Каталог :: Технология

Курсовая: Электроснабжение промышленных предприятий

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации
                Иркутский Государственный технический университет                
                              Пояснительная записка                              
                          к курсовому проекту по курсам                          
                        Системы внешнего электроснабжения                        
                          и Производство электроэнергии                          
                                                                       Выполнил:
                                                          студент группы ЭП-95-1
                                                                   Сапрыкин Д.Р.
                                                                         Принял:
                                                                 Старостина Э.Б.
                                  Иркутск 1999                                  
Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации
                Иркутский Государственный технический университет                
                              Пояснительная записка                              
                          к курсовому проекту по курсам                          
                        Системы внешнего электроснабжения                        
                          и Производство электроэнергии                          
                                                                       Выполнил:
                                                          студент группы ЭП-95-1
                                                                   Сапрыкин Д.Р.
                                                                         Принял:
                                                                    Акишина А.Г.
                                  Иркутск 1999                                  
                            Содержание                            
Предварительный расчет:........................................................3
Баланс реактивной мощности.....................................................3
Расчет первого варианта схемы соединения нагрузки..............................4
Расчет второго варианта схемы соединения нагрузки..............................7
Расчет третьего варианта схемы соединения нагрузки.............................9
Технико-экономическое сравнение вариантов.....................................12
Вариант первый................................................................12
Вариант второй................................................................14
Сопротивления трансформаторов.................................................20
Расчет уровней напряжения в узлах, ведя вычисления с начала сети (РЭС) к ее
концу 21
Регулирование напряжения......................................................22
Расчет токов короткого замыкания..............................................24
Выбор оборудования в РУ низкого напряжения подстанции № 1.....................26
Выбор разъединителей..........................................................26
Выбор выключателей............................................................26
Выбор трансформаторов тока....................................................28
Выбор трансформаторов напряжения..............................................29
Выбор токопроводов и сборных шин..............................................30
Технико-экономический расчет..................................................30
Список используемой литературы................................................32
     

Предварительный расчет:

Напряжение сети

Баланс реактивной мощности

Суммарная реактивная требуемая мощность генераторов Потери активной мощности от генераторов до шин Суммарная активная требуемая мощность генераторов Суммарная вырабатываемая реактивная мощность Для Uном=110кВ Qc∑=∆Qл∑ Сумма реактивной мощности нагрузки Суммарная потребляемая реактивная мощность Потери реактивной мощности в трансформаторах = 10% от мощности Суммарная реактивная мощность компенсирующих устройств Компенсируемая реактивная мощность в узлах Находим нагрузки каждого узла

Расчет первого варианта схемы соединения нагрузки

Расстояние между узлами сети От РЭС до подстанции 1=150км От подстанции 1 до 3=96км От подстанции 3 до 5=75км От РЭС до подстанции 2=165км От подстанции 2до 4=75км От подстанции 4 до 5=60км От подстанции 3 до 4=96км Находим мощности на участках Выбираем номинальное напряжение на участках принимаем UНОМ=220 принимаем UНОМ=110 принимаем UНОМ=110 принимаем UНОМ=220 принимаем UНОМ=110

Находим ток для каждого участка

Выбор сечения по значению jэк jэк=1,3А/мм2, Тнб=6400ч Выбор сечения и расчет активного и индуктивного сопротивления линии ,
УчастокСечение

r0, Ом/км

R, Ом

х0, Ом/км

Х, Ом

Р-1

1-3

3-5

Р-2

2-4

АС-240

АС-95

АС-70

АС-240

АС-70

0,124

0,306

0,428

0,124

0,428

9,3

14,69

32,1

10,23

16,05

0,405

0,434

0,444

0,405

0,444

30,38

20,83

33

33,4

16,65

Потери напряжения , , при ,

Расчет второго варианта схемы соединения нагрузки

Расстояние между узлами сети От РЭС до подстанции 1=150км От подстанции 1 до 3=96км От подстанции 3 до 5=75км От РЭС до подстанции 2=165км От подстанции 2до 4=75км От подстанции 4 до 5=60км От подстанции 3 до 4=96км Находим мощности на участках Выбираем Номинальное напряжение на участках принимаем UНОМ=110кВ Находим ток для каждого участка Выбор сечения по значению jэк jэк=1,3А/мм2, Тнб=7300ч Выбор сечения и расчет активного и индуктивного сопротивления линии ,
УчастокСечение

