Указания по решению задачи

УДК 620.9 (075.8)

Рецензент д-р техн. наук Н.И. Цыгулёв

 

Составитель: Хлебников В.К.

 

 

Методические указания и контрольное задание по дисциплине «Проектирование электрических сетей» для студентов заочной формы обучения/ Дон. гос. техн. ун-т – Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2014. – 20 с.

 

Приведены варианты заданий, методические указания, задачи для самостоятельного решения. Даны примеры решения аналогичных задач.

Предназначены для студентов нормативного и сокращённого срока заочной формы обучения по направлению 140400 « Электроэнергетика и электротехника».

 

© Донской государственный

технический университет, 2014

© Хлебников В.К.

Содержание

1. Варианты контрольного задания
2. Задача № 1
3. Задача № 2
4. Задача №3
5. Учебно-методические материалы по дисциплине
Приложения

Варианты контрольного задания

 

В соответствии с учебным планом каждый студент должен выполнить контрольную работу. Постановка задач приведена ниже. Вариант задания на устанавливается с помощью одной из схем электрических сетей (рис. 1 - 4) и данных табл. 1, в которой приведены основные характеристики электрических нагрузок в новых центрах потребления. Схема принимается по табл. 2 в соответствии с первой буквой фамилии студента. Расположение двух новых подстанций Г, Д устанавливается на рис. 1,а - 4,а в соответствии с двумя последними цифрами шифра студента (при этом остальные точки на схеме не принимаются во внимание). При совпадении двух последних цифр шифра необходимо последнюю цифру увеличить на единицу. Длина линий определяется расстоянием между точками на рис. 1,а - 4,а с учетом масштаба и коэффициента не прямолинейности трасс, равного 1,1.

Вторичное напряжение (на шинах нагрузки) на одной из новых подстанций принимается равным 10 кВ, на другой - 6 кВ.

 

Масштаб 1 см – 30 км

Рис. 1. Карта-схема (а) и схема электрической сети (б), (номер 1)

 

Масштаб 1 см – 30 км

Рис. 2. Карта-схема (а) и схема электрической сети (б), (номер 2)

 

 

Масштаб 1 см - 25 км

Рис. 3. Карта-схема (а) и схема электрических сетей (б), (номер 3)

Масштаб 1 см – 30 км

Рис. 4. Карта-схема (а) и схема электрических сетей (б), (номер 4)

 

 

Таблица.1. – Данные о новых подстанциях

Номер точки на схеме	Максимальная	Коэффициент
нагрузка Рмакс,	мощности
МВт	нагрузки, cosφ
		0,89
		0,9
		0,85
		0,91
		0,89
		0,91
		0,88
		0,87
		0,89
		0,88

 

 

Таблица 2. – Данные для выбора варианта существующей схемы

электрических сетей

Первая буква фамилии студента	Схема существующей сети	Продолжительность использования максимальной нагрузки, ч	Коэффициент реактивной мощности tgφ
г,ж,и,н,с,х,щ	Рис. 1		0,69
В,Е,К,0,Т,Ц,Э	Рис. 2		0,67
Б,Д,Л,П,У.Ч,Ю	Рис. 3		0,68
А,3,М,Р,Ф.Ш,Я	Рис. 4		0,66

 

 

 

Задача № 1

В соответствии со своим заданием выбрать схему присоединения новых подстанций и номинальные напряжения линий электропередачи.

 

Указания по решению задачи

Выбор схемы соединения новых линий заключается в выборе конфигурации развиваемой сети, что определяет схемы присоединения новых узлов к существующей сети.

При выборе конфигурации сети рекомендуется руководствоваться следующим:

а) передача электроэнергии должна осуществляться по возможности кратчайшим путем;

б) схема сети должна обеспечивать необходимую надежность электроснабжения в соответствии с категорией потребителей;

в) при этом по возможности следует выбирать наиболее простые типы схем.

Номинальное напряжение линий (U _ном) электрической сети зависит от величины активной мощности, передаваемой по одной цепи, и длины.

Выбор U _ном определяется главным образом экономическими факторами. Поэтому в общем случае для выбора напряжения необходимо произвести технико-экономическое сравнение вариантов сети при различных напряжениях. Однако на практике выбор напряжения может быть произведен по данным, полученным на основе опыта проектирования электрических сетей (табл. 3.).

Можно также пользоваться соответствующими кривыми [1], которые определяют границы равноэкономичности применения разных U _ном. Кольцевые участки цепи проектируются, как правило, на одно номинальное напряжение. При этом необходимое для выбора номинального напряжения потокораспределение определяется приближенно.

 

Таблица 3. – Данные для выбора номинальных напряжений линий

U ном, кВ	Максимальная передаваемая мощность на одну цепь, МВт	Предельная длина, км
	5-10	15-30
	25-50	50-150
	100-200	150-250
	300 - 400	200 - 300

 

Приближенный расчёт потокораспределения выполняется при следующих допущениях:

а) не учитываются потери мощности в элементах сети и зарядные мощности линий;

б) потокораспределение в замкнутых сетях определяется по длинам линий;

в) непрямолинейность трасс учитывается коэффициентом непрямолинейности, равным 1,1

Потокораспределение в разомкнутой сети находят с помощью уравнений первого закона Кирхгофа (для мощностей), начиная с более удаленного участка и переходя от узла к узлу.

 

Пример решения задачи

В качестве примера рассматривается схема, показанная на рис. 5.

Данные о потребителях электроэнергии в новых узлах приведены в табл. 4.

 

Таблица 4. – Данные о новых потребителях электроэнергии

Данные	Пункты
Максимальная нагрузка Рмакс.МВт
Коэффициент мощности нагрузки, cosφ	0,9	0,89
Номинальное напряжение нагрузки, кВ
Продолжительность использования максимальной нагрузки, Тмакс, ч

 

Рис. 5. Карта - схема электрической сети с новыми центрами потребления

 

Учитывая изложенное и то, что в составе новых есть потребители I и II категории, выбираем конфигурацию сети, приведенную на рис. 6.

Новые линии предусматриваются двухцепные.

 

Рис. 6. Карта - схема с трассами новых линий

Нагрузки новых подстанций (ПС):

ПС Г (пункт 11) Р = 60МВт; Q = P·tgϕ_cp = 30 Мвар; S =(60+ j 30) MB·A;

ПС Д (пункт 10) Р = 50МВт; Q = 24,5 Мвар; S =(50+ j 24,5)MB·A.

Потокораспределение по новым линиям:

ЛЭП А - Г: S _А-Г = S _г = (60+ j 30) МВ·А;

ЛЭП Б - Д: S _Б-Д= S _Д = (50+ j 24,5) МВ·А.

Зная потоки мощности по линиям, их длины, учитывая, что все линии двухцепные, выбираем номинальные напряжения новых линий (табл. 5).

Таблица 5. – Номинальные напряжения новых линий

Линия электропередачи	А-Г	Б-Д
Номинальное напряжение Uном, кВ

 

Задача № 2

Для схемы сети, полученной при решении задачи № 1 выбрать сечения проводов новых линий по экономической плотности тока

 

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: