Файл: Электрооборудование электрических станций и подстанций и сетей.doc

Добавлен: 02.02.2019

Просмотров: 1057

Скачиваний: 9

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: Досболов Е.

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

ЭЭП и С-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


Досболов Е.


Салькова А.Н.


Салькова А.Н.

Консул.


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.

Пояснительная записка

Изм Лист № документа Подпись Дата

Разраб.

Досболов Е.

Руковод.

Консул.

Салькова А.Н.

Пояснительная записка


Лист Листов


Литера Масса Масштаб


АГКЭ и ЭТ

ЭЭП и С-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 VI 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 ТДТН-40/220/110/10

табл.1

Sном мВа

Напряжения, кВ

Потери, кВт

Uк%

Ix%

ВН

НН

Px

40

230

11

45

170

12

0,5

(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 ТДН-40/110/10

табл.2

Sном мВа

Напряжение, кВ

Потери, кВт

Uк%

Ix%

ВН

НН

Px

40

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 автотрансформатор типа АТДТН-125/220/110/10

табл.1

Тип

Напряжение обмоток,

кВ

Потери, кВт

Uк%

I%

ВН

СН

НН

ΔРхх

ΔРк.з

U1-2

U1-3

U2-3

АТДТН-125

230

121

38,5

37

215

11

35

22

0,5

(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 ток участка 2-3:

Определяем сечение по экономической плотности тока:

Выбираем одноцепную промежуточную опору на 110 кВ

рис.5


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


8


Данные линии

табл.4

Учас

ток

дли-

на,

км

токи по участ.

провод

r0

Ом/км

d,

мм

х0

Ом/км

b0

см/км

R,

Ом

X

Ом

B

Q,

Мвар

2-3

40

160 А

АС-150

0,249

15,5

0,43

9,96

17,2

0,6

Л-3 табл. П.1-2

Участок 2-3



лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


8


рис.6

Проверка

Определяем токи по участкам:

9


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


Выбираем одноцепную промежуточную опору на 220 кВ


рис.7

Данные линии

табл.5

Учас

ток

дли-

на,

км

токи по участ.

провод

r0

Ом/км

d,

мм

х0

Ом/км

b0

см/км

R,

Ом

X

Ом

B

Q,

Мвар

А-1

50

200 А

АС-240

0,116

21,6

0,438

5,8

21,9

3,1

1-3

45

60 А

АС-240

0,116

21,6

0,438

5,22

19,71

2,8

3-В

50

250 А

АС-240

0,116

21,6

0,438

5,8

21,9

3,1

Л-3 табл. П.1-2

Участок 3-В

Участок 1-3


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


10


Участок А-1

рис.8



лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


11


Рассчитываем II-ой вариант

Выбор типа и мощности силовых трансформаторов

Для подстанции №2

Принимаем к установке трансформатор типа ТРДН-40/220/10

табл.3

Тип

Напряжение обмоток, кВ

Потери, кВт

Uк%

I%

ΔРхх

ΔРк.з

ТРДН-40

230

11

45

170

12

0,5

(Л-4 табл. П.3-2)

Определяем параметры трансформатора

Определяем потери в обмотках трансформатора

рис.9



12


ДП. 2103002. 06. 42. 07. ПЗ.

14


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.

лист


13

рис.10


Определяем токи по участкам:


Определяем сечение по экономической плотности тока:



Выбираем двухцепную промежуточную опору на 220 кВ


рис.11

















лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


Для участка 2-А выбираем одноцепную промежуточную опору на 220 кВ

рис.12

Данные линии

табл.6

Учас

ток

дли-

на,

км

токи по участ.

провод

r0

Ом/км

d,

мм

х0

Ом/км

b0

см/км

R,

Ом

X

Ом

B

Q,

Мвар

А-1

50

370 А

2хАС-240

0,118

21,6

0,438

5,9

21,9

6,26

2-А

42

70 А

АС-240

0,116

21,6

0,438

4,8

18,9

2,63

1-3

45

220 А

2хАС-240

0,118

21,6

0,438

5,31

19,71

5,64

Л-3 табл. П.1-2

Участок 3-1


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


14


Участок 1-А

Участок 2-А

рис.13


ДП. 2103002. 06. 42. 07. ПЗ.

17


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.

15


17

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.7

Участок

Район по гол.

Тип опоры

Тип провода

Цена

А-1

II

ж. б.

АС-240

21,0

3-1

II

ж. б.

АС-240

21,0

3-В

II

ж. б.

АС-240

21,0

2-3

II

ж .б.

АС-240

11,4

(Л-3 табл. § 42.2 стр.367)


Определяем капитальные вложения в сооружений воздушных линий:


Определяем потери электроэнергии в линии:

=4800 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.


18

Капитальные вложения в подстанции:

табл.7

п/ст

I-вар

II-вар

1

360

460

2

130

240

3

750+290

400+290

Итого: х 1000

К1п/ст =1071000

К2 п/ст =973000

(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-2

II

ж. б.

АС-240

21,0

А-1

II

ж. б.

АС-240

34,4

1-3

II

ж .б.

АС-240

34,4

(Л-3 табл. § 42.2 стр.367)


Определяем капитальные вложения в сооружений воздушных линий:


Определяем потери электроэнергии в линии:

=4800 ч (Л-3, стр.78, рис.4-3)


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


19

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 I-вариант, так как он наиболее выгодный по цене





лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


20

Расчёт сети в минимальном режиме

Подстанция № 1




рис.14


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


21

Подстанция №2

Подстанция №3


лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


22

рис.15

рис.16


Проверка

лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.


Производим расчёт мощностей в режиме минимальных нагрузок

Участок 3-В

Участок- 3-1

Участок 1-А

рис.17



лист


КП. 0901000. 06. 301. 15. ПЗ.