Проектирование районной распределительной сети

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

Проектирование районной распределительной сети.

тема проекта

___________________________________________

___________________________________________

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель                                         _________    _

                                                                                           подпись, дата          инициалы, фамилия

Студент     ____11-1____      _________    _               

                            номер группы, зачетной книжки        подпись, дата          инициалы, фамилия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………....……37

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………...38

 

 

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ

Современное общество и экономика в своем нынешнем развитии и потребностях невозможно без использования электрической энергии. Эта необходимость требует постоянного развития и совершенствования тех методов, которые позволяют соединять производителей и потребителей электроэнергии. Огромное значение для сохранение электроэнергии, ее правильного и грамотного использования, а так же максимальное сохранение материальные, умственных и временных средств, является точное, организационно верное проектирования схем электрических соединений потребителей и производителей энергии. Ошибки проектирование, т.е. нелогичное соединения потребителей между собой и источником питания, использование дорогостоящего оборудования, неверного класса напряжения конкретной линии электропередач  - все это ведет к огромным или единовременным экономическим затратам, или к постоянными ежегодными вложениями. Грамотная работа инженера-проектировщика позволяет существо сэкономить на строительстве или развитии конкретной электрической сети, что ведет к общему удешевлению транспорта электроэнергии.

В данном курсовом проекте рассмотрен наиболее полный и правильный метод проектирования электрической сети, который уже на начальных этапах позволяет оценить экономические затраты, которые, в условиях современной рыночной экономики, являются наиважнейшим фактором при проектировании.

    

 

 

1. ВЫБОР ВАРИАНТОВ СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ СЕТИ

 

Располагая планом местности (см.задание на курсовое проектирование) и учитывая, что потребители четвертой подстанции являются потребителями третей категории надежности, разработаем несколько вариантов схем соединения сети.

 

 

 

Рисунок 1 - Варианты схем соединения сети.

 

Примечание: двухцепные ЛЭП обозначены жирными линиями, одноцепные ЛЭП –тонкими линиями.

 

Рассчитаем длины линий ,общую длину ЛЭП для каждого варианта схемы.

Схема 1:

 

 

 

 

 

 

Схема 2:

 

 

 

 

 

 

 

Схема 3:

 

 

 

 

 

 

 

Схема 4:

 

 

 

 

 

 

2. РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ  ТОКОВ

 

2.1. Вариант №1 (110 кВ).

Произведем расчет первого варианта, приняв напряжение источника питания равным 110 кВ.

Рисунок 2 - Распределение токов в схеме варианта №1.

Рассчитываем максимальные токи в узлах схемы. Результаты расчета заносим в таблицу 1.

 

где полная мощность нагрузки, кВА; напряжение источника питания, кВ; активная мощность нагрузки узла в максимальном режиме, кВт.

 

Для остальных узлов схемы токи рассчитываются аналогично.

 

 

 

 

Таблица1-Максимальные токи в узлах схемы,А

                  № узла

Напря-

жение и.п.

1

2

3

4

5

110 кВ

77.75  

250

98.8

112.47

102.246


 

 

Определяем токораспределение в ветвях схем:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Вариант №2 (110 кВ).

Произведем расчет второго варианта, приняв напряжение источника питания равным 110 кВ.

 

Рисунок 4 - Распределение токов в схеме варианта №2.

Определяем токораспределение в ветвях схемы:

 

 

 

Длины ЛЭП, необходимые для расчета токораспределения в контуре:

 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Вариант №3 (110 кВ).

 

Произведем расчет третьего варианта, приняв напряжение источника питания равным 110 кВ.

Рисунок 6 - Распределение токов в схеме варианта №3.

Определяем токораспределение в ветвях схемы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Вариант №4 (110 кВ).

 

Произведем расчет четвертого варианта, приняв напряжение источника питания равным 110 кВ.

Рисунок 8 - Распределение токов в схеме варианта №4.

Определяем токораспределение в ветвях схемы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ВЫБОР ЧИСЛА  ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ И СЕЧЕНИЙ  ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ.

