Проектирование питающих электрических сетей энергосистем: Учебное пособие для курсового проектирования по дисциплине «Электропитающие системы и электрические сети»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ.

Омский государственный технический университет

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПИТАЮЩИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ЭНЕРГОСИСТЕМ

(УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ)

Омск  2004

Составитель: С.С. Гиршин, канд. техн. наук

Рецензенты:

Рассмотрена задача проектирования питающих электрических сетей, включая выбор конфигурации сети, выбор сечений линий электропередач и мощности трансформаторов, а также технико-экономические и электрические расчеты сетей. Приведены варианты исходных данных на проектирование и пример расчета.

Учебное пособие предназначено для курсового проектирования по дисциплине «Электропитающие системы и электрические сети» для студентов специальности 100400 «Электроснабжение» дневной, вечерней и заочной форм обучения.  

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .                4

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .                5         

2. ВЫБОР КОНФИГУРАЦИИ СЕТИ  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .              12

3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ПОТОКОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ .   .   .   .   .              14

4. ВЫБОР НОМИНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .               24

5. ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ .   .   .   .   .              27

6. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .               45

7. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ  РАСЧЕТ  ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И  ЭНЕРГИИ И

    СОСТАВЛЕНИЕ БАЛАНСА МОЩНОСТЕЙ .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .             48

8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .             60

9. ТОЧНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .             66

10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ     ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ      ПОКАЗАТЕЛЕЙ

    СПРОЕКТИРОВАННОЙ СЕТИ    .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .             80

ЛИТЕРАТУРА .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .            84

ВВЕДЕНИЕ

          Проектирование электрических сетей представляет собой одну из самых важных задач электроэнергетики, решение которой необходимо для надежного электроснабжения промышленных, сельских и городских потребителей электроэнергии, а также для электрификации железнодорожного транспорта. При этом спроектированная сеть должна удовлетворять требованиям надежности, качества электроэнергии, экономичности, удобства и безопасности эксплуатации, а также возможности дальнейшего развития.

          В настоящем пособии рассматривается задача проектирования питающих электрических сетей, которые предназначены для передачи электроэнергии на большие расстояния от подстанций системообразующей сети или от шин 110-220 кВ электростанций к центрам питания распределительных сетей. Проектирование таких сетей включает в себя следующие этапы:

          1. Изыскание трасс линий электропередач и мест расположения подстанций, а также выбор конфигурации сети.

2. Предварительный расчет потокораспределения.

3. Выбор номинального напряжения.

4. Выбор сечений проводов линий электропередач.

5. Выбор трансформаторов.

6. Предварительный расчет потерь мощности и энергии и составление баланса мощностей. 

7. Технико-экономический расчет.

8. Точный электрический расчет основных режимов сети, включая выбор регулировочных ответвлений трансформаторов, а при необходимости и других устройств регулирования напряжения.

9. Определение технико-экономических показателей проектируемой сети.

10. Механический расчет воздушных линий электропередач.

11. Организация эксплуатации проектируемой сети.

12. Выбор мероприятий по снижению потерь мощности и энергии.

13. Проектирование релейной защиты и автоматики.

При учебном проектировании рассматриваются разделы 1-9, причем места расположения подстанций предполагаются известными.

 Реальное проектирование электрических сетей представляет собой сложный оптимизационный процесс, при котором часто возникает необходимость возврата от более поздних этапов проектирования к более ранним, а некоторые этапы должны рассматриваться совместно. При учебном проектировании реализуется упрощенный подход, при котором задачи оптимизации либо не рассматриваются, либо используются их готовые решения, а этапы проектирования преимущественно следуют друг за другом.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

          Исходными данными для проектирования электрических сетей являются:

          1. Информация о нагрузках;

2. Информация об источниках питания;

3. Характеристика региона, в котором проектируется электрическая сеть.