Компенсація реактивної потужності споживачів

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

для виконання курсового проекту з навчальної дисципліни «Електричні мережі електричних систем»

на тему « Районна електрична мережа»

Підготували: Дремлюга В.А.

Шарабуряк І.В.

Розглянуто на засіданні циклової комісії електротехнічних дисциплін

24 вересня 2013

Голова ЦМК Б.Й. Боднар.

Дремлюга В.А, Шарабуряк І.В.

Методичні вказівки для виконання курсового проекту районної електричної мережі, яка одержує живлення від районної підстанції напругами 220/110/35кВ.

Методичні вказівки інформують про основні розрахунки та обґрунтування прийнятих рішень для забезпечення бажаного рівня напруги в РЕМ на шинах НН та СН підстанцій при економічній надійній роботі з електропостачання споживачів. Виконується компенсація реактивної потужності споживачів для підвищення економічності мережі та пропускної здатності ліній електропередавання. Вибирається оптимальний варіант схеми мережі за техніко-економічним розрахунком. Регулюється напруга на шинах підстанції РЕМ згідно зустрічного принципу.

Приводяться приклади розрахунку в кожному розділі курсового проекту.

Для студентів і викладачів коледжу.

ЗМІСТ

Вступ

1. Компенсація реактивної потужності споживачів

2. Вибір типу і потужності силових трансформаторів

3. Складання варіантів схем електричної мережі і електричний розрахунок двох із них при максимальному навантаженні

4. Техніко-економічне порівняння двох вибраних варіантів схеми проектованої електричної мережі

5. Кінцевий електричний розрахунок оптимального варіанта схеми проектованої електричної мережі

6. Визначення напруги на шинах підстанцій у всіх режимах і вибір способів регулювання напруги

Висновки та енергозбереження

Перелік посилань

ВСТУП

Дати коротку інформацію про електроенергетику та електропередачу України. Описати призначення мережі, яка проектується, кліматичний район розміщення, конструктивне виконання ліній, характеристику споживачів.

Наприклад:

Енергетика є однією з основних галузей суспільного виробництва і відіграє провідну роль у розвитку національної економіки, здійсненні технічного прогресу і підвищенні рівня життя людей. Широке застосування електричної енергії в промисловості, сільському господарстві, на транспорті, у побуті та інших сферах зумовлене простотою її передачі на значні відстані і перетворення в інші види енергії – механічну, теплову, світлову тощо.

Джерелами електричної енергії є електричні станції, які перетворюють енергію палива, води та нетрадиційних джерел в електричну енергію. Теплофікаційні електричні станції поряд з електричною виробляють теплову енергію.

До електричної мережі ставлять такі вимоги:

- забезпечення необхідної надійності електропостачання;

- забезпечення відповідної якості електроенергії;

- економічність при будівництві та експлуатації;

- забезпечення необхідних вимог техніки безпеки.

В курсовому проекті треба забезпечити бажані напруги на шинах підстанцій, вибравши електричну схему мережі, типи трансформаторів і марки проводів, використавши компенсацію реактивної потужності споживачів і регулювання напруги.

Передбачаються повітряні електричні лінії на залізобетонних опорах зі сталеалюмінієвими проводами і гірляндами скляних підвісних ізоляторів.

Дана мережа 220 кВ призначена для живлення районних підстанцій на відстані 30 – 100 км. Складається з двох підстанцій. Живить споживачів І, ІІ, ІІІ категорій за надійністю живлення. Мережа знаходиться в IІ кліматичному районі з ожеледі.

Для безпечності електричних мереж на опорах ліній і огорожах підстанцій вивішуються попереджувальні і заборонні плакати. Негативний екологічний вплив мережі зменшуємо раціональним використанням земель сільськогосподарського призначення.

КОМПЕНСАЦІЯ РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ СПОЖИВАЧІВ

Менші перетоки реактивної потужності в лініях електромережі зменшують втрати електроенергії і напруги, що позитивно впливає на режими роботи при максимальних навантаженнях. Для компенсації реактивної потужності застосовуємо комплектні конденсаторні установки.

Вони прості в конструкції та експлуатації. Зменшення перетоків реактивної потужності в лініях і трансформаторах зменшує втрати напруги та електроенергії. Це покращує умови передавання електроенергії, якість електроенергії за напругою та економічні показники роботи мережі.

Реактивну потужність компенсації визначаємо за формулою

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (1.1)

де: Р- активна потужність навантаження,

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru - заданий коефіцієнт реактивної потужності,

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru - бажаний коефіцієнт реактивної потужності.

Із таблиці 10.22 [2] вибираємо ККУ типу з одиночною потужністю Q1K

Кількість ККУ за формулою

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (1.2)

Беремо парне більше число для резерву потужності компенсації nр.

Робоча потужність компенсації компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (1.3)

Реактивна потужність на шинах підстанції з урахуванням компенсації

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (1.4)

Повна потужність на шинах за формулою

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (1.5)

Розрахункова потужність на шинах

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru . (1.6)

Підстанція 1

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Знаходимо потужність компенсації за формулою(1.1)

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Вибираємо конденсаторні установки

типу УК Л(П)– 6(10) –1350У3 [2,таблиця 10.22]

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Визначаємо їх кількість за (1.2): компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru за виразом (1.3) компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Реактивна потужність після компенсації за (1.4)

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Повна потужність компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru МВ компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru А, розрахункова потужність компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Підстанція 2

Шини НН

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Qк= 8(0,484-0,363)=3,87-2,9=0,97МВар, вибираємо

УКЛ(П) – 6(10) – 300Л(П)У3 [2,таблиця 10,22]

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Qкр =4 компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Шини СН

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Qк= 20(0,75-0,363)=15-7,26 =7,74МВар, вибираємо

УКЛ(П) – 6(10) – 1350У3 [2,таблиця 10,22]

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Qкр =6 компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Знаходимо повну потужність ПС після компенсації:

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Розрахункова потужність

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

2 ВИБІР ТИПУ І ПОТУЖНОСТІ СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ

Для надійності електропостачання споживачів першої категорії при умові, що ремонти і ревізії виконуються на відключених трансформаторах, вибираємо по два трансформатори на кожній підстанції. В нормальному режимі кожен з них має бути завантажений на(0,65-0,7)Sном, а в після -аварійному режимі один трансформатор може бути перевантажений до 1,4Sном - 6 годин на добу протягом 5 діб.

(2.1)

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Підстанція 1

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Вибираємо трансформатор типу: ТРДЦН-160000/220 [2,таблиця 3.8]

Sном=160МВ·А, UВН=230кВ, UНН=11кВ, Рх=156кВт, Рк=500кВт,

Uк=12,5%, Іх=0, 6%, Ціна 269 тис.крб.

Перевіримо завантаження трансформатора в нормальному та після- аварійному режимах

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Рисунок 2.1- Схема заміщення двохобмоткового трансформатора з розщепленою обмоткою НН

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

7

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Для двох паралельних трансформаторів:

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Підстанція 2

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Вибираємо трансформатор типу ТДТН-25000/220 [2,таблиця 3.8]

Sном=25МВ·А, UВН=230кВ, UСН=38,5кВ, UНН=6,6кВ, Рх=45кВт, Рк=130кВт, UкВ-С=15%, UкВ-Н=20%, UкС-Н=6,5%, Іх=0,9%, Ціна114,6тис.крб.

Перевіримо завантаження трансформатора в нормальному та після- аварійному режимах

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Визначення параметрів трансформаторів:

Активні втрати в сталі трансформатора

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (2.2)

Втрати на намагнічування: (2.3)

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Рисунок 2.1- Схема заміщення трьохобмоткового трансформатора

Активний опір трансформатора: (2.4)

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Реактивний опір трансформатора: (2.5)

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Для двох паралельних трансформаторів:

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Всі дані розрахунку параметрів трансформаторів заносимо в таблицю 2.1

Таблиця 2.1-Паспортні дані трансформаторів

ПС Тип трансформатора Sном МВ·А Рх кВт Рк кВт Uном кВ Uк % Іх % Ціна тис. крб
ВН СН НН В-С В-Н С-Н
ТРДЦН-160000/220     12,5   0,6
ТДТН-25000/220 38,5 6,6 6,5 0,9 114,6

Таблиця 2.2 – Параметри схеми заміщення трансформаторів

ПС Тип трансформатора 1 трансформатор 2 паралельні
ст МВт DQx Мвар R Ом X, Ом ст2 МВт DQx2 Мвр R2 Ом X2, Ом
В С Н В С Н
ТРДЦН-160000/220 0,156 0,96 0,48 0,96 75,6 75,6 0,31 1,92 0,24 0,48 37,8 37,8
ТДТН-25000/220 0,045 0,225 5,04 275,9 14,5 111,32 0,09 0,45 2,52 137,95 7,25 55,66

2.2 Розраховуємо зведені потужності підстанцій

В режимі мінімальних навантажень конденсаторні батареї вимкнені.

