Проектирование районной сети

Введение
В данном курсовом проекте разрабатывается электрическая сеть промышленного района с номинальным напряжением 110*220 кВ.
Проектируемая сеть предназначается для осуществления электроснабжения 5 промышленных предприятий.
Для расчета параметров основных нормальных и наиболее тяжелого после аварийного режимов проектируемой сети определены уровни напряжения на шинах источника питания, измеряющиеся от 1,05 Uном до 1,15 Uном в зависимости от режима.
В данной работе был произведён расчет параметров электрической сети, состоящей из семи пунктов. В расчетной части работы были построены графики нагрузок, рассчитаны максимум нагрузки и часы, в которые он достигается. Также были рассчитаны потребные району активная и реактивная мощности и годовое потребление электроэнергии, составлен баланс реактивной мощности и выбраны компенсирующие устройства, рассчитаны параметры нагрузки с учетом компенсации реактивной мощности.
Далее были составлены варианты схемы сети, из которых было выбрано два наиболее рациональных варианты. Для обоих вариантов было выбрано: напряжение для линий, сечения проводов, трансформаторы у потребителей.
Затем был проведен технико-экономический расчет, в результате которого были найдены приведенные затраты схемы сети. При этом основными критериями послужили существующие нормативы и правила, а также требования к надёжности работы электрической сети.
Выполнен расчет основных режимов работы электрической сети (наибольших нагрузок, наименьших нагрузок, послеаварийный) методом Ньютона на ЭВМ. Далее выполнено регулирование напряжения у потребителей.

1. Исходные данные для проектирования районной сети
В состав исходных данных на проектирование сети для каждого из 5 пунктов включены: наибольшая зимняя нагрузка Р, мВт;
- номинальное напряжение сети 110 кВ;
- состав потребителей по категориям требуемой надежности – 1, 2, 3.
Общая характеристика электроэнергетической системы:
Во всех узлах нагрузки имеются электроприемники 1, 2 и 3-й категорий по надежности электроснабжения.
Номинальные напряжения на шинах районной подстанции (узел 1) U1ном =110 и 220кВ;
Уровень напряжения в период наибольшей нагрузки U1 = 1,05 U1ном.
Мощность собственных нужд ТЭЦ Рсн составляет 10% от мощности станции;
Продолжительность использования наибольшей нагрузки в узлах 2, 3 и 4 Tmах=5000 ч.
Коэффициенты реактивной мощности нагрузок в узлах 2, 3 и 4 соответственно составляют tg2 = 0,6; tg з = 0,9; tg 4 = 0,8.
 
2. Баланс мощности
Баланс мощности определяется уравнением:

где - потребная району реактивная мощность;
- пиковая реактивная мощность, потребляемая районом;
- потери реактивной мощности в линиях;
- потери реактивной мощности в трансформаторах;
- мощность, выделяемая ЛЭП в сеть
=
Ориентировочные потери реактивной мощности в трансформаторах:
= 10%· = 0,1· 8,26 МВАр

Таблица 1. Суммарная реактивная нагрузка района ( / ), МВАр
t, час № пункта 0-4 4-8 8-12 12-16 16-20 20-24
1 7,66/4,24 10,21/5,64 12,77/7,04 7,66/4,24 7,66/4,24 7,66/4,24
2 2,91/1,4 2,91/1,4 5,82/2,8 5,82/2,8 7,28/3,52 1,46/0,72
3 0,677/0,32 3,38/1,56 2,7/1,24 2,03/0,92 1,35/0,6 0,677/0,32
4 1,96/1 9,82/5,08 7,857/4,04 5,89/3,04 3,93/2,04 1,96/1
5 2,184/1,04 2,184/1,04 3,276/1,6 3,276/1,6 5,46/2,64 1,092/0,52
∑ 15,39/8 28,5/14,72 32,42/16,72 24,676/12,6 25,68/13,04 12,849/6,8

Рисунок 1. Суточный график реактивной нагрузки района
=32,42 МВАр
= + =32,42+8,26=40,68 МВАр

Где - реактивная мощность, выдаваемая ИП:
- коэффициент мощности ИП
= 79,8 = 26,23 МВАр
= -
Где - мощность компенсирующих устройств
= 40.68-26.23 = 14.14 МВАр
Компенсирующие устройства распределяются из условия равенства у пунктов потребителей. Определяют средневзвешенный .

= 0,97
Для i-го потребителя необходимая мощность компенсирующих установок определяется по формуле:

=5,152 МВАр
=3,472 МВАр
= 1,715 МВАр
=4,347 МВАр
=2,604 МВАр
Таблица 2. Выбор компенсирующих установок в пунктах
Потребитель Необходимая мощность КУ, МВАр Марка КУ Число КУ, шт. Реальная мощность КУ,
МВАр
1 5,15 УК-10-675 8 5,4
2 3,47 УК-10-900 4 3,6
3 1,72 УК-10-450 4 1,8
4 4,35 УК-10-450+ УК-10-675 4+
4 4,5
5 2,6 УК-10-675 4 2,7

Новые коэффициенты мощности определяем по формуле:

=0,974
=0,972
=0,971