 

3.1. Вариант №1 (110 кВ).

Выберем число параллельных цепей и сечений ЛЭП для первого варианта.Результаты занесем в таблицу 3.

Таблица 3-Сечения ЛЭП

Линия

Ток участка,А

Число цепей,сечение

Вид аварии

    
 

125

  

Обрыв одной из двух цепей

250

390

 

195,6

  

Обрыв одной из двух цепей

391,46

450

 

38,875

  

Обрыв одной из двух цепей

77,75

450

 

95,11

  

Обрыв одной из двух цепей

190,22

450

 

 

146,23

  

Обрыв одной из двух цепей

292,46

450


3.2. Вариант №2 (110 кВ).

Выберем число параллельных цепей и сечений ЛЭП для второго варианта.Результаты занесем в таблицу 4.

Таблица 4-Сечения ЛЭП

Линия

Ток участка,А

Число цепей,сечение

Вид аварии

    
 

125

  

Обрыв одной из двух цепей

250

390

 

195,6

  

Обрыв одной из двух цепей

391,46

450

 

175

  

Обрыв  

295,46

  
 

72,75

  

Обрыв  

295,46

  
 

175

  

Обрыв  

295,46

  
 

175

  

Обрыв  

295,46

  

3.3. Вариант №3 (110 кВ).

Выберем число параллельных цепей и сечений ЛЭП для третьего варианта. Результаты занесем в таблицу 5.

Таблица 5-Сечения ЛЭП

 

Линия

Ток участка,А

Число цепей,сечение

Вид аварии

    
 

125

  

Обрыв одной из двух цепей

250

390

 

195,6

  

Обрыв одной из двух цепей

391,46

450

 

38,87

  

Обрыв одной из двух цепей

77,75

265

 

112,47

  

Обрыв линии  

0

  
 

51,223

  

Обрыв одной из двух цепей

102,446

265


 

3.4. Вариант №4 (110 кВ).

Выберем число параллельных цепей и сечений ЛЭП для четвертого варианта.Результаты занесем в таблицу 6.

Таблица 6-Сечения ЛЭП

 

Линия

Ток участка,А

Число цепей,сечение

Вид аварии

    
 

125

  

Обрыв одной из двух цепей

250

390

 

195,6

  

Обрыв одной из двух цепей

391,46

450

 

112,47

  

Обрыв линии  

0

  
 

107,465

  

Обрыв одной из двух цепей

214,93

390

 

38,87

  

Обрыв одной из двух цепей

77,75

265


 

 

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ВЫБОР ЦЕЛЕСООБРАЗНОГО ВАРИАНТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ.

Вариант №1 (110кВ)

Узел

Число присоединений

Число ячеек выключателей

ЛЭП

Тр-ры

1

2

2

5

2

2

2

5

3

3

2

5

4

2

1

2

5

2

2

5

Всего ячеек выключателей

21


 

Вариант №2 (110кВ)

Узел

Число присоединений

Число ячеек выключателей

ЛЭП

Тр-ры

1

2

2

5

2

2

2

5

3

2

2

8

4

2

1

3

5

2

2

5

Всего ячеек выключателей

26


 

 

Вариант №3 (110кВ)

Узел

Число присоединений

Число ячеек выключателей

ЛЭП

Тр-ры

1

2

2

5

2

2

2

5

3

2

2

11

4

1

1

1

5

2

2

5

Всего ячеек выключателей

27


 

Вариант №4 (110кВ)

Узел

Число присоединений

Число ячеек выключателей

ЛЭП

Тр-ры

1

2

2

5

2

2

2

5

3

2

2

10

4

1

1

1

5

2

2

7

Всего ячеек выключателей

28


 

 

Выбор трансформаторов на понижающей ПС

Узел

Мощность нагрузки

 

МВА

Тип и число

трансформаторов

Р, МВт

S,МВА

1

12

10,6

39.05

  

2

40

47,61

34

  

3

16

18,82

13,44

  

4

18

21,43

15,3

  

5

15

19,48

13,9

  

 

 

 

Расчет экономических показателей для технико-экономического сравнения вариантов.

