Файл: Пояснительнаязаписк а к курсовому проекту.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»

Энергетический институт

Направление 140600 – Электроэнергетика и электротехника

Кафедра электрических сетей и электротехники

П О Я С Н И Т Е Л Ь Н А Я З А П И С К А
к курсовому проекту
«ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАЙОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 220/110 КВ»

Разработал
студент группы_____________
___________________________

(и.о. фамилия)

___________________________

(подпись, дата)
Проверил
преподаватель_____________________

(и.о. фамилия)
___________________________

(подпись, дата)
Томск 2013

Содержание

Введение

Курсовое проектирование электроэнергетических сетей направлено на то, чтобы научить составлять схемы замещения, определять их параметры и рассчитывать режимы электрических сетей.

В данном курсовом проекте решается задача эскизного проектирования электрической части вновь сооружаемой электрической сети, питаемой от одного источника электрической энергии. В соответствии с заданием решается комплекс вопросов технического, технологического и экономического характера. Помимо общепринятых задач, решаемых при проектировании электрической части электрической сети в настоящем курсовом проекте решаются следующие задачи с элементами научных исследований:

---

• 
  выбор вариантов электрической сети по конфигурации и напряжению;
  
• 
  анализ технико-экономических показателей вариантов сети;
  
• 
  поиск и обоснование целесообразного пути снижения потерь электрической энергии.иассчитыватьеделять их параметрыгитических сетей направлено на то. о повысить напряжение в
  

Целью курсового проектирования является разработка электроэнергетической сети 110-220 кВ для снабжения четырех потребителей. Необходимо провести расчет двух вариантов схем энергоснабжения радиальной и замкнутой/смешанной. Рассчитать и выбрать марку проводов для ВЛЭП, количество и марку трансформаторов на подстанциях и провести для них все необходимые проверки.

Необходимо провести технико-экономическое сравнение вариантов схем энергоснабжения и по его результатам выбрать экономически обоснованную схему.

Для выбранного варианта схемы энергоснабжения нужно провести точный электрический расчет для трех режимов максимального, минимального и послеаварийного с помощью программы MUSTANG.

По результатам курсового проекта сделать выводы и проанализировать полученные результаты.

Исходные данные

Задание – путем вариантного сравнения выбрать и обосновать основные инженерно-технические и экономические характеристики электрической части сети, обеспечивающие надежное электроснабжение потребителей.

Характеристики потребителей электроэнергии и источника питания

Таблица 1 – Характеристики потребителей электроэнергии и системы

Параметры	ПС1	ПС2	ПС3	ПС4	РЭС
Х, см	6,0	3,5	5,0	8,0	Х, см	0
У, см	0,0	3,5	5,5	2,5	У, см	0
Рmax, МВт	120	16	23	8,0	UРЭСmax, %	112
Tmax, час	4600	2800	7600	5300	UРЭСmin, %	103
cosφ	0,78	0,79	0,84	0,80		0,9
Кк, %	100	50	60	0	Рmin, %	50
Масштаб - 10 км/см

---

Географическое расположение потребителей и источник питания:



Рисунок 1 – Географическое положение потребителей и источник питания

1. 
   Выбор вариантов распределительной сети
   

Выбор схемы электрической сети производится одновременно с выбором напряжения и заключается в определении размещения подстанций, связей между ними, предварительной разработке принципиальных схем подстанций.

Основные требования к сети: схема должна обеспечивать необходимую надежность, под которой понимается способность выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные характеристики в условиях, оговоренных в нормативных документах.

1. 
   Выбор вариантов схемы соединения сети
   

Рассчитаем нагрузки подстанций.

ПС1:

МВА;

Мвар;

МВА.

ПС2:

МВА;

Мвар;

МВА.

ПС3:

МВА;

Мвар;

МВА.

ПС4:

МВА;

Мвар;

МВА.
Таблица 2 – Нагрузки подстанций

№ ПС	Рmax, МВт	cosφ	Qmax, Мвар	Smax, МВА	Smax, МВА
1	120	0,78	96,28	120+j96,28	153,85
2	16	0,79	12,41	14+j12,41	20,25
3	23	0,84	14,85	23+j14,85	27,38
4	8,0	0,8	6,0	8+j6	10

---

Составляем схемы соединительной сети.

При построении схемы электрической сети руководствуемся следующими критериями:

1) При построении схемы сети необходимо разделить всех потребителей на категории по надежности электроснабжения.

2) В сети не должно быть обратных перетоков мощности, длина линий должна быть по возможности наименьшей; пересечение линий допускается, в крайнем случае, один раз.

3) В качестве узловой подстанции выбирают подстанцию с наибольшей нагрузкой; если это невозможно в силу условий пункта 2, то выбирают подстанцию со второй по величине нагрузкой.

Согласно ПУЭ все потребители электроэнергии по надежности электроснабжения делятся на три категории. Данная РЭС содержит потребителей всех трех категорий:

• 
  1-3 подстанции – потребители I и II категории (К_k 0);
  
• 
  4 подстанция - потребитель III категории (К_k = 0).
  

Согласно приведенным критериям составляем схемы сети:



Рисунок 2 – Радиальная схема


Рисунок 3 – Кольцевая схема
Определяем длины всех участков по формуле:

,

где m = 15 км/см – масштаб.

км;

км;

км;

км;

км;

км.

2. 
   Выбор номинальных напряжений сети
   

Номинальное напряжение сети влияет как на её технико-экономические показатели, так и на технические характеристики. Так при повышении номинального напряжения уменьшаются потери мощности и электроэнергии, т. е. снижаются эксплуатационные расходы, уменьшаются сечения проводов, растут предельные мощности, передаваемые по линиям, облегчается перспективное развитие сети, но увеличиваются капиталовложения на сооружения сети. Сеть меньшего напряжения, наоборот, требует меньших капиталовложений, но увеличиваются эксплуатационные

---

расходы за счет потери мощности и электроэнергии, обладает меньшей пропускной способностью. Из сказанного следует, что выбор номинального напряжения сети является очень важным при ее проектировании.

Номинальные напряжения электрических сетей в России установлены действующим стандартом. Для выбора номинальных напряжений на каждом из участков сети воспользуемся формулой, предложенной Илларионовым Г. А. [1]

,

где

L - длина линии, км;

Р - активная мощность, протекающая по линии, МВт;

- число цепей.
Радиальная сеть

Рисунок 4 – Схема радиальной сети


Рассчитаем предварительное потокораспределение:

МВА;

МВА;

МВА;

МВА.

Выбираем номинальные напряжения линий:

кВ.

Принимаем из стандартного ряда U_ном = 220 кВ.

кВ.

Принимаем из стандартного ряда U_ном = 110 кВ.

кВ.

Принимаем из стандартного ряда U_ном = 110 кВ.

кВ.

Принимаем из стандартного ряда U_ном = 110 кВ.
Кольцевая сеть



Рисунок 5 – Схема кольцевой сети

Рассчитаем предварительное потокораспределение в кольце, считая цепь однородной (Х₀/R₀ = const).

МВА.

Уравнения для расчета потока мощности на головных участках сети составляются по правилу моментов:

---