 |
Расчет сложнозамкнутой сети 110 кВ
|
|
|
|
Введение
В данном курсовом проекте был осуществлен расчет и проектирование ВЛ-110 кВ для электроснабжения сельского хозяйства.
В ходе расчета был произведен выбор числа и мощности трансформаторов; составление схемы замещения; выбор сечения проводов линии 110 кВ; определение напряжения; расчет послеаварийного режима; выбор материала и типа опор ВЛ; определение критических пролетов; расчет монтажных стрел провеса.
Данное курсовое проектирование имеет цель ознакомления с основными приемами и методами проектирования элементов систем электроснабжения сельского хозяйства, проявления навыков самостоятельной работы с технической литературой и нормативными документами, дает возможность проявить самостоятельность в выборе решений, связанных с оптимизацией параметров сети.
Исходные данные к проектированию
Вариант № 24:
Напряжение на шинах опорного узла А: 119 кВ.
Номер линии в аварийном состоянии: 
.
Климатические условия:
район по ветру: 
;
район по гололеду: 
;
температура:
высшая: 
;
средняя: 
;
низшая: 
.
Время использования максимальной нагрузки: 
ч.
Длины участков:
км; 
км; 
км; 
км; 
км; 
км; 
км.
Мощность потребителя (МВ × А) /соs:
ТП1: 
; ТП2: 
; ТП3: 
; ТП5: 
; ТП6: 
.
Составление схемы сети 110 кВ
 |
Составляем расчетную схему трансформаторных подстанций с учетом варианта:
Рис.1. Схема сети с опорным узлом А.
Выбор числа и мощности трансформаторов ТП
Принимаем по умолчанию II категорию потребителей, терпящих перерывы в электроснабжении. Соответственно, на подстанциях устанавливаем по одному трансформатору. Его мощность выбираем с учетом длительно допустимой 30% перегрузки.
|
|
|
Трансформаторы выбираем по каталожным данным [1,2,3] с учетом заданной мощности потребителей и уровня номинального напряжения. Сведения заносим в таблицу:
Таблица 1. Технические данные выбранных трансформаторов
| № ТП | Тип |
| Пределы регулиро-вания | Каталожные данные | Расчетные данные | |||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||
| ВН | НН | |||||||||||
| 1 | ТМН - 
| 16 | 
| 115 | 6,5; 11 | 10,5 | 85 | 19 | 0,7 | 4.38 | 86.7 | 112 |
| 2 | ТМН - 
| 10 |
| 115 | 6,6; 11 | 10,5 | 60 | 14 | 0,7 | 7,95 | 139 | 70 |
| 3 | ТМН 
| 16 |
| 115 | 6,5; 11 | 10,5 | 85 | 19 | 0,7 | 4.38 | 86.7 | 112 |
| 5 | ТМН - 
| 25 |
| 115 | 6,5; 10,5 | 10,5 | 120 | 27 | 0,7 | 2,54 | 55,9 | 175 |
| 6 | ТМН -
| 25 | 
| 115 | 6,5; 10,5 | 10,5 | 120 | 27 | 0,7 | 2,54 | 55,9 | 175 |
, МВ ×А
обмоток, кВ
,%
, кВт
, кВт
,%
, Ом
, Ом
, квар
Приведение нагрузок к высшему напряжению
Нагрузка электрической сети задана на шинах низшего напряжения ТП. Вместе с тем, нагрузка высшего напряжения больше заданной нагрузки на величину потерь мощности в трансформаторах. Кроме того, необходимо учитывать тот факт, что линия обладает зарядной мощностью, которая уменьшает общую реактивную нагрузку сети.
Приводим заданные нагрузки к высшему напряжению, используя формулу:
,
где 
, 
- соответственно активная и реактивная мощности, заданные на
вторичной стороне ТП;
, 
- суммарные активные и реактивные сопротивления трансформа-
торов данной ТП;
- номинальное напряжение трансформатора;
- суммарная зарядная мощность линий, приложенная в точке
подключения данной нагрузки (ТП).
Зарядную мощность определяем, (Мвар):
,
где 
- номинальное напряжение сети;
- суммарная длина линий;
- реактивная проводимость линии (принимаем для минимального сечения (70 мм2) 
См/км).
Так как, зарядная мощность распространяется по всей длине линии, то принято схематично распределять ее в начале и в конце линии. Поэтому, полученное 
в точке подключения нагрузки, т.е. На шинах высшего напряжения ТП, необходимо разделить на два.
|
|
|
(Мвар);
(Мвар);
(Мвар);
(Мвар);
(Мвар).
;
;
;
;
.
Расчет сложнозамкнутой сети 110 кВ
Для расчета необходимо составить схему замещения электрической сети, в которой - направление мощности становится произвольно, определяется число независимых контуров.
Расчет такой сети ведут в 2 этапа: определяют потокораспределение на участках без учета потерь мощности; рассчитывают потери мощности, потокораспределение по участкам с учетом потерь мощности и направление в точках сети.
1 
2
3
A
6 5
Рис. 2. Схема электрической сложнозамкнутой сети.
Определяем число независимых контуров и задаемся неизвестными мощностями, согласно числу контуров: и . Затем выражаем потоки мощностей на каждом участке через принятые неизвестные мощности. Выраженные мощности участков сводив в таблицу:
Для узла 6:
Для узла 3:
Аналогично для остальных узлов.
Таблица 2. Выраженные мощности участков
| № участка | Выраженные мощности участков |
|
|
Выполним проверку правильности вычисления: сумма всех мощностей должна быть равна мощности источника (точка ):
|
|
|
.
Для нахождения 
и 
составим систему:
Для 
контура:
по 
:
;
по 
:
Для 
контура:
по :
;
по :
.
Получаем две системы уравнений:
и 
.
Перегруппируем системы для дальнейшего их решения:
и 
.
Решая данные системы находим соответственно: 
; 
; 
; 
;
Подставляем в таблицу 2 вместо 
, 
, 
, 
их значения:
Таблица 3. Численные значения выражений мощностей участков
| № участка | Выраженные мощности участков |
| 
|
|
|
|
