Курсовая работа по Электротехника на тему Выполнить курсовую работу согласно заданию!Вариант№1.

Введение
Электрическая сеть является сложным и дорогим устройством, существенно влияющим на технико-экономические показатели систем электроснабжения потребителей и энергосистем в целом. Поэтому каждому инженеру независимо от конкретной области его деятельности приходится учитывать характеристики электрических цепей при решении различных вопросов.
Курсовой проект является основой для приобретения навыков по расчету и проектированию районных электрических сетей.
Главная задача курсового проекта состоит в разработке технически и экономически целесообразного варианта электрической сети 35-220 (кВ) для электроснабжения района от подстанции энергосистемы, выбор конструктивного исполнения ВЛ, определение поправочных коэффициентов к стоимости элементов сети и расчет величин, общих для проекта в целом.
Необходимо определить капиталовложения на сооружение линий, подстанций. Расчет выполняется на основе укрупнённых показателей стоимости (УПС).













1. Исходные данные для проектирования районной сети
В работе разрабатывается электрическая сеть промышленного района с номинальным напряжением 35 – 220 кВ.
Проектируемая сеть предназначается для осуществления электроснабжения 5 промышленных предприятий.
Для расчета параметров основных нормальных и наиболее тяжелого после аварийного режимов проектируемой сети в задании определены уровни напряжения на шинах источника питания, измеряющиеся от 1,05 Uном до 1,15 Uном в зависимости от режима.
В состав исходных данных на проектирование сети для каждого из 5 пунктов включены: наибольшая зимняя нагрузка Р, мВт; коэффициент мощности нагрузки cos?, o.e.; номинальное напряжение распределительной сети 6 или 10 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;
- коэффициент реактивной мощности нагрузки tg? сн =1,0.
Продолжительность использования наибольшей нагрузки в узлах 2, 3 и 4 Tmах=5350 ч.
Коэффициенты реактивной мощности нагрузок в узлах 2, 3 и 4 соответственно составляют tg? 2 = 0,7; tg? з = 0,8; tg? 4 = 0,9.
 
2. Баланс мощности
Балансовые расчёты, то есть выявление дефицита (избытка) мощности, позволяют установить возможные направления передачи электроэнергии, оказывающие влияние на формирование схемы проектируемой ЭС и выбор параметров её элементов.
На начальной стадии проектирования необходимо проверить возможность работы ЭС с допустимыми (нормированными) показателями качества электроэнергии при всех нормальных эксплуатационных режимах.
Для этого составлен баланс активной и реактивной мощностей. В рассматриваемом проекте баланс мощностей составлен только для режима наибольших активных и реактивных нагрузок, принимая допущения, что потребление наибольших нагрузок у всех потребителей ЭС происходит одновременно.
Электростанции (источники) должны покрывать суммарную нагрузку энергосистемы - РнΣ,
Определим суммарную нагрузку по формуле [1]:
РнΣ = РпΣ +ΔРтΣ+ΔРлΣ+РрезΣ;
РнΣ = 37+2,96+4,0 =44МВт,
где РпΣ - сумма активных нагрузок всех потребителей,
ΔРтΣ+ΔРлΣ - потери активной мощности в сети (ориентировочно 6-8% от РпΣ),
РрезΣ - необходимый резерв мощностей (приближенно 10% от суммарной мощности соответствующей нагрузки),
Небаланс по активной мощности в ЭС:
Рнб = Рг - РнΣ;
Рнб = 33-44 = -11 МВт.
ЭС является дефицитной, недостающие 11 МВт должна генерировать балансирующая электростанция.
Составление баланса реактивной мощности:
Также следует предварительно оценить возможность электростанцииобеспечить потребность электрической сети в реактивной мощности. Для этого возможна установка на подстанциях дополнительных компенсирующих устройств - батарей статических конденсаторов, синхронных компенсаторов и т.п., мощность которых определяется из баланса реактивной мощности для режима максимальных нагрузок.
Баланс реактивной мощности и выбор компенсирующих устройств.Уравнение баланса реактивной мощности имеет вид:
Qист+Qку ≥ QпΣ+ ∆QтΣ+Qрез([4], 3,1) , где
Qист - реактивная мощность ИП;
Qку - суммарная мощность дополнительно устанавливаемых КУ (которую находят из условий баланса);
Qc - зарядная мощность всех линий проектируемой сети,
∆Qл Σ - потери реактивной мощности в линии.
Предположительно, все линии работают в режиме натуральной мощности, с этим условием принимается: Qc = ∆Qл Σ
∆QтΣ - потери реактивной мощности в трансформаторах, подстанции (принимается 10% от полной мощности нагрузок).
Определим суммарное потребление активной и реактивной мощности.
Таблица 1. Данные о станции и подстанциях
№ПС Pmax, МВт cos ф tgф Q’max, Мвар
1 -33 0,85 0,619 -19,5
2 5 0,85 0,619 3,1
3 8 0,86 0,593 4,74
4 7 0,82 0,698 4,89
5 8 0,80 0,75 6,0
6 9 0,85 0,619 5,57

Суммарное потребление реактивной мощности определим по формуле:
нΣ=QпΣ+ ∆Qт Σ+∆Qл Σ +Qрез- Qс;
нΣ = 24,3 + 2,43 + 2,67 = 29,4 Мвар
Активной РнΣ=44 МВт;
Реактивной QнΣ=29,4Мвар;
Величина располагаемой реактивной мощности ИП определяется по формуле:
Рист= Ристtgфист = (РнΣ + ∆ РнΣ) tgфист ([], 3,2) , где
Рист - активная мощность ИП,
∆ РнΣ - суммарные потери активной мощности,
где принято, что равно ∆ РнΣ 4% от РнΣ
ист = 1,04РΣ tgфист
фист = 0,426 (сosфист = 0,92)ист = 1,04*44*0,426 = 19,5Мвар
Определение мощностей компенсирующих устройств:
ку ≥ QнΣ - Qист;
ку ≥ 29,4 - 19,5≥ 9,9 Мвар, система является дефицитной по реактивной мощности, необходимо размещение компенсирующих устройств.
Оцененная суммарная мощность КУ распределяет по потребительским подстанциям проектируемого района в соответствии со средним по условию баланса коэффициентом мощности подстанций -tgфδ
фδ=(QпΣ - Qку) / РпΣ
фδ = ( 24,3 - 9,9)/ 37 = 0,389.
Мощность компенсирующих устройств каждой подстанции, отвечающая балансу реактивной мощности ЭС будет рассчитана по формуле:
куi=Рпi(tgфi- tgфδ);
ку2 = 5*(0,619-0,389)=1,15ку3 = 8*(0,593-0,389)=1,63ку4 = 7*(0,698-0,389)=2,16ку5 = 8*(0,75-0,389)=2,89ку6 = 9*(0,619-0,389)=2,07
На основании потребной мощности компенсирующих устройств для каждой из подстанций производится выбор числа и мощности серийно выпускаемых промышленностью комплектных конденсаторных установок Qку (ККУ) или синхронных компенсаторов (СК), возьмем единичные номинальные мощности ККУ 400 кВар.ку2 =0,4 * 3 = 1,2ку3=0,4 * 4 = 1,6ку4=0,4*6 = 2,4ку5=0,4 *8 = 3,2ку6=0,4 *6 = 2,4