Проектирование и диагностика режимов электроэнергетической системы (стр. 1 из 7)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Филиал ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»

в г. Смоленске

Кафедра ЭЭС

Специальность: Электроснабжение

Курсовой проект

«Проектирование и диагностика режимов электроэнергетической системы»

Смоленск, 2011г.

Курсовой проект по учебной дисциплине «Электропитающие системы и электрические сети». Кафедра ЭЭС.-Смоленск: филиал ГОУ ВПО «МЭИ (ТУ)», 2011 г.– 38с., 34 табл., 10 рис., 1 прил.

Проектируется сеть напряжением 500/220 кВ.

Выбираются параметры сети. По программе «RastrWin» на персональном компьютере рассчитываются ряд характерных режимов. Приводятся технико-экономические расчёты для сравнения вариантов схем электроснабжения. Составляется спецификация оборудования.

Содержание

ГЛАВА 1. Анализ исходных данных

1.1 Характеристика района строительства сети

1.2 Характеристика потребителей

1.3 Характеристика источников питания

ГЛАВА 2. Выбор основных параметров сети

2.1 Графики электрических нагрузок

2.2 Предварительная наметка конфигурации линии

2.3 Выбор параметров воздушных линий

2.4 Выбор трансформаторов и автотрансформатора

2.5 Схемы электрических соединений элементов сети

ГЛАВА 3. Технико-экономическое сравнение двух намеченных вариантов сети

3.1 Капитальные вложения

3.2 Издержки

3.3 Потери электроэнергии

3.4 Затраты

3.5 Сравнение затрат

ГЛАВА 4. Математическое моделирование элементов сети

4.1 Математическое моделирование воздушных линий

4.2 Математическое моделирование трансформаторов

ГЛАВА 5. Расчёты и анализ характерных режимов

5.1 Режим наибольших нагрузок

5.2 Режим наименьших нагрузок

5.3 Режим послеаварийный

ГЛАВА 6. Технико-экономические показатели

6.1 Спецификация основного оборудования и материалы

Список используемой литературы

Приложение

ГЛАВА 1. Анализ исходных данных

В данной главе анализируется район, в котором сооружается сеть, потребители и источники электроэнергии.

1.1 Характеристика района строительства сети

Электроэнергетическая сеть сооружается в районе Калуги, относящейся по ([1], рис.2.5.5) к III району по толщине стенки гололёда. По скоростному напору ветра местность относится к II району; по пляске проводов – с умеренной пляской проводов. Среднегодовая продолжительность гроз – от 40 до 60 ч. Эквивалентная температура охлаждающего воздуха([2], табл.1.37): годовая + 9,4°С, зимняя -8,9 °С, летняя +17,3°С.

1.2 Характеристика потребителей

В районе строительства существует пять пунктов потребления электроэнергии, наибольшие зимние нагрузки которых равны соответственно П1- 450, П2- 20, П3-120, П4-230, П5-30 МВт. В пунктах 1, 3, 5 потребители по надёжности электроснабжения Iи II категории, в пунктах 2 и 4 потребители только II категории.

1.3 Характеристика источников питания

Потребители получают электроэнергию от двух источников – гидроэлектростанции (ГЭС) и энергосистемы (С). Располагаемая мощность ГЭС-800 МВт-зимой и 600 МВт летом; резерв системы составляет300 МВт. Диапазон изменения

от –0,2 до +0,2.

Вывод: Получена характеристика района, где сооружается электрическая сеть, характеристика потребителей, для питания которых она необходима, и характеристика источников питания.

ГЛАВА 2. Выбор основных параметров сети

В данной главе рассматривается схема электрических соединений основных элементов электрической сети, и принимаются решения о выборе основных ее параметров для двух выбранных вариантов.

2.1 Графики электрических нагрузок

На основании заданных в относительных единицах зимних суточных графиков нагрузок составим графики нагрузок потребителей для зимы и лета, результаты расчетов сведем в табл.1.

Графики электрических нагрузок потребителей и потоки мощности от ГЭС и системы.

Таблица 1

Потребитель	Сезон	Нагрузка потребителей, МВт в часы:
		0 – 4	4 – 8	8 – 12	12 – 16	16 – 20	20 – 24
П1	зима	270	270/360	450	180/270	270/360	450
	лето	194,4	194,4/259,2	324	129,6/194,4	194,4/259,2	324
П2	зима	16	8	8/12	20	8	12
	лето	12,8	6,4	6,4/9,6	16	6,4	9,6
П3	зима	96	96	48	48/72	120	96/72
	лето	65,3	65,3	32,6	32,6/49	81,6	65,3/49
П4	зима	184	184	92	92/138	230	184/138
	лето	123,3	123,3	61,6	61,6/92,5	154,1	123,3/92,5
П5	зима	18	18/24	30	12/18	18/24	30
	лето	16,2	16,2/21,6	27	10,8/16,2	16,2/21,6	27
П∑	зима	584	576/672	628/632	352/518	646/742	772/702
	лето	412	405,6/475,8	451,6/454,8	250,6/368,1	452,7/522,9	549,2/502,1
Мощность от ГЭС	зима	800	800	800	800	800	800
	лето	600	600	600	600	600	600
Обмен мощностью с системой	зима	216	224/128	172/168	448/282	154/58	28/98
	лето	188	194,4/124,2	148,4/145,2	349,4/231,9	147,3/77,1	50,8/97,9

Из приведенной таблицы видно, что режим наибольшей нагрузки имеет место зимой с 20 до 24 часов (потребляемая мощность – 772/702 МВт), а режим наименьшей нагрузки – летом с 12 до 16 часов (потребляемая мощность 250,6/368,1 МВт).

Годовое потребление электроэнергии:

МВт×ч;

МВт×ч;

МВт×ч.

Число часов использования наибольшей нагрузки:

ч, где - максимальная мощность потребителей, МВт.

2.2 Предварительная наметка конфигурации линии

На базе данных о географическом расположении пунктов потребления электроэнергии и их нагрузках намечаем две схемы распределения мощностей. Схема сети СВН в первом варианте состоит из двухцепных линий от С и ГЭС. В данном варианте схемы одноцепные линии не применяются, а во втором варианте сеть изменена и представлена в виде кольца на напряжение 220 кВпо линиям к потребителям, состоящего из одноцепных линий. Передача мощности от ГЭС и С осуществляется к ПС1 по двухцепной линии на 500 кВ, к оставшимся потребителям передача мощности осуществляется по линиям на напряжение500 220 и 110 кВ исходя из кратчайших расстояний. Напряжения на линиях в обеих схемах представлены нарис.1.

Рис.1 Два варианта конфигурации линий

2.3 Выбор параметров ВЛ

Выбор номинальных напряжений и числа цепей линий проектируемой сети тесно связан и в общем случае представляет сложную технико-экономическую задачу, при решении которой требуется учитывать множество факторов: надежность электроснабжения потребителей, обеспечение нормируемого качества электроэнергии на зажимах электроприемников, перспективу развития сети и т.д. В данном случае выбор номинального напряжения осуществляется по формуле:

Выполним расчёт экономического напряжения UЭК для 1-го варианта схемы (участок ГЭС - ПС1):

Результаты расчетов для всех участков схем сведены в таблицы 4 и 5. По полученным экономическим значениям напряжений принимаем номинальные напряжения линий. Полученные значения для удобства так же представлены в таблицах 4 и 5.

После определения номинальных напряжений, устанавливается количество цепей ВЛ –исходя из условий надёжности питания потребителей I и II категорий ([1], п.1.2.17-1.2.19) (принимаем, что ремонт ВЛ или замена трансформатора менее, чем за сутки невозможны).

Все ЛЭП, кроме ПС4-ПС2,ПС5-ПС4, ПС3-ПС5, ПС2-ПС3 (входят в кольцо) выполняются двухцепными в варианте II, а в варианте I – все ЛЭП -двухцепные линии. Максимальные потоки по ЛЭП для схемы 1 представлены в таблице 2, а 2-й схемы – в таблице 3.

Расчёт максимальных перетоков мощности в кольце выполнен с учетом всех возможных случаев обрывов ВЛ кольца.

Максимально возможные потоки мощностей дляЛЭП схемы 1

Таблица 2

Линия	Сезон	Мощность перетока линии, МВт по временным интервалам
		0 – 4	4 – 8	8 – 12	12 – 16	16 – 20	20 – 24
ГЭС-ПС1	зима	584	576/672	628/632	352/518	646/742	772/702
	лето	412	405,6/475,8	451,6/454,8	250,6/368,1	452,7/522,9	549,2/502,1
ПС1-ПС4	зима	314	306/312	178/182	172/248	376/382	322/252
	лето	217,6	211,2/216,6	127,6/130,8	121/173,7	258,3/263,7	225,2/178,1
ПС4-ПС3	зима	130	122/128	86/90	80/110	146/152	138/114
	лето	94,3	87,9/93,3	66/69,2	59,4/81,2	104,2/109,6	101,9/85,6
ПС3-ПС2	зима	16	8	8/12	20	8	12
	лето	12,8	6,4	6,4/9,6	16	6,4	9,6
ПС3-ПС5	зима	18	18/24	30	12/18	18/24	30
	лето	16,2	16,2/21,6	27	10,8/16,2	16,2/21,6	27
ГЭС-С	зима	216	224/128	172/168	448/282	154/58	28/98
	лето	188	194,4/124,2	148,4/145,2	349,4/231,9	147,3/77,1	50,8/97,9

Максимально возможные потоки мощностей дляЛЭП схемы 2.