 

Вариант №1(110 кВ)

Для ЛЭП:

Линия

Длина,км

Ток,А

Сечение,число цепей

R,Ом

    
 

46,16

125

  

5,63

0,264

73394,4

 

46,16

195,6

  

4,7

0,539

73394,4

 

46,16

146,23

  

4,7

0,301

53084

 

48,46

95,11

  

4,94

0,134

765774,4

 

64,62

38,875

  

6,6

0,0299

77051

Итого:

1,268

379669


 

 

 

 

 

 

Для трансформаторов:

 

 

Для ОРУ:

 

 

 

 

 

 

Вариант №2(110 кВ)

Для ЛЭП:

Линия

Длина,км

Ток,А

Сечение,число цепей

R,Ом

    
 

46,16

125

  

5,63

0,264

73394,4

 

46,16

195,6

  

4,7

0,539

73394,4

 

46,16

146,23

  

9,42

0,8654

73394,4

 

48,46

95,11

  

9,88

0,1568

77051,4

 

64,62

38,875

  

13,18

0,0624

102745,8

 

76,15

117,47

  

15,53

0,643

121078,5

Итого:

1,6652

447663,2


 

 

 

 

 

 

Для трансформаторов:

 

 

Для ОРУ:

 

 

 

 

 

 

Вариант №3 (110 кВ)

Для ЛЭП:

Линия

Длина,км

Ток,А

Сечение,число цепей

R,Ом

    
 

46,16

125

  

7.62

0,264

73394,4

 

46,16

195,6

  

6.26

0,539

73394,4

 

46,16

51,223

  

9,73

0,0766

73394,4

 

55,38

112,47

  

13,51

0,5127

58149

 

76,15

38,87

  

16

0,0725

121078,8

Итого:

1,4648

399410,7


 

 

 

 

 

 

Для трансформаторов:

 

 

Для ОРУ:

 

 

 

 

 

 

Вариант №4 (110 кВ)

Для ЛЭП:

Линия

Длина,км

Ток,А

Сечение,число цепей

R,Ом

    
 

46,16

125

  

7.62

0,264

73394,4

 

46,16

195,6

  

6.26

0,539

73394,4

 

46,16

107,46

  

11,82

0,4485

50883

 

48,46

112,47

  

5,62

0,195

73394,4

 

76,15

38,87

  

16

0,0725

121635

Итого:

1,519

392700,8


 

 

 

 

 

 

Для трансформаторов:

 

 

Для ОРУ:

 

 

 

 

 

Сравнивая полученные варианты по приведенным затратам, целесообразно оставить наиболее дешевый вариант №1 (110 кВ).

 

5.ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВЫБРАННОГО ВАРИАНТА СЕТИ

5.1.Расчет потокораспределения с учетом потерь мощности

Рассчитаем парамерты линии

 

 

 

 

Принимаем ,что трансформаторы на подстанции соединены параллельно и рассчитываем их параметры.

Тр-р 2 (2ТРДН 40000/110):

 

 

 

 

 

Рассчитаем парамерты линии

 

 

 

 

Принимаем ,что трансформаторы на подстанции соединены параллельно и рассчитываем их параметры.

Тр-р 3 (2ТДН 16000/110):

 

 

 

 

Рассчитаем парамерты линии

 

 

 

 

Принимаем ,что трансформаторы на подстанции соединены параллельно и рассчитываем их параметры.

Тр-р 5 (2ТДН 16000/110):

 

 

 

 

Рассчитаем парамерты линии

 

 

 

 

Принимаем ,что трансформаторы на подстанции соединены параллельно и рассчитываем их параметры.

Тр-р 4 (ТРДН 25000/110):

 

 

 

 

Рассчитаем парамерты линии

 

 

 

 

Принимаем ,что трансформаторы на подстанции соединены параллельно и рассчитываем их параметры.

Тр-р 1 (2ТДН 16000/110):

 

 

 

 

 

 

Пересчитаем мощность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.2.РАСЧЕТ НАПРЯЖЕНИЙ В УЗЛАХ.