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru Мвар

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru Мвар

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru Мвар

Таблиця 2.3- Зведені потужності трансформаторів при максимальних навантаженнях

Назва ПС-1 ПС-2
P, МВт Q,Мвар P, МВт Q,Мвар
Потужність на шинах НН 32,85 2,67
Втрати потужності в обмотках НН 0,09 7,17 0,004 0,08
Потужність на початку обм. НН 90,09 40,02 8,004 2,75
Потужність на шинах СН 32,85 6,95
Втрати потужності в обм. СН 0,09 7,17 0,02 0,08
Потужність на початку обм. СН 90,09 40,02 20,02 6,98
Потужність в кінці обмоток ВН 180,18 80,04 28,024 9,73
Втрати потужності в обм. ВН 0,19 0,046 2,51
Потужності на поч. обм. ВН 180,37 80,04 28,07 12,24
Втрати потужності в сердечнику 0,31 1,92 0,09 0,45
Зведена потужність 180,68 81,96 28,16 12,69

Продовження таблиці 2.3 – Зведені потужності трансформаторів при мінімальних навантаженнях

Назва Максимальна напруга Мінімальна напруга
P, МВт Q,Мвар P, МВт Q,Мвар
Потужність на шинах НН 1,94
Втрати потужності в обмотках НН   0,035   2,7   0,001   0,02
Потужність на початку обмоток НН   50,035   33,7   4,001   1,96
Потужність на шинах СН 7,5
Втрати потужності в обмотках СН   0,035   2,7   0,009   0,02
Потужність на початку обмоток СН   50,035   33,7   10,009   7,52
Потужність в кінці обмоток ВН 100,07 67,4 14,01 9,48
Втрати потужності в обмотках ВН   0,07     0,01   0,82
Потужність на початку обмоток ВН 100,14 67,4 14,02 10,3
Втрати потужності в сердечнику 0,31 1,92 0,09 0,45
Зведена потужність 100,45 69,32 14,11 10,75


3 СКЛАДАННЯ ВАРІАНТІВ СХЕМ ЕЛЕКТРИЧНОЇ МЕРЕЖІ І ЕЛЕКТРИЧНИЙ РОЗРАХУНОК ДВОХ З НИХ ПРИ МАКСИМАЛЬНОМУ НАВАНТАЖЕННІ

3.1 Намічаємо декілька можливих варіантів структурних схем, враховуючи категорії споживачів по надійності живлення та вимоги до складання схем для електричного розрахунку. Можливі схеми кільцева, магістральна і радіальна.

1- кільцева схема;

2 – магістральна мережа;

3 – радіальна схема;

Рисунок 3.1 – Структурні схеми варіантів мережі

Таблиця 3.1 – Кількісні показники варіантів схем

варіант довжина ліній, км довжина трас, км Кількість вимикачів 150 кВ
1 кільцева
2 радіальна 2(120+140)=520
3 магістральна 2(120+150)=540

В кільцевій схемі на напрузі 220кВ ПС1 і ПС2 застосовуємо схему чотирикутника з вимикачами; на СН і НН – одиночну секційну систему шин. В магістральній і радіальній схемах на напрузі 220кВ ПС1 і ПС2 застосовані схеми блоків лінія - трансформатор з вимикачами. В схемах блока застосована ремонтна перемичка, яка буде використовуватися для оперативних перемикань.

Для електричного розрахунку вибираємо 1 і 2 варіанти схеми.

Рисунок 3.1- Електрична схема кільцевої мережі.

3.2- Електрична схема магістральної мережі.

Рисунок 3.3- Електрична схема радіальної мережі.

3.2 Розрахунок варіанта 1 – кільцева схема.

Економічний переріз проводу розраховуємо за економічною густиною струму і вибираємо сталеалюмінієві проводи марок АС із таблиці 7.35[2]. Із таблиці 10.1[2] je=1,0A/мм2 при Тмакс=6200год.

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (3.1)

Струм в лінії

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (3.2)

Перевіряємо вибрані марки проводів на нагрівання в нормальному та післяаварійному режимах Ідоп ≥ Іл (3.3)

Рисунок 3.4- Розрахункова схема варіанта 1(кільцева)

За правилом моментів розраховуємо потужності на ділянках від джерела

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Перевіряємо баланс потужностей навантаження і джерела

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru + компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru + компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

137,41+j62,3+71,43+j32,35=208,84+j94,65=180,68+j81,96+28,16+j12,66МВ·А

За І законом Кірхгофа знаходимо потужності на ділянці 21 мережі і наносимо на схему рисунка 3.4.

