 2 конденсаторные установки типа УКБН-0,38-100-50 У3. Общая скомпенсированная реактивная мощность Q_k₅= 0,1×2 = 0,2 Мвар.

Для подстанции 6:

Q_k₆ = P₆×(tgj₆ - tgj_ж) = 0,687×(0,698 – 0,33) =0,254 Мвар.

Выбираем 1 конденсаторную установку типа УКМ-0,4-250-50 У3. Общая скомпенсированная реактивная мощность Q_k₆= 0,25 Мвар.

Результаты выбора компенсирующих устройств представим в виде таблицы 2.1.

Таблица 2.1

Номер п/ст	P, МВт	tgj	tgj_ж	Q_k,МВар	Кол-во и тип компенсирующих уст-в
		0,456	0,33		8хКУ-10,5-500
		0,646	0,33	3,6	2хУКЛ-10,5-1800 У3
		0,75	0,33	10,8	4xУКЛ-10,5-2700 У3
		0,646	0,33		10хКУ-10,5-500
	0,648	0.646	0,33	0,2	2хУКБН-0,38-100-50 У3
	0,687	0,698	0,33	0,25	УКМ-0,4-250-50 У3