Напряжение для рис 1:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.3. ВЫБОР ОТВЕТВЛЕНИЙ НА ТРАНСФОРМАТОРАХ И РАСЧЕТ ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ.

Потери напряжения оказывают существенное влияние на напряжения в конце линии, т.к. для работы оборудования потребителей требуется определенное напряжение. Повышенное или пониженное напряжение ведет к нестабильной работе оборудование клиентов.

 

Найдем напряжения на обмотках трансформаторов с учетом регулирования +-9х1.78%(таблица 18).

Таблица 18 - Параметры регулирования трансформаторов

Номер ответвления

Добавка напряжения, %

Напряжение ответвления

1

+16,02

133,423

2

+14,24

131,376

3

+12,46

129,329

4

+10,68

127,282

5

+8,9

125,235

6

+7,12

123,188

7

+5,34

121,141

8

+3,56

119,094

9

+1,78

117,047

10

0

115

11

-1,78

112,953

12

-3,56

110,906

13

-5,34

108,859

14

-7,12

106,812

15

-8,9

104,765

16

-10,68

102,718

17

-12,46

100,671

18

-14,24

98,624

19

-16,02

96,577


 

 

Найдем необходимое напряжение на высшей стороне, необходимую ступень регулирования и получившееся напряжение на низкой стороне трансформатора подстанции №1:

 

 

Найдем необходимое напряжение на высшей стороне, необходимую ступень регулирования и получившееся напряжение на низкой стороне трансформатора подстанции №2:

 

 

                                                  

 

Найдем необходимое напряжение на высшей стороне, необходимую ступень регулирования и получившееся напряжение на низкой стороне трансформатора подстанции №3:

 

 

Найдем необходимое напряжение на высшей стороне, необходимую ступень регулирования и получившееся напряжение на низкой стороне трансформатора подстанции №4:

 

 

Найдем необходимое напряжение на высшей стороне, необходимую ступень регулирования и получившееся напряжение на низкой стороне трансформатора подстанции №5:

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

При проектирование районной электрической сети были выявлены многие нюансы, которые в будущем помогут в профессии инженера-проектировщика, такие как: правильное определение номинального напряжения конкретной линии электропередач; определения необходимых сечений проводов; определение максимально выгодной и, по протяженности, короткой схемы соединения электрической сети; определение и выбор необходимых трансформаторов и автотрансформаторов, а так же их выгодность при работе в условиях перегрузки или недогрузки; определения экономических затрат на строительство и обслуживания оборудования линий и подстанций.

Необходимость правильного, экономически и технически выгодного проектирований электрических сетей в будущем будет расти, т.к. уже сейчас ощущается острая необходимость в логистике, т.к. цена транспорта электроэнергии во много раз превышает ее производство, в итоге цены на абсолютно все произведенное зависят именно от транспортировки электроэнергии, от чего и зависит экономика нашей страны.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

  1. Электропитающие системы и электрические сети : метод. указания к курсовому проектированию / Е. В. Платонова ; Сиб. федер ун-т, ХТИ - филиал СФУ. - Абакан : Ред.-изд. сектор ХТИ - филиала СФУ, 2012. - 39 с.
  2. Правила устройства электроустановок. - СПб. : ДЕАН, 2009.
  3. Лыкин, А. В. Электрические системы и сети : учеб. пособие. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2008.
  4. Справочник по проектированию электрических сетей / Под ред. Д. Л. Файбисович. - М. : НЦ ЭНАС, 2009.
  5. Неклепаев, Б. Н., Крючков, И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования : учеб. пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Энергоатомиздат, 1989.
  6. Рожкова, Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций : учебник для студ. сред. проф. образования / Л. Д. Рожкова, Л. К. Карнеева, Т. В. Чиркова. - 4-е изд., стер. - М. : Издательский центр "Академия", 2007. - 448 с.

  1. ФСК "Укрупненные стоимостные показатели линий электропередачи и подстанций напряжением 35-750 кВ", 2014.

 


Проектирование районной распределительной сети