Розраховуємо струми на ділянках:

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Перерізи проводів знаходимо за економічною густиною струму

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru АС 400/51,Ідоп=1090А, Іп.ав.=603,4А, при вимкненні лінії А2, SА1п.ав=s1 + s2=208,84+j94,65МВ·А.

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru за умовою корони AC240/32, Iдоп.=605А при вимкненні лінії А1 І21п.ав=522,1А<605А=Ідоп

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru АС 240/32, Iдоп.=605А.

Умови нагрівання виконуються.

Розрахунок параметрів ліній проводимо за схемою заміщення і формулами

Рисунок 3.5 – Схема заміщення лінії 220 кВ

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (3.4)

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (3.5)

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (3.6)

Для двох паралельних ліній

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (3.7)

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (3.8)

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (3.9)

Паспортні і розрахункові параметри ліній заносимо в таблицю 3.2

3.3 Вибір марок проводів магістральної мережі.

Рисунок 3.6 – Розрахункова схема варіанта 2(радіальна )

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

АС 240/ компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru 32 Iдоп=605А

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru за умовою корони вибираємо АС 240/32 Ідоп=605А

Перевіряємо вибрані марки проводів на нагрівання в нормальному та післяаварійному режимах Ідоп ≥ Іл (3.3)

ІА1п.ав=522,2А<605А= Ідоп

ІА2.ав=81,28А<605А= Ідоп

Умова нагрівання виконується.

Паспортні і розрахункові параметри ліній заносимо в таблицю 3.2

Таблиця 3.2- Параметри ліній

Варіант Лінія Марка провода   l, км Паспортні дані Розрахункові дані
r0, Ом/км   х0, Ом/км b0х10-6 См·км Iдоп, А Rл/Rл(2) Ом Xл/Xл(2) Ом Qв/Qв(2) Мвар
  А1 АС 400 0,075 0,414 2,7 9,0 49,68 15,8
АС 240 0,12 0,435 2,6 18,0 65,25 18,88
А2 АС 240 0,12 0,435 2,6 16,8 60,9 17,62
A1 АС 240 2x120 0,12 0,435 2,6 14,4/7,2 52,2/26,1 15,1/30,2
А2 АС 240 2x140 0,12 0,435 2,6 16,8/8,4 60,9/30,45 17,6/35,2

4 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ПОРІВНЯННЯ ДВОХ ВИБРАНИХ ВАРІАНТІВ СХЕМ ПРОЕКТОВАНОЇ ЕЛЕКТРИЧНОЇ МЕРЕЖІ

Метод зведених розрахункових затрат застосовуємо при умові, що технічні показники (надійність, довговічність, степінь автоматизації, зручність та безпека монтажу й експлуатації) обох варіантів рівноцінні. Кращим є варіант з меншими Ззв.

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (4.1)

Ен=0,1 – коефіцієнт ефективності капіталовкладень.

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (4.2)

4.1 Порівняння варіантів для ліній

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (4.3)

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru [2, таблиця 10.15]

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (4.4)

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Втрати електроенергії в лінії і трансформаторі (4.5) компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (4.6)

Варіант 1 – кільцева схема;капітальні затрати на будівництво ліній

А 1 АС400 К0 =19,4тис. крб./км; КА1=19,4·120·10 =23280тис.крб.

А2 АС240 К0 =16,4 тис. крб./км; КА2 =16,4·140·10 =22960 тис.крб.

21 АС240 К0 =16,4 тис. крб./км; К21 =16,4·150·10 =24600 тис.крб.

Кл = КА1А221 =70840 тис.крб. ;

Розраховуємо втрати електроенергії в лініях

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

DWл=34205,7·103 кВт·год.

Втрати електроенергії в трансформаторах компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

DWт=6832,3 · 103 кВт·год.; DWвар.1=34205,7 + 6832,3 = 41038 · 103 кВт·год

Вартість втраченої електроенергії Ввтр.=30·10-5·41038 ·103 =12311,4тис.грн.

Капітальні затрати на спорудження підстанцій

Кпс1 =( 460+2х269+353)·10 =13510тис.грн.

Кпс2 =(520+2х114,6+353)·10 =11022тис.грн.

Кпс =13510+11022 = 24532тис.грн.

Капітальні затрати електромережі

Км =70840+24532 =95372тис.грн.