r0, Ом/км

R, Ом

х0, Ом/км

Х, Ом

Р-1

1-3

4-5

Р-2

2-4

АС-240

АС-70

АС-70

АС-240

АС-95

0,124

0,428

0,428

0,124

0,306

9,3

20,5

12,84

10,32

11,48

0,405

0,444

0,444

0,405

0,434

30,38

21,31

13,32

33,4

16,28

Потери напряжения , , при ,

Расчет третьего варианта схемы соединения нагрузки

5 Расстояние между узлами сети От РЭС до подстанции 1=150км От подстанции 1 до 3=96км От подстанции 3 до 5=75км От РЭС до подстанции 2=165км От подстанции 2до 4=75км От подстанции 4 до 5=60км От подстанции 3 до 4=96км Находим нагрузки на участках Выбираем номинальное напряжение на участках принимаем UНОМ=110кВ Находим ток на каждом участке Выбор сечения по значению jэк jэк=1,3А/мм2, Тнб=6400ч, Выбор сечения и расчет активного и индуктивного сопротивления линии ,
УчастокСечение

r0, Ом/км

R, Ом

х0, Ом/км

Х, Ом

Р-1

1-3

3-5

4-3

2-4

Р-2

АС-240

АС-120

АС-70

АС-70

АС-120

АС-240

0,124

0,249

0,428

0,428

0,249

0,124

18,6

23,9

32,1

41,09

18,68

20,46

0,405

0,427

0,444

0,444

0,427

0,405

60,75

40,99

33,3

42,62

32,03

66,83

Потери напряжения Данная схема не проходит по потерям напряжения в аварийном режиме, поэтому мы исключаем ее из дальнейших расчетов. В дальнейшем, чтобы окончательно выбрать конфигурацию, необходимо провести технико-экономический расчет и сравнить оставшиеся два варианта схем.

Технико-экономическое сравнение вариантов

Вариант первый

Определим потери на участках Определим величину времени максимальных потерь Потери электроэнергии в течении года Стоимость сооружений ВЛ
УчастокКол-во цепейВид опорыМарка проводадлина, кмНапряжение, кВстоимость 1 кмполная стоимость

Р-1

1-3

3-5

Р-2

2-4

2

2

1

2

2

сталь

сталь

сталь

сталь

сталь

АС-240

АС-95

АС-70

АС-240

АС-70

150

96

75

165

75

220

110

110

220

110

34,4

22,1

21,6

34,4

21,6

5160

2121,6

1620

5676

1620

Капитальные затраты на сооружение ЛЭП Капитальные затраты на оборудование ЛЭП Число и стоимость выключателей и трансформаторов в обеих схемах одинаковы. Выбираем трансформаторы Находим необходимую мощность
Тип трансформатора

Uобмотки

ΔРххкВт

ΔРКЗ, кВт

UК,

%

Iхх,

%

цена

ВН

ННСНвн-снвн-ннсн-нн

1

2

3

4

5

АТДЦТН-63000/220/110

АТДЦТН-63000/220/110

ТДН-16000/110

ТДН-16000/110

ТДН-10000/110

230

230

115

115

115

11

11

11

11

11

121

121

37

37

18

18

14

200

200

85

85

58

200

200

85

85

58

200

200

85

85

58

35

35

10,5

10,5

10,5

0,45

0,45

0,7

0,7

0,9

159

159

48

48

40

Полные капиталовложения КЛЭП =16197,6 т.р. Ежегодные издержки на эксплуатацию сети И=ИЛЭП +ΔИ αЛ%=2,8% ΔИ=ВΔW=1,5*19481,3=292,2 т.р. в=1,5 коп. стоимость 1кВт ч И=ИЛЭП +ΔИ=453,5+292,2=745,7 т.р. Расчетные затраты З=αК+И=0,12*16197,6+745,7=2689,4 т.р. α=0,12 нормативный коэффициент срока окупаемости

Вариант второй

Определим потери на участках Определим величину времени максимальных потерь Потери электроэнергии в течении года Стоимость сооружений ВЛ
УчастокКол-во цепейВид опорыМарка проводаДлина, кмНапряжение, кВСтоимость 1 кмПолная стоимость

Р-1

1-3

Р-2

2-4

4-5

2

2

2

2

1

сталь

сталь

сталь

сталь

сталь

АС-240

АС-70

АС-240

АС-95

АС-70

150

96

165

75

60

220

110

220

110

110

34,4

21,6

34,4

22,1

21,6

5160

2073,6

5676

1657,5

1296

Капитальные затраты на сооружение ЛЭП Капитальные затраты на оборудование ЛЭП Кап. затраты на выключатели и трансформаторы не учитываем т.к. в обоих вариантах их количество и стоимость равные. Выбираем трансформаторы Находим необходимую мощность Полные капиталовложения КЛЭП =15863,1 т.р. Ежегодные издержки на эксплуатацию сети αЛ%=2,8% ΔИ=вΔW=1,5*18100,7=271,5 т.р. в=1,5 коп. стоимость 1кВт ч Ежегодные издержки на эксплуатацию сети И=ИЛЭП +ΔИ=444,17+271,5=715,7 т.р. Расчетные затраты З=αК+И=0,12*15863,1+715,7=2619,3 т.р. α=0,12 нормативный коэффициент срока окупаемости Сравнивая два варианта приходим к выводу, что затраты для второго варианта схемы меньше чем для первого, поэтому для дальнейшего расчета выгоднее взять второй вариант схемы. Уточненный баланс реактивной мощности Потери реактивной мощности на участках ЛЭП Зарядная мощность линии , Расчет потерь в стали и меди трансформаторов

Сопротивления трансформаторов

(-4,21) (-4,21) Расчет уровней напряжения в узлах, ведя вычисления с начала сети (РЭС) к ее концу

Регулирование напряжения

На третьей подстанции Желаемое напряжение ответвления Число ответвлений На четвертой подстанции Желаемое напряжение ответвления Число ответвлений На пятой подстанции Желаемое напряжение ответвления Число ответвлений

Расчет токов короткого замыкания

Смотри приложение Примем значение ЭДС Ударный коэффициент Ударный ток Ток короткого замыкания где Термическое действие токов короткого замыкания Выбор оборудования в РУ низкого напряжения подстанции № 1

Выбор разъединителей

1. По напряжению установки 2. По току Выбираем разъединитель типа РВ-10/1000 У3 3. На электродинамическую стойкость , , 4. По термической стойкости ,

Выбор выключателей

1. По напряжению установки 2. По длительному току 3. Ном. симметричный ток отключения Выбираем выключатель типа ВМПЭ-10-1000-31,5 У3 4. Возможность отключения апериодической составляющей тока короткого замыкания т.к. допускается проверка по отключающей способности 5. На электродинамическую стойкость , , 6. По термической стойкости ,

Выбор трансформаторов тока

1. По напряжению установки 2. По длительному току Выбираем измерительный трансформатор ток типа ТПОЛ-10 У3Т3 3. Класс точности = 0,5 4. По электродинамической стойкости , , 5. По термической стойкости , 6. По вторичной нагрузке
ВаттметрД-3351ВА
ВарметрД-3350,5ВА
Счетчик активной энергииU-6802,5ВА
принимаем q = 3 тогда rпр=0,1 0,1+0,16+0,1‹0,4

Выбор трансформаторов напряжения

1. По напряжению установки 2. Класс точности 0,5 Выбираем измерительный трансформатор напряжения типа ЗНОЛ.09-10Т2 3. По вторичной нагрузке
названиемаркамощность 1 катушкичисло катушекСоsSinчисло пр.Р, Втq

Ваттметр

Варметр

Счетчик акт мощности

Вольтметр

Д-335

Д-335

U-680

Э-335

1,5

1,5

2

2

2

2

2

1

1

1

0,38

1

0

0

0,925

0

1

1

1

2

3

3

4

2

-

-

9,7

-

Выбранный трансформатор имеет номинальную мощность 75ВА в классе точности 0,5 необходимом для присоединения счетчиков мощностью 75ВА т.о. трансформатор будет работать в выбранном классе точности.

Выбор токопроводов и сборных шин

Выбираем АС-70/11 q=70мм2 d= 11,4 Iдоп=265А r0=5,7мм Iмах <Iдоп Iмax=160,5A Iдоп=2*265=530А Начальная критическая напряженность Напряженность вокруг провода Условие проверки 1,07Е≤0,9Е0 По условию коронирования – проходит

Технико-экономический расчет

1. Стоимость сооружений 2. Годовые эксплуатационные расходы 3. Себестоимость

Список используемой литературы

1. Неклепаев Электрические станции и подстанции 2. К.И. Прокопчук Л.А. Акишин Районная электрическая сеть Метод. Указания 3. ПУЭ 4. ГОСТ 5. А.А. Федоров Л.Е. Старкова Учебное пособие для курсового проектирования