Электрический расчет электропередачи 110 кВ

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Содержание

1. Определение ожидаемой суммарной расчетной нагрузки. 3

2. Определение числа и мощности трансформаторов ГПП, обоснование схемы внешнего электроснабжения. 5

3. Электрический расчет электропередачи 110 кВ.. 7

4. Определение напряжений и отклонений напряжений. 12

5. Построение диаграммы отклонений напряжения. 17

6. Определение потерь электроэнергии. 18

7. Расчет токов короткого замыкания. 20

8. Выбор и проверка аппаратуры на термическую и электродинамическую устойчивость 23

9. Определение годовых эксплуатационных расходов и себестоимости передачи электроэнергии. 27

Библиографический список. 29

Определение ожидаемой суммарной расчетной нагрузки

Суммарная расчетная активная мощность в определяется сложением отдельных нагрузок с учетом коэффициента разновременности максимума который может быть принят равным 0.85 ÷ 0.9.

, где (1.1)

- активная мощность отдельных потребителей;

;

- число потребителей;

Расчетная реактивная мощность может быть определена по формуле,

(1.2)

Суммарная расчетная мощность, ;

, где (1.3)

- суммарная активная мощность потребителей;

- суммарная реактивная мощность потребителей;

Определение числа и мощности трансформаторов ГПП, обоснование схемы внешнего электроснабжения

Число трансформаторов на ГПП обычно связывается с необходимым числом источников питания для данного потребителя, а оно, как известно, определяется категорией надежности. Согласно исходным данным, из выше, приведенного перечня электрических нагрузок следует, что большая их часть может быть отнесена ко 2 категории. Поэтому следует применять к установке на ГПП два трансформатора напряжением 110/10 кВ. Мощность трансформатора выбирается по номенклатуре выпускаемых промышленностью [1, 5] так, чтобы в нормальном режиме их коэффициенты загрузки К_З были в приделах 0.7 ÷ 0.75, а в аварийном режиме не превышал бы 1.3 ÷ 1.4 (Приложение 3).

Определим мощность трансформаторов с К_З = 0.75

, где

- суммарная полная мощность потребителей;

- количество трансформаторов;

Выбираем ближайшее стандартное значение с номинальной мощностью трансформатора 16 . Далее проверяем коэффициент загрузки трансформатора в аварийном режиме, когда в работе остается один трансформатор:

т.к < (1.3 ÷ 1.4), трансформатор выбран верно.

Выбираем два трансформатора типа ТНД 16000/110

ГПП ( в отличии от районных подстанций) не рекомендуется превращать в сложный узел приема и распределения электроэнергии. Поэтому можно построить простейшую схему электрических соединений ( с минимальным числом выключателей на одно присоединение) – схему «мостика» (рис. 1), причем при большой длине питающих линий перемычка предусматривается на стороне трансформатора, а при необходимости частых переключений трансформаторов ГПП – на стороне линий.

Провода питающих ЛЭП – 110 кВ следует принять сталеалюминевыми, марки АС. Сечение выбирается исходя из технических экономических условий. Так как по экономическому условию оно всегда будет большим, можно исходить из экономической плотности [2, 3]. Тогда

, где (2.1)

- расчетный ток нормального режима, А;

- экономическая плотность тока для алюминия 1.2 А/мм²;

, где (2.2)

- суммарная полная мощность потребителей, ;

- номинальное напряжение обмотки ВН, кВ;

Таблица длительных допустимых токов для стандартных сечений приведена в [2, 3]. Если окажется что сечение провода больше выбранного ранее , следует принять .

Согласно требованием ПУЭ[2] принимаем сечение данного провода равным 70 мм².

Электрический расчет электропередачи 110 кВ

Схему замещения ЛЭП рекомендуется принять П – образной, трансформатора Г – образной. Таким образом, схема замещения электропередачи получит вид, представленный на рисунке №2.

Здесь: , – активное и индуктивное сопротивление линии, Ом;

, – активное и индуктивное сопротивление трансформатора, Ом;

, – активная и индуктивная проводимость трансформатора, См;

– емкостная проводимость линии, См;

– мощность на шинах МВ×А.

Активное сопротивление двухцепной линии, Ом:

, где (3.1)

– активное сопротивление одного километра линии, Ом/км;

Для провода марки АС ПУЭ[2];

- длина линии, км.

Индуктивное сопротивление двухцепной линии, Ом/км;

, где (3.2)

₀ – индуктивное сопротивление одного километра двухцепной линии, Ом/км. Для инженерных расчетов можно принять ₀= 0,4 Ом/км.

Емкостная проводимость двухцепной линии, См/км;

, где (3.3)

В₀ – емкостная проводимость одного километра линии, См/км (выбирается из приложения 2 [3] в зависимости от расположения проводов и расстояния между ними). Можно принять, что провода расположены горизонтально, тогда среднее геометрическое расстояние между ними при U=110 кВ равно 4 м.

Сопротивления трансформаторов определяются по формулам, Ом:

Активное сопротивление:

, где (3.4)

DР_м – потери мощности при коротком замыкании, кВт (потери активной мощности в меди);

S_н – номинальная мощность трансформатора, кВ×А;

U _н – номинальное напряжение основного вывода трансформатора, кВ;

DР_м = 85 кВт п.2 [6];

Индуктивное сопротивление:

, где (3.5)

U_к – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

S_н – номинальная мощность трансформатора, кВ×А;

U_н – номинальное напряжение основного вывода трансформатора, кВ.

U_к = 10.5 % п.2 [6];

Проводимости трансформаторов, См:

Активная проводимость:

, где (3.6)

DР_ст – потери активной мощности в стали трансформатора, приближенно равные потерям мощности при холостом ходе, кВт;

DР_ст = 18 кВт п.2 [6];

Индуктивная проводимость:

, где (3.7)

I₀ – ток холостого хода, %;

I₀ = 0.7 % п.2 [6];

Зарядная емкостная мощность двухцепной линии, Мвар:

, где (3.8)

- емкостная проводимость двухцепной линии, См/км;

Согласно принятой П-образной схеме замещения половина емкостной мощности 0,5Q_c генерируется в начале линии и половина – в конце.

Определение мощностей на участках следует проводить в комплексной форме.

1) Определить потери мощности в трансформаторах.

Потери мощности имеют место в обмотках и проводимостях трансформаторов, которые для ГПП можно определить по формуле, МВ×А:

, где (3.9)

– активное сопротивление трансформатора, Ом;

- индуктивное сопротивление трансформатора, Ом;

– мощность на шинах МВ×А.

Потери мощности в проводимостях трансформаторов, МВ×А:

, где (3.10)

m – число трансформаторов ГПП;

D Q _m - потери реактивной мощности в стали трансформатора, Мвар:

, где (3.11)

I₀ – ток холостого хода, %;

S_н – номинальная мощность трансформатора, МВ А.

Определение мощности в начале линии электропередачи начинаем со стороны ГПП.

2) Определить мощность в начале расчетного звена трансформаторов S _н.тр. Для этого к потерям мощности в обмотках трансформаторов D S _об необходимо прибавить мощность на шинах 10 кВ ГПП, МВ×А:

, где (3.12)