Зведені розрахункові затрати

Ззв1 = 0,1·95372 +0,028·70840 +0,084·24532+12311,4 =25892,8тис.грн.

Варіант 2

А 1 АС240 К0 =27,8тис. крб./км; КА2=27,8·120·10 =33360тис.крб.

A2 АС240 К0 =27,8 тис. крб./км; К21 =27,8·140·10 =38920 тис.крб.

Кл =72280тис.грн.

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

DWл=29177,6·103 кВт·год.

DWт=6832,3 · 103 кВт·год.; DWвар.2=29177,6·103 +6832,3 · 103 ==36009,9·103 кВт·год

Ввтр.=30·10-5·36009,9·103 =10803тис.грн.

Капітальні затрати на споруження підстанцій

Кпс1 =(360+2·269+180)·10 =10780тис.грн.

Кпс2 =(520+2·114,6+180)·10 =9292тис.грн.

Кпс =10780+9292= 20072тис.грн.

Капітальні затрати електромережі

Км =72280+20072=92352тис.грн.

Зведені розрахункові затрати

Ззв2 = 0,1·92352+0,028·72280 +0,084·20072+10803=23748,0тис.грн.

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru [2, таблиця 10.2]

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru - ціна втраченої 1 кВт·год;

Складаємо електричні схеми варіантів електричної мережі.

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (4.7)

Коефіцієнт індексації цін Кінд=10грн./крб..

Таблиця 4.1 – Результати техніко – економічного порівняння варіантів

варіант Кл тис.грн Кпс тис.грн Км тис.грн DWл·103 кВт·год. . DWт·103 кВт·год (aе+aа)Кл тис.грн. (aе+aа)Кпс тис.грн. BBTP,   тис.грн Зл тис.грн  
34205,7 6832,3 1983,5 2060,7 12311,4 25892,8
  29177,6 6823,3 2023,8 1686,0 10803,0 23748,0

Порівняння варіантів для підстанцій

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru [2, таблиця 10.37] компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru ; компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru [2, таблиця 10.2]

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru [2, таблиця 10.27]

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Оптимальний варіант другий – радіальна схема.

5 КІНЦЕВИЙ ЕЛЕКТРИЧНИЙ РОЗРАХУНОК

ОПТИМАЛЬНОГО ВАРІАНТА СХЕМИ ЕЛЕКТРИЧНОЇ МЕРЕЖІ

За схемами заміщення електричної мережі розраховуємо уточнений розподіл потужностей в лініях для максимального і мінімального режимів та після аварійного режиму з урахуванням втрат потужностей в лініях і зарядних потужностей ліній. Розрахунок проводимо в табличній формі .

5.1 Режим максимальних навантажень

Рисунок 5.1 – Схема заміщення мережі в максимальному режимі

Таблиця 5.1- Розподіл потужності в лініях при максимальному навантаженні

Лінія Потужн. в кінці лінії, МВА Qв2, Мвар Потужн. в кінці ланки, МВА Втрати потужн. в лінії, МВА Потужн. на початку ланки, МВА Qв1, Мвар Потужн. на початку лінії, МВА
A1 180,68+j81,96 -j15,1 180,68+j66,86 5,52+j20,01 186,2+j86,87 -j15,1 186,2+j71,77
A2 28,16+j12,69 -j17,62 28,16-j4,93 0,14+j0,53 28,3-j4,4 -j17,62 28,3-j21,02
               

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Коефіцієнт корисної дії електричної мережі в режимі максимальних навантажень

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

5.2 Режим мінімальних навантажень

Складаємо схему заміщення мережі при мінімальному навантаженні. Потужності мінімального режиму беремо з таблиці 2.2

Рисунок 5. 2- Схема заміщення РЕМ в режимі мінімального навантаження

Таблиця 5.2- Розподіл потужності в лініях при мінімальному режимі

Лінія Потужн. в кінці лінії, МВА Qв2, Мвар Потужн. в кінці ланки, МВА Втрати потужн. в лінії, МВА Потужн. на початку ланки, МВА Qв1, Мвар Потужн. на початку лінії, МВА
А1 100,45+j69,32 -j15,1 100,45+j54,22 1,94 +j7,03 102,39+j61,25 -j15,1 102,45-j46,15
A2 14,11+j10,75 -j17,62 14,11-j6,87 0,04+j0,15 14,15-j6,72 -j17,62 14,15-j24,34

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

5.3 Післяаварійний режим.

