схему взаимного расположения источников и нагрузок, активные мощности подстанций и коэффициенты реактивной мощности

Задание к курсовому проекту

Исходные данные включают в себя схему взаимного расположения источников и нагрузок, активные мощности подстанций и коэффициенты реактивной мощности, разность напряжений на зажимах источников, время максимума нагрузки, экономический коэффициент реактивной мощности, а также состав потребителей по надёжности электроснабжения

Рисунок 1 – Взаимное расположение источников и нагрузок

Таблица 1 – Исходные данные для расчета

№ завда ння

№ схе мы

Склад споживачив

№ вар іанту

Навантаження і tgφ приймальних підстанцій

UАЭС–UГЭС % UАЭС

п/ст "А"

п/ст "Б"

п/ст "В"

п/ст "Г"

п/ст "Д"

Р МВт

tgφ

Р МВт

tgφ

Р МВт

tgφ

Р МВт

tgφ

Р МВт

tgφ

45

3

Б

3

20

1,12

6

1,15

10

1,15

23

1,05

7

1,20

——

№ варіанта	3
Тм, годин	4800
tgφэ	0,23

Варіант	Категорії споживачив	ПІДСТАНЦІЇ
		А	Б	В	Д		Г
Б	I  II III	60 40	30 50 20	60 40	20 40 40	—— —— 100

1  ВЫБОР КОНФИГУРАЦИИ СЕТИ

Данный этап работы ставит целью выбор и обоснование конфигураций схем электрических сетей вариантов, предлагаемых для расчета.

При выборе использовались исходные данные, приведенные в «Задании к курсовому проектированию», а именно нагрузки приемных подстанций, состав нагрузки потребителей по надежности электроснабжения и географическому расположению источников и приемников электроэнергии

А)                                                       Б)

Рисунок 2 – Схемы вариантов питания потребителей: а) вариант №1; б) вариант №2.

Длины ЛЭП, соединяющих соответствующие участки:

Л_ГЭС-Д=30 км

Л_Д-В=42 км

Л_В-Г=36 км

Л_Г-Б=32 км

Л_А-Б=58 км

Л_А-Б=40 км

Л_ГЭС-В=46 км

Л_ГЭС-Б=80 км

2  ВЫБОР МОЩНОСТИ КОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Мощность компенсирующих устройств определяется в одном из двух случаев:

1.  Источник реактивной мощности выступает как средство разгрузки сети от реактивной мощности;

2.  Источник реактивной мощности выступает как средство регулирования напряжения.

В данной работе выбор производиться по причине указанной в пункте 1.

«Правила устройства электроустановок» рекомендуют такую расстановку компенсирующих устройств, при которой на всех подстанциях (п/ст) будет одинаковый коэффициент реактивной мощности (tgφ_э). Недостатком данного метода будет то, что удаленные подстанции будут иметь повышенные потери напряжения в питающей их линии по сравнению с п/ст, ближайшими к источнику. В задании указана величина tgφ_э, до которой нужно скомпенсировать реактивную мощность нагрузки п/ст в максимальном режиме. Расчетная мощность компенсирующих устройств определяется:

Q`_K = Q_M - Q_Э

Q_M = P_M ·tgφ_M

гдеQ`_K - суммарная расчетная мощность компенсирующих устройств, необходимая для обеспечения tgφ_э на п/ст;

Q_M - реактивная мощность нагрузки п/ст в максимальном режиме;

Q_Э - реактивная мощность, потребляемая п/ст из сети при tgφ_э.

Определив расчетное значение мощности КУ Q`<sub>K</sub>, нужно подобрать комплектные конденсаторные установки для ее реализации, либо определить количество отдельных конденсаторов, которыми расчетная мощность Q`_K может быть реализована. Если п/стдвухтрансформаторные, то при выборе КУ нужно составить их из четного числа одинаковых БК, для того, чтобы разнести их на две секции шин. В дальнейших расчетах будет учитываться не расчетная мощность КУ Q`_K, а установленная.

Определим реактивную мощность нагрузки п/ст в максимальном режиме:

Q_А = P_А ·tgφ_А=20·1.12=22.4

Q_Б = P_Б ·tgφ_Б=6·1.15=6.9

Q_В = P_В ·tgφ_В=10·1.15=11.5

Q_Г = P_Г ·tgφ_Г=23·1.05=24.15

Q_Д = P_Д ·tgφ_Д=7·1.2=8.4

Определим реактивную мощность, потребляемую п/ст из сети при tgφ_э:

Q_ЭА = P_А ·tgφ_Э=20·0.23=4.6

Q_ЭБ = P_Б ·tgφ_Э=6·0.23=1.38

Q_ЭВ = P_В ·tgφ_Э=10·0.23=2.3

Q_ЭГ = P_Г ·tgφ_Э=23·0.23=5.29

Q_ЭД = P_Д ·tgφ_Э=7·0.23=1.61

Определим суммарную расчетную нагрузку компенсирующих устройств:

Q`_KА = Q_А - Q_ЭА=22.4-4.6=17.8

Q`_KБ = Q_Б - Q_ЭБ=6.9-1.38=5.52

Q`_KВ = Q_В - Q_ЭВ=21.5-2.3=9.2

Q`_KГ = Q_Г - Q_ЭГ=24.15-5.29=18.86

Q`_KД = Q_Д - Q_ЭД=8.4-1.61=6.79

Выбор компенсирующих устройств:

Q_KА=4·4+2·0.9=17.8 Мвар

Q_KБ=2·2.7=5.4 Мвар

Q_KВ =2·4+2·0.45=8.9 Мвар

Q_KГ =16+1·2.7=18.7 Мвар

Q_KД =2·3+4·0.15=6.6 Мвар

п/ст А:

УКЛ57 – 10,5 – 4000 – 4 штуки;

УКЛ57 – 10,5 – 900 – 2 штуки п/ст Б:

УКЛ57 – 10,5 –2700 – 2 штуки;

п/ст В:

УКЛ57 – 10,5 – 4000 – 2 штуки;

УКЛ57 – 10,5 – 450 – 2 штуки;

п/ст Г:

КС-16-10УЗ -1 штука;

УКЛ57 – 10,5 –2700-1 штука;

п/ст Д:

УКЛ57 – 10,5 –3000 – 2 штуки;

УКЛ57 – 10,5 –150 – 4 штуки;

Нагрузка на п/ст:

S_наг.А=P_А+jQ_А-jQ_кА=20+ j22.4-j17.8=20+ j4.6 МВА

S_наг.Б=P_Б+jQ_Б-jQ_кБ=6+ j6.9-j5.4=6+ j1.5 МВА

S_наг.В=P_В+jQ_В-jQ_кВ=10+ j11.5-j8.9=10+ j2.6 МВА

S_наг.Г=P_Г+jQ_Г-jQ_кГ=23+ j24.15-j18.7=23+ j5.24 МВА

S_наг.Д=P_Д+jQ_Д-jQ_кД=7+ j8.4-j6.6=7+ j1.8 МВА

3  ВЫБОР МОЩНОСТИ УСТАНАВЛИВАЕМЫХ НАПОДСТАНЦИЯХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Выбор трансформаторов, их число и мощность на понизительных подстанциях производиться по следующему принципу: если применяются двухтрансформаторные п/ст, то мощность одного трансформатора выбирается из условия: