Добавлен: 02.02.2019

Просмотров: 952

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА АЛМАТЫ

АЛМАТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ

ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Курсовой проект

По специальности: 0901000 «Электрооборудование электрических станций и подстанций и сетей»

Разработал: Болеген А.

Руководитель: Салькова А.Н.

Консультант: Салькова А.Н.

Алматы, 2015 г.


КП. 0901000. 06. 301. 15. ВД.

Литера Масса Масшта

Ведомость документов

Изм Лист № документа Подпись Дата

Разраб.

АГКЭ И ЭТ

ЭСС-301

Руковод.


Обозначение

Наименование

1

КП.0901000. 301.15.ПЗ

Пояснительная записка

2

КП.0901000. 301.15.ЭЗ

Схема сети

3

КП.0901000. 301.15.КЗ

Схема замещения


Лист Листов


Болеген А


Салькова А.Н.


Салькова А.Н.

Консул.


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.

Пояснительная записка

Изм Лист № документа Подпись Дата

Разраб.

Болеген А

Руковод.

Консул.

Салькова А.Н.

Пояснительная записка


Лист Листов


Литера Масса Масштаб


АГКЭ и ЭТ

ЭСС-301


Салькова А.Н.


лист

Введение

Казахстан обладает огромными запасами природных и особенно энергетических

ресурсов. На территории нашей страны есть месторождения нефти и газа, которые выводят нас в первую десятку нефтяных стран. В Казахстане также есть крупные запасы угля, урана, золота и других ценных минералов. У нас большой потенциал использования солнечной и ветровой энергии.

Электропотребление в Казахстане, без учета потребителей Национальной Акционерной Компании по Атомной энергетики и промышленности, достигло своего пика в 1990 году и составило 100,4 млрд.кВт.ч(включая потери системы). Начавшийся в последующем спад производства и экономический кризис привели к тому, что электропотребление постянно сокращалось приблизительно на 6-8 % в год и в 1995 году достигло уровня 70,6 млрд.кВт.ч и, по сравнению с 1990 г. Снизилось на 30%.

Несмотря на понизившийся уровень потребления, Казахстан не может удовлетворить свои потребности с точки зрения производства электроэнергии. В значительной степени это вызвана причинами структурного и исторического характера, т.е. порождено всей системой энергоснабжения, организованной а соответствии а концепцией бывшего СССР. Однако, в некоторой мере, на ограничениях в области энергоснабжения сказались также финансовые факторы, которые вызвали невозможность полного обеспечения энергоисточников запасными частями и топливом, что привело к саду производства электроэнергии и недоиспользованию имеющихся генерирующих мощностей.

В 1990 году в Казахстане выработка электроэнергии составила 83 млрд.кВт.ч (включая 3 млрд.кВт.ч, полученных от независимых электропроизводителей), что на 83% удовлетворяло потребность в ней. Оставшиеся 17,4 млрд.кВт.ч импортировались: из России – 7,6 млрд.кВт.ч из государств Центральной Азии – 9,8 млрд.кВт.ч. В 1995 году собственное производство сократилось до 63,2 млрд.кВт.ч, что составило около 90% общей потребности в электроэнергии в Казахстане. Таким образом, чистый импорт электроэнергии оставался еще сравнительно большим, несмотря на его относительную высокую цену.

Около 80% вырабатываемой в Казахстане электроэнергии приходится на энергосистемы Северного Казахстана, использующие в основном, уголь Экибастузского и Карагандинского бассейнов. Одновременно Северная зона является и самым крупным потребителем среди трех зон республики – на нее приходилось в 1995 году около 71 % всего потребления электроэнергии в Казахстане. Северная зона Казахстана является единственной, которая удовлетворяет свои потребности в электроэнергии.

Чистый импорт электроэнергии из России, большая часть которого ориентированна на Западный Казахстан, и меньшая – на Северный Казахстан, составила 5,842 млрд.кВт.ч в 1994 году 3,2 млрд. в 1995 году. Доля импорта электроэнергии в эти два региона в 1995 году составила 7,5% от их общего суммарного потребления.

Характерной чертой электроэнергетики Казахстана является преобладающее использование органического топлива, преимущественно угля, при выработки энергии на ТЭС. Это объясняется достаточным наличием энергетических ресурсов в государстве. Имеющиеся в изобилии дешевый уголь в большей своей части имеет низкое качество ( с большим содержанием золы), что порождает, в свою очередь, немалые проблемы технического характера и проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды. Страна располагает также большими нефтяными и газовыми ресурсами, освоение которых планируется увеличить в несколько раз, это позволит увеличить использование их, преимущественного газа, в электроэнергетике. Увеличение использования гидропотенциала сдерживается факторами экономического характера и в перспективе большого увеличение выработки электроэнергии на гидроэлектростанциях не ожидается.




КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


1


Составление вариантов схемы электрической сети

I вариант

II вариант

III вариант

ДП. 2103002. 06. 41а. 09 . ПЗ.

лист

3

лист

КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


2


лист

3

IV вариант

V вариант

VI вариант

К дальнейшему расчету принимаем III и IV варианты, т.к. они наиболее короткие по длине


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


Выбор типа и мощности силовых трансформаторов

Для подстанции №1

Принимаем к установке трансформатор типа ТРДН-25/110//10

табл.1

Тип

Напряжение обмоток, кВ

Потери, кВт

Uк%

I%

ΔРхх

ΔРк.з

ТРДН-25

115

10,5

29

120

10,5

0,75

(Л-2 табл. П.3-2)

Определяем параметры трансформатора

Определяем потери в обмотках трансформатора

рис.1

лист

4


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


лист

5

Выбор типа и мощности силовых трансформаторов

Для подстанции №2

Принимаем к установке трансформатор типа ТРДН-32/110//10

табл.2

Тип

Напряжение обмоток, кВ

Потери, кВт

Uк%

I%

ΔРхх

ΔРк.з

ТРДН-32

115

10,5

35

145

10,5

0,7

(Л-2 табл. П.3-2)

Определяем параметры трансформатора

Определяем потери в обмотках трансформатора

рис.2


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


КП. 2101. 03. 31. 02. ПЗ.

лист

8


лист

6

Выбор типа и мощности силовых трансформаторов

Для подстанции №3

Принимаем к установке трансформатор типа ТДТН-40/110/35/10

табл.3

Тип

Напряжение обмоток,

кВ

Потери, кВт

Uк%

I%

ВН

СН

НН

ΔРхх

ΔРк.з

U1-2

U1-3

U2-3

ТДТН-40

115

38,5

11

50

200

10,5

17

6

0,8

(Л-2 табл. П.3-2)

Определяем параметры трансформатора

Определяем потери в обмотках трансформатора



КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


лист

7

рис.3

КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


Рассчитываем I-ый вариант

рис.4

Определяем токи по участкам:

Определяем сечение по экономической плотности тока:

Выбираем промежуточную железобетонную двухцепную опору на 110 кВ

рис.5


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


8


Выбираем одноцепную промежуточную опору на 110 кВ

рис.6

Данные линии

табл.4

Учас

ток

дли-

на,

км

провод

r0

Ом/км

d,

мм

х0

Ом/км

b0

см/км

R,

Ом

X

Ом

B

Q,

Мвар

А-3

25

2хАС-70

0,42

15,5

0,415

10,5

10,4

0,8

А-1

45

2хАС-95

0,314

15,5

0,404

14,13

18,18

1,5

1-2

25

АС-95

0,314

15,5

0,404

7,85

10,1

0,4

Л-3 табл. П.1-2

Производим расчёт мощностей в режиме максимальных нагрузок

Участок А-3

Участок 2-1


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


9


Участок 1-А

рис.7

10


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


Рассчитываем II-ой вариант

рис.8

Проверка

Определяем токи по участкам:


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


11


Определяем сечение по экономической плотности тока:

Выбираем промежуточную железобетонную одноцепную опору на 110 кВ

рис.9

Данные линии

табл.5

Учас

ток

дли-

на,

км

провод

r0

Ом/км

d,

мм

х0

Ом/км

b0

см/км

R,

Ом

X

Ом

B

Q,

Мвар

А-3

25

АС-150

0,195

16,8

0,389

4,875

9,725

0,4

3-1

45

АС-70

0,420

11,4

0,415

18,9

18,67

0,7

1-В

20

АС-185

0,154

18,9

0,383

3,08

7,66

0,3

Л-3 табл. П.1-2




лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


12


Производим расчет мощностей в режиме максимальных нагрузок

Участок 1-В

Участок 3-1

Участок А-3



13

ДП. 2103002. 06. 42. 07. ПЗ.

14


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.

лист


14


рис.10























лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


Технико-экономическое сравнение вариантов.

К основным техническим показателям относятся: надёжность электроснабжения и долговечность объекта в целом и отдельных его частей, условия обслуживания, количество обслуживающего персонала, расход цветного металла на провода, величина номинального напряжения сети.


I- вариант

табл.6

Участок

Район по гол.

Тип опоры

Тип провода

Цена

2-1

II

ж. б.

АС-95

16,4

1-А

II

ж. б.

2хАС-95

24,4

А-3

II

ж. б.

2хАС-70

24,6

(Л-3табл. § 42.2 стр.367)


Определяем капитальные вложения в сооружений воздушных линий:

Определяем потери электроэнергии в линии:

=3500 ч (Л-3, стр.78, рис.4-3)

Стоимость потерь электроэнергии в линии:

Стоимость отчислений на амортизацию и капитальный ремонт:

см. Л-3 таб.4-1


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


15


Капитальные вложения в подстанции:

табл.7

п/ст

I-вар

II-вар

1

290

210

2

130

130

3

170

150

Итого: х 1000

К1п/ст =590000

К2 п/ст =590000

(Л-3 табл.49.31 § 49.2.)

Годовые эксплуатационные издержки:

Эксплуатационные расходы :

II- вариант

табл.8

Участок

Район по гол.

Тип опоры

Тип провода

Цена

А-3

II

ж. б.

АС-150

16,9

3-1

II

ж. б.

АС-70

18

1-2

II

ж .б.

АС-95

16,4

1-В

II

ж. б.

АС-185

16,5

(Л-3 табл. § 42.2 стр.367)


Определяем капитальные вложения в сооружений воздушных линий:

Определяем потери электроэнергии в линии:

=3500 ч (Л-3, стр.78, рис.4-3)



ДП. 2103002. 06. 42. 07. ПЗ.

17


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.

16


17

Стоимость потерь электроэнергии в линии:

Стоимость отчислений на амортизацию и капитальный ремонт:

см. Л-3 таб.4-1

Капитальные вложения в подстанции

Эксплуатационные расходы:

Для дальнейшего расчета выбираем II-вариант, так как он наиболее выгодный по цене



лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


18

Расчёт сети в минимальном режиме

Подстанция № 1

рис.11


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


19

Подстанция № 2

рис.12





лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


20

Подстанция № 3

рис.13


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


21

рис.14

Проверка

Производим расчет мощностей в режиме минимальных нагрузок

Участок 2-1


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


22

Участок 1-В

Участок 3-1

Участок А-3


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.



рис.15


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


23


24

Аварийный режим - отключение более мощного источника

Участок 2-1

Участок 3-1

Участок А-3

рис.16


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


25

Определение напряжения на шинах подстанции на ВС

Максимальный режим


Umax=116 кВ

Подстанция №1

Подстанция №2

Подстанция №3


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


26

Минимальный режим


Umin=114 кВ

Подстанция №1

Подстанция №2

лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


Подстанция №3

Аварийный режим


Uавар=118 кВ

Подстанция №1