Файл: Курсовой проект по дисциплине Электроэнергетические системы и электрические сети на тему Выбор схем питающих и распределительных сетей.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова»

Институт энергетики и автоматизированных систем

Кафедра электроснабжения промышленных предприятий

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине: «Электроэнергетические системы и электрические сети»

на тему: «Выбор схем питающих и распределительных сетей»

Исполнитель: Мусин З.В. студент 3 курса, группы АЭб-20-2

(Ф.И.О.)

Руководитель: Малафеев А.В. канд.техн.наук, доцент кафедры ЭПП

(Ф.И.О. должность, уч. степ ень, уч. звание)
Работа сдана на проверку "_____" _________ 20__г. _____________________________

(подпись студента)

Работа защищена "_____" _________ 20__г. с оценкой _____________ _____________

(оценка) (подпись)

Магнитогорск, 2023

ВВЕДЕНИЕ

Главными задачами проектирования и эксплуатации современных электропитающих систем и электрических сетей являются: правильное определение электрических нагрузок, рациональная передача и распределение электроэнергии, обеспечение необходимой надёжности электроснабжения потребителей и качества электроэнергии на зажимах электроприемников, экономия электроэнергии и других материальных ресурсов. Построение схем электрической сети предприятия в основном определяется мощностью и взаимным расположением потребителей, их требованиям к бесперебойности электроснабжения. Предприятия могут получать электроэнергию от высоковольтной сети энергосистемы через одну или несколько понизительных подстанций.

Технические параметры каждой электрической сети диктуются ее назначением в системе «источник-потребитель». Тем не менее, задачи проектирования, а затем и эксплуатации любой сети едины и заключаются в рациональной передаче и распределении электроэнергии требуемого качества при достаточной степени надежности электроснабжения, экономии материальных и других ресурсов. Сооружение новых и реконструкция существующих сетей невозможны без вложения денежных средств. Капитальные затраты и ежегодные эксплуатационные расходы зависят от многих факторов: величины передаваемой мощности, протяженности ЛЭП,

принятых номинальных напряжений и конфигурации, применяемого оборудования. При проектировании выбирается наиболее рациональный путь обеспечения электроэнергией заданных потребителей с наименьшими затратами на сооружение и эксплуатацию сети.

Система внешнего электроснабжения – это сети высокого напряжения (6-330 кВ) от районных подстанций энергосистемы до главной понизительной подстанции (ГПП) предприятия.

Система внутреннего электроснабжения – это сети высокого напряжения (6-110 кВ) от ГПП или УРП до цеховых трансформаторных подстанций.

ВЫБОР КОНФИГУРАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

Намеченные в курсовом проекте варианты схем сети для их дальнейшего сопоставления обосновываются с учётом следующих основных требований:

1) схема сети должна обеспечивать необходимую надёжность электроснабжения и требуемое качество электроэнергии у потребителей;

2) схема сети должна быть достаточно гибкой, приспособленной к различным режимам распределения мощности, возникающим в результате изменения нагрузок потребителей и т.п.;

3) нагрузки сети должны получать питание по кратчайшему расстоянию от источников электроснабжения, следует избегать обратных потоков мощности;

4) схема сети должна строиться с максимальным охватом территории для комплексного электроснабжения всех расположенных на этой территории потребителей независимо от их ведомственной принадлежности;

5) следует избегать сооружения протяженных незагруженных участков, используемы только в послеаварийных режимах;

6) схема сети должна обеспечивать оптимальный уровень токов КЗ;

7) одним из важнейших требований к схеме и конфигурации сети является возможность её построения из унифицированных элементов линий, подстанций.

На основании этих требований по плану расположения на местности электростанции (А) и пунктов нагрузки (1-5) построим три вида сети электроснабжения:

А) Б)

В)

Рисунок 1 – Кольцевая сеть с ответвлением (а);

Радиально-магистральная сеть с ответвлениями (б);

Радиально-магистральная сеть (в).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ВЫБОР НОМИНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

Напряжение может быть предварительно определено по формуле, предложенной Г.И. Илларионовым, кВ:

(2.1)

где

- средневзвешенная длина линии, км;

- средневзвешенная мощность, передаваемая по линии, МВт.

Средневзвешенные мощность и длина равны:

		(2.2)
		(2.3)

где

- нагрузки или потоки мощности в линии, имеющей длину

.

Сведем в таблицу 2.1 активные мощности пунктов и длины воздушных линий
до электростанции в пункте А, согласно нашему варианту:
Таблица 2.1

Пункт	1	2	3	4	5	транзит
P, МВт	50	80	26	30	50	30
L, км	52	37	60	82	70	-

Произведем расчет по формулам (2.1-2.3):

Исходя из полученного значения экономически целесообразного напряжения, можно сделать вывод, что следует рассматривать варианты выполнения электрической сети на напряжении 110
и 220 кВ.

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ДЛЯ ПОДСТАНЦИЙ

Выбор трансформаторов на подстанциях заключается в определении их типа, числа и мощности. Число трансформаторов понизительной подстанции зависит от требований к надёжности электроснабжения питающихся от подстанции потребителей и является технико-экономической задачей. В практике проектирования на подстанциях всех категорий предусматривается, как правило, установка двух трансформаторов. На двухтрансформаторной упрощенной подстанции выбор трансформаторов, исходя из коэффициента загрузки

=0,7, возможен благодаря не только использованию аварийной перегрузочной способности трансформаторов, но и допустимости отключения в аварийном режиме части неответственных потребителей. Коэффициент загрузки и аварийный коэффициент загрузки определяются: