Электрические станции сети и системы (стр. 1 из 3)

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Самарская государственная академия путей сообщения

Кафедра «Электроснабжение железнодорожного транспорта»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Электрические станции сети и системы»

Вариант № 69

Выполнил:

студент группы 852

Музалёв Н. А.

Проверил: Козменков О.Н.

Самара 2007

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение

2. Исходные данные для расчета

3. Определение ожидаемой суммарной расчетной нагрузки

4. Определение числа и мощности трансформаторов ГПП, обоснование схемы внешнего электроснабжения

5. Электрический расчет электропередачи 110 кВ

6. Определение напряжений и отклонений напряжений

7. Диаграммы отклонения напряжений

8. Определение потерь электроэнергии

9. Расчет токов короткого замыкания

10. Определение годовых эксплуатационных расходов и себестоимости передачи электрической энергии


Введение

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

− расчет электрических нагрузок железнодорожного узла;

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

− электрический расчет питающей воздушной ЛЭП 110кВ, а также 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 железнодорожного узла, определить суммарную расчетную нагрузку.

2. Определить мощность ГПП, категорийность потребителя, выбрать число и мощность трансформаторов на ней.

3. Выполнить электрический расчет воздушной ЛЭП 110кВ.

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 ДЛЯ РАСЧЁТА

Тяговая нагрузка, Р1 = 6,9 МВА; cosj1 = 0,882

Жилые кварталы, Р2 = 1,39 МВА; cosj2 = 0,872

Электровозное депо, Р3 = 1,31 МВА; cosj3 = 0,952

Вокзал с пристанционным хозяйством, Р4 = 1,22 МВА; cosj4 = 0,878

Сельхоз нагрузка прилегающих районов, Р5 = 2,8 МВА; cosj5 = 0,743

Прочая нагрузка, Р6 = 0,788 МВА; cosj6 = 0,946

Число часов использования максимума нагрузки в год, Тм = 6920 ч.

Длина ЛЭП 110кВ, L = 172 км

Стоимость 1кВт×ч, β = 156 коп.

Отклонения напряжения на питающей подстанции, dUmax /dUmin = ±5%

Определение ожидаемой суммарной расчетной нагрузки

Суммарная расчетная активная мощность:

,

где n – количество нагрузок подключенных к данному узлу;

Краз – коэффициент разновременности максимума.

МВА

Расчетная реактивная мощность:

.

tgφ1 = 0,534

tgφ2 = 0,561

tgφ3 = 0,322

tgφ4 = 0,545

tgφ5 = 0,901

tgφ6 = 0,339

Суммарная расчетная мощность:



ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП, ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Определим мощность трансформаторов с Кз =0,7:

,

где NT – количество трансформаторов.

МВА

Выбираем ближайшее стандартное значение номинальной мощности трансформатора:

Тип трансформатора ТДН – 16000/110

Потери: х.х. = 18 кВт

к.з. = 85 кВт

Ток х.х. = 0,7 %

Напряжение к.з. = 10,5 %

Далее проверяем коэффициент загрузки трансформатора в аварийном режиме, когда в работе остается один трансформатор:

, т.к. Кз =0,905<1,3¸1,4 трансформатор выбран верно.

Выбираем схему ГПП с короткозамыкателями и отделителями (рис 1), число фидеров 10 кВ: 16/3 = 5,333 ≈ 5

Провода питающих ЛЭП – 110кВ принимаем сталеалюминевыми, марки АС. Так как по экономическому условию сечение провода всегда будет большим, можно исходить из экономической плотности j э Сечение провода:

где

, А – расчетный ток нормального режима;

j э = 1 А/ мм2 – экономической плотность тока.

Полученное сечение округляем до ближайшего стандартного, т.е. выбираем провод марки АС-70, S=70мм2 . Осталось проверить выбранное сечение S по длительно допустимому току для аварийной ситуации, когда по одной ЛЭП будет протекать расчетный ток всей ГПП:

Для провода марки АС-70 длительно допустимый ток Iдд =265А, следовательно, провода марки АС-70 подходят.


Электрический расчет электропередачи 110кВ

Схему замещения ЛЭП принимаем «П»-образной, трансформатора «Г»-образной. Таким образом, схема замещения электропередачи получит вид, представленный на рис. 2.

Рис. 2. Схема замещения ЛЭП и трансформатора

Здесь: rл , xл – активное и индуктивное сопротивление линии, Ом;

rт , xт – активное и индуктивное сопротивление трансформатора, Ом;

Gт , Bт –активная и индуктивная проводимость трансформатора, См;

Вл – емкостная проводимость линии, См;

SГПП – мощность на шинах 10кВ, МВА.

Активное сопротивление двухцепной линии:

, Ом

где r 0 – активное сопротивление одного километра линии, Ом/км;

l – длина линии, км.

Ом

Индуктивное сопротивление двухцепной линии:

, Ом

где x 0 – индуктивное сопротивление одного километра двухцепной линии,

Ом/км. Принимаем x 0 =0,4 Ом/км.

Ом

Емкостная проводимость двухцепной линии:

, См

где В0 =

См/км емкостная проводимость одного километра линии.

См

Сопротивления трансформаторов:

, Ом

, Ом

где D Рм – потери мощности при коротком замыкании, кВт (потери активной мощности в меди);

U к – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

Sн – номинальная мощность трансформатора, кВА;

U н – номинальное напряжение основного вывода трансформатора, кВ.

Ом

Ом

Проводимости трансформаторов:

, См

, См

где D Рст – потери активной мощности в стали трансформатора, приближенно

равные потерям мощности при холостом ходе, кВт;

I 0 – ток холостого хода, %.

См

См

Зарядная емкостная мощность двухцепной линии:

, Мвар

Мвар

Согласно принятой П-образной схеме замещения половина емкостной мощности 0,5Qc генерируется в начале линии и половина – в конце.


Copyright © MirZnanii.com 2015-2018. All rigths reserved.