При максимальному навантаженні вимкнені по одному колу обох ліній.

Рисунок 5.3- Схема заміщення РЕМ в післяаварійному режимі при максимальному навантаженні

Таблиця 5.3- Розподіл потужності в лініях в післяаварійному режимі при максимальному навантаженні

Лінія Потужн. в кінці лінії, МВА Qв2, Мвар Потужн. в кінці ланки, МВА Втрати потужн. в лінії, МВА Потужн. на початку ланки, МВА Qв1, Мвар Потужн. на початку лінії, МВА
А1 180,68+j81,96 -j7,55 180,68+j74,21 11,35+j41,15 192,03+j115,36 -j7,55 192,03+j107,81
А2 28,16+j12,69 -j8,81 28,16+j3,88 0,28+j1,02 28,44+j4,9 -j8,81 28,44-j3,91
    компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru    

6 ВИЗНАЧЕННЯ НАПРУГИ НА ШИНАХ ПІДСТАНЦІЙ У ВСІХ РЕЖИМАХ І ВИБІР СПОСОБІВ РЕГУЛЮВАННЯ НАПРУГИ

Напруги розраховуємо за формулою

U2 = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru (6.1)

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru - поздовжня складова спаду напруги, (6. 2)

втрата напруги ;

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru - поперечна складова спаду напруги, (6.3)

яка мало впливає на величину напруги U2, тому в практичних

розрахунках нею нехтують;

де Pпоч. ,Qпоч. – активна і реактивна потужності на початку ланки схеми заміщення лінії та трансформатора; R,X - активний і реактивний опори ланки схеми заміщення.

6.1 Режим максимального навантаження

UA = 1,1Uном = 1,1·220=242кВ,

Втрата напруги в лінії А 1DUA1 = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Напруга на шинах ВН ПС1U1 = 242 - 14,9 =227,1кВ

Підстанція 1

Втрата напруги в обмотках трансформатора

DUB = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru U0 = 227,1 - 0,2=226,9кВ

DUнн = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru ; Uн = 226,9 - 6,85 =220,05кВ

Лінія А2

DU А2 = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru U2 = 242 – 0,4 =241,6кВ

Втрата напруги в обмотці ВН трансформатора

DUвн = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru U0 = 241,6 - 7,28=234,32кВ

DUсн = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru Uс = 234,32- 0,41 =233,89кВ

DUнн = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru Uн = 234,32- 0,74 =233,58кВ

6.2 режим мінімального навантаження, UA = 1,0Uном = 1,0·220= 220кВ

Втрата напруги в лінії А 1

DUA1 = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru ;Напруга на шинах ВН ПС1

U1 = 220- 10,62=2 09,38кВ;

Втрати напруги в обмотках DUвн = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru ;

U0 = 209,38 -0,11=209,27кВ;

DUнн = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru ; Uн = 209,27- 6,2 =203,07кВ

Лінія А2

DU А2 = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru ; U2 = 220 –(-0,4) =220,4кВ

Втрата напруги в обмотці ВН трансформатора

DUвн = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru U0 = 220,4 - 6,61 = 213,79кВ

DUсн = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru ; Uс = 213,79- 0,37 =213,42кВ

DUнн = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru ; Uн = 213,79 - 0,56 = 213,23кВ

6.3 Післяаварійний режим, UA = 1,05Uном = 1,05·220=23 1кВ

Лінія A1

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru U1 = 231 –26,07 =204,93кВ,

Підстанція 1

Втрата напруги в обмотці ВН трансформатора

DUвн = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru ; U0 = 204,93 - 0,22 = 204,71кВ

DUнн = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru ; Uн = 204,71 - 7,59 = 196,12 кВ

Лінія А2

Втрата напруги в лінії А2 DU А2 = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Напруга на шинах ВН ПС2 U2 = 231- 3,36 =227,64кВ

Втрати напруги в обмотках DUв = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

U0 = 227,64 - 7,73 = 219,91кВ; DUсн = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Uс = 219,91 - 0,46 =219,45кВ; DUнн = компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

Напруга на шинах НН, зведена до напруги ВН

Uн =219,91 - 0,79 =219,12кВ

компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru

6.4 Регулювання напруги

Для забезпечення бажаних рівнів напруги на шинах НН і СН вибираємо пристрої РПН силових трансформаторів

Вибираємо РПН 230 компенсація реактивної потужності споживачів - student2.ru 12´ 1,0% [2,таблнця 3.2]

Наши рекомендации