Развитие ЛЭП обеспечивает объединение электростанций между собой и с потребителями, т.е. создание электроэнергетических систем

Общие сведения

Электрическими сетями называется совокупность воздушных и кабельных линий, подстанции и распределительных пунктов, работающих на определенной территории и связывающих источники энергии с её потребителями.

Районные электрические сети предназначены для распределения электроэнергии по территории района, такие сети осуществляют связь между электрическими станциями (ЭС) и подстанциями (ПС), распределительные сети передают энергию к потребителям.

Назначение электросетей: электроснабжение потребителей и передача электроэнергии от места её выработки к месту потребления. Часто источники энергии расположены на значительном расстоянии от крупных заводов, населенных пунктов и других центров потребления. В связи с этим возникает необходимость переброски на большие расстояния значительных потоков электроэнергии, что требует строительства мощных линий электропередачи (ЛЭП) высокого напряжения.

Развитие ЛЭП обеспечивает объединение электростанций между собой и с потребителями, т.е. создание электроэнергетических систем.

Совокупность электрических станций, ЛЭП, подстанций, тепловых сетей и приемников, объединенных общим и непрерывным процессом выработки, преобразования, распределения тепловой и электрической энергии образует энергетическую систему. Электрическая часть энергосистемы, состоящая из генераторов, распределительных устройств, повышающих и понижающих подстанций, линий электрической сети и приемников электроэнергии, называется электроэнергетической системой.

Для надежной и экономичной работы энергетических систем и сетей необходимо понимать сложные процессы в линиях сверхвысоких, высоких и других напряжений, уметь правильно проектировать эти сети: выбирать наиболее экономичные и надежные схемы и конфигурации, рациональные напряжения, оптимальные сечения, число и мощность трансформаторов, мощность и места расположения компенсирующих устройств и др. Надо знать методы расчетов нормальных и аварийных режимов работы, направления развития методов управления этими режимами, возможности регулирования напряжения, понимать значения релейной защиты, автоматики контроля и управления, регулирования режимами.

Определение ожидаемой суммарной расчетной нагрузки

Элементы электрических сетей используются для совместного питания различных потребителей. Результирующая максимальная нагрузка таких элементов не… Поэтому определение максимальной суммарной нагрузки производится, как правило,… Коэффициент одновременности максимумов нагрузки Ко max учитывает нагрузки отдельных потребителей, формирующих нагрузку…

Определение числа и мощности трансформаторов ГПП. Обоснование схемы внешнего электроснабжения

а) желательно использовать трехфазные трансформаторы или автотрансформаторы, а при невозможности - группы из однофазных трансформаторов; б) следует применять автотрансформаторы, если этому не препятствуют… в) целесообразно использовать при наличии трех уровней напряжения трехобмоточные трансформаторы иди…

Выбор сечений питающих ЛЭП

- экономической плотности тока , (3.1) где , А – расчетный ток нормального режима; Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного и проверяется по длительно допустимому току для аварийной…

Рекомендуемые площади сечений воздушных линий 6-220кВ

Электрический расчет электропередачи 110кВ

Под рабочим режимом сети понимается её электрическое состояние. Практически оно непрерывно изменяется в связи с отключением и включением… Расчеты режимов выполняются как при проектировании, так и при эксплуатации… Схема замещения сети составляется для количественного определения свойств электрической сети и для выполнения расчетов…

Определение напряжений и отклонений напряжений

Современные системы электроснабжения потребителей характеризуются значительной протяженностью и многоступенчатой трансформацией напряжений. В каждом… Расчет ведется в следующей последовательности. В начале определяется… , (5.1)

Построение диаграммы отклонений напряжения

Примерный характер диаграммы для максимальной и минимальной нагрузки, приведен на рис. 5.1. Строится диаграмма следующим образом: По вертикальной оси «А» откладывается в определенном масштабе значение dUцп для максимальной нагрузки, например -3%, -…

Определение потерь электроэнергии

Потери электроэнергии в различных элементах сети пропорциональны квадратам токов (или мощностей), протекающих через эти элементы, и сопротивлениям… В двухцепной линии, выполненной проводами одинакового сечения по всей длине,… , кВт×ч, (6.1)

Расчет токов короткого замыкания

Для определения токов к.з. составляется расчетная схема, например, как на рис. 7.1.а, с указанием выбранных точек расчета. Причем, если в схеме… Затем составляются схемы замещения для соответствующих последовательностей…   а) б)

Значение параметров схем замещения

, А, где kуд - ударный коэффициент, -трехфазный ток к.з. Следует отметить, что выбор вида расчетного тока к.з. зависит от поставленной цели. Например, расчетным видом тока…

Значения ударного коэф. и постоянной времени

где ток прямой последовательности для данного вида к.з., значения определяются… Таблица 7.3

Выбор и проверка аппаратуры на термическую

И электродинамическую устойчивость

Выключателивыбирают по номинальном значениям напряжения и тока, роду установки и условиям работы, конструктивному выполнению и коммутационной… Отключающую способность выключателей проверяют: - на отключение периодической составляющей расчетного тока к.з.

Сравнительные данные

- номинальному напряжению ; - номинальному длительному току ; - электродинамической стойкости ;

Выбор изоляторов.

- номинальному напряжению ; - допустимой нагрузке на головку опорного изолятора .

Определение годовых эксплуатационных расходов и себестоимости передачи электрической энергии

− стоимость потерь электроэнергии в электрических сетях; − отчисление на амортизацию оборудования сети; − расходы на текущий ремонт и обслуживание сети.

Задание

Целью курсового проекта является приобретение студентами практических навыков расчета и проектирования электрических сетей напряжением 110кВ и выше. В задание входит:

1. расчет электрических нагрузок промышленного района города;

2. выбор числа и мощности трансформаторов главной понизительной подстанции (ГПП);

3. электрический расчет питающей воздушной ЛЭП 110кВ;

4. расчет токов короткого замыкания и проверки основной аппаратуры ГПП на термическую и электродинамическую устойчивость.

Необходимо:

1. По заданным значениям отдельных электрических нагрузок, расположенных на территории района, определить суммарную расчетную нагрузку.

2. Определить категорийность потребителя, выбрать число и мощность трансформаторов ГПП и сечения питающей ЛЭП.

3. Выполнить электрический расчет воздушной ЛЭП 110кВ, построить диаграмму отклонений напряжения.

4. Определить годовые эксплуатационные расходы и себестоимость передачи электрической энергии.

5. Составить принципиальную схему электропередачи и выбрать электрооборудование.

6. Рассчитать токи короткого замыкания, проверить аппаратуру на термическую и электродинамическую устойчивость.

Исходные данные: ГПП, предназначена для питания крупного промышленного района. Основные нагрузки указаны в табл. 10.1.

Кроме того, студенту задаются Т_м (число часов использования максимума нагрузки в год), длина ЛЭП 110кВ, среде расстояние между проводами, стоимость 1кВт×ч и отклонения напряжения на питающей подстанции dU_max/dU_min, коэффициент разновременности максимума К_раз, который может быть принят равным 0,85¸0,9.

Можно принять, что провода расположены горизонтально, тогда среднее геометрическое расстояние между ними при U=110кВ равно 4000см.

Таблица 10.1

Нагрузки ГПП

Оформление курсового проекта

В записке должны быть приведены выполненные расчеты, обоснование принятых решений с необходимыми ссылками на используемую литературу, список которой… На электрической схеме сетей указываются число и тип трансформаторов,… В начале записки должны быть приведены задание и исходные данные. Страницы следует пронумеровать.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

2. Особенности расчета распределительных сетей 3. Схема замещения распределительной сети 4. Какие сети относятся к питающим?