Проектирование элементов систем электроснабжения сельского хозяйства
Аннотация
Курсовой проект выполнен в объеме: расчетно-пояснительная записка на 38 листов формата А4, лист с индивидуальным заданием, 18 таблиц, 5 рисунков, 2 листа формата А1 с выполненной на них графической частью проекта.
Ключевые слова:
электроснабжение;
трансформатор;
мощность;
напряжение;
нагрузка;
потери;
надбавки;
регулировочное ответвление;
послеаварийный режим.
В данном курсовом проекте был осуществлен расчет и проектирование Высоковольтной линии-110 кВ для электроснабжения сельского хозяйства.
Содержание
Исходные данные к проектированию
1.1 Составление схемы сети 110 кВ
1.2 Выбор числа и мощности трансформаторов ТП
1.3 Приведение нагрузок к высшему напряжению
1.4 Расчет сложнозамкнутой сети 110 кВ
1.5 Выбор сечений проводов участков линии 110 кВ
1.7 Определение потерь в узлах с учетом потерь мощности
1.8 Выбор надбавок (ответвлений) трансформатора
1.9 Расчет послеаварийного режима
1.10 Анализ и заключение по результатам электрического расчета режимов работы сети
2. Механический расчет воздушной линии 110 кВ
2.1 Выбор материала и типа опор ВЛ-110 кВ
2.2 Определение удельных нагрузок на провода
2.3 Определение критических пролетов
2.4 Систематический расчет проводов и тросов
2.5 Расчет монтажных стрел провеса
Введение
В данном курсовом проекте был осуществлен расчет и проектирование ВЛ-110 кВ для электроснабжения сельского хозяйства.
В ходе расчета был произведен выбор числа и мощности трансформаторов; составление схемы замещения; выбор сечения проводов линии 110 кВ; определение напряжения; расчет послеаварийного режима; выбор материала и типа опор ВЛ; определение критических пролетов; расчет монтажных стрел провеса.
Данное курсовое проектирование имеет цель ознакомления с основными приемами и методами проектирования элементов систем электроснабжения сельского хозяйства, проявления навыков самостоятельной работы с технической литературой и нормативными документами, дает возможность проявить самостоятельность в выборе решений, связанных с оптимизацией параметров сети.
Исходные данные к проектированию
Вариант № 24:
Напряжение на шинах опорного узла А: 119 кВ.
Номер линии в аварийном состоянии: .
Климатические условия:
район по ветру: ;
район по гололеду: ;
температура:
высшая: ;
средняя: ;
низшая: .
Время использования максимальной нагрузки: ч.
Длины участков:
км; км; км; км; км; км; км.
Мощность потребителя (МВ×А) /соs:
ТП1: ; ТП2: ; ТП3: ; ТП5: ; ТП6: .
1.1 Составление схемы сети 110 кВ
Составляем расчетную схему трансформаторных подстанций с учетом варианта:
Рис.1. Схема сети с опорным узлом А.
1.2 Выбор числа и мощности трансформаторов ТП
Принимаем по умолчанию II категорию потребителей, терпящих перерывы в электроснабжении. Соответственно, на подстанциях устанавливаем по одному трансформатору. Его мощность выбираем с учетом длительно допустимой 30% перегрузки.
Трансформаторы выбираем по каталожным данным [1,2,3] с учетом заданной мощности потребителей и уровня номинального напряжения. Сведения заносим в таблицу:
Таблица 1. Технические данные выбранных трансформаторов
|
№ ТП |
Тип |
, МВ×А |
Пределы регулиро-вания |
Каталожные данные |
Расчетные данные |
|||||||
|
обмоток, кВ |
,% |
, кВт |
, кВт |
,% |
, Ом |
, Ом |
, квар |
|||||
|
ВН |
НН |
|||||||||||
|
1 |
ТМН - |
16 |
115 |
6,5; 11 |
10,5 |
85 |
19 |
0,7 |
4.38 |
86.7 |
112 |
|
|
2 |
ТМН - |
10 |
115 |
6,6; 11 |
10,5 |
60 |
14 |
0,7 |
7,95 |
139 |
70 |
|
|
3 |
ТМН |
16 |
115 |
6,5; 11 |
10,5 |
85 |
19 |
0,7 |
4.38 |
86.7 |
112 |
|
|
5 |
ТМН - |
25 |
115 |
6,5; 10,5 |
10,5 |
120 |
27 |
0,7 |
2,54 |
55,9 |
175 |
|
|
6 |
ТМН - |
25 |
115 |
6,5; 10,5 |
10,5 |
120 |
27 |
0,7 |
2,54 |
55,9 |
175 |
|
1.3 Приведение нагрузок к высшему напряжению
Нагрузка электрической сети задана на шинах низшего напряжения ТП. Вместе с тем, нагрузка высшего напряжения больше заданной нагрузки на величину потерь мощности в трансформаторах. Кроме того, необходимо учитывать тот факт, что линия обладает зарядной мощностью, которая уменьшает общую реактивную нагрузку сети.
Приводим заданные нагрузки к высшему напряжению, используя формулу:
,
где , - соответственно активная и реактивная мощности, заданные на
вторичной стороне ТП;
, - суммарные активные и реактивные сопротивления трансформа-
торов данной ТП;
- номинальное напряжение трансформатора;
- суммарная зарядная мощность линий, приложенная в точке
подключения данной нагрузки (ТП).
Зарядную мощность определяем, (Мвар):
,
где - номинальное напряжение сети;
- суммарная длина линий;
- реактивная проводимость линии (принимаем для минимального сечения (70 мм2) См/км).
Так как, зарядная мощность распространяется по всей длине линии, то принято схематично распределять ее в начале и в конце линии. Поэтому, полученное в точке подключения нагрузки, т.е. На шинах высшего напряжения ТП, необходимо разделить на два.
(Мвар);
(Мвар);
(Мвар);
(Мвар);
(Мвар).
;
;
;
;
.
1.4 Расчет сложнозамкнутой сети 110 кВ
Для расчета необходимо составить схему замещения электрической сети, в которой - направление мощности становится произвольно, определяется число независимых контуров.
Расчет такой сети ведут в 2 этапа: определяют потокораспределение на участках без учета потерь мощности; рассчитывают потери мощности, потокораспределение по участкам с учетом потерь мощности и направление в точках сети.
1 2
