МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра СЭП
Расчетно-графическая работа
по курсу «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии»
Новосибирск 2014
ЗАДАНИЕ
Введение
1. Выбор мощности и количества ВЭУ
1.1 Расчёт электрической нагрузки проектируемого объекта.
Ветроэнергетический расчёт.
Выбор количества ветроэнергетических установок.
Выбор режима работы ВЭУ и компоновки гондолы
Выбор места расположения ВЭУ.
Компоновка распределительного устройства и расчёт защитно-коммутационной аппаратуры
Определение количества отходящих линий к потребителям.
Расчёт плавких вставок предохранителей или установка автоматов.
Выбор магнитных пускателей и контакторов.
Расчёт электропитающих сетей
Выбор типа линии и сечения проводов(жил) по нагреву.
Выбор сечения проводов (жил) по потере напряжения.
Проверка чувствительности плавких вставок и уставок автоматов при однофазном коротком замыкании.
Конструктивное исполнение ЛЭП.
Заключение
Список использованных источников
Данные:
|
Жилой сектор |
Пром. Сектор |
Теплица |
Освещение |
Ферма |
Птичник |
Гараж |
Кол-во отхо- дящих линий | ||||||||
|
Кол-во Домов, n1, шт |
Р1, кВт |
Р2, кВт |
Р3, кВт |
поселка Р4, кВт |
Р5, кВт |
Р6, кВт |
Р7 кВт |
n2, шт | |||||||
|
42 |
135 |
43 |
38 |
8 |
31 |
30 |
6 |
8 | |||||||
|
Параметры ВЭУ |
Скорости ветра |
График нагрузки | ||||
|
Шифр ВЭУ-1 |
Шифр ВЭУ-2 |
Местность |
Номер таблицы |
Номер графика | ||
|
ВЭУ-02-250 |
ВЭУ-10-200 |
Мыс Челюскин |
1 |
1 | ||
|
Пункт |
Высота флюге, м |
Среднемесячные скорости на высоте флюгерам/с |
Среднегодовые скорости, м/с, на высоте | ||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
| |||
|
Мыс Челюскин |
10 |
7,0 |
6,8 |
6,7 |
6,2 |
6,3 |
6,3 |
6,3 |
6,5 |
6,9 |
7,4 |
6,8 |
7,6 |
7,6 | |
График нагрузки, в таблице мощность дана в процентах:
|
Часы |
Лето, % |
Зима, % |
|
1 |
20 |
10 |
|
2 |
20 |
10 |
|
3 |
20 |
10 |
|
4 |
20 |
10 |
|
5 |
20 |
10 |
|
6 |
20 |
10 |
|
7 |
50 |
10 |
|
8 |
50 |
10 |
|
9 |
90 |
60 |
|
10 |
90 |
60 |
|
11 |
100 |
60 |
|
12 |
100 |
60 |
|
13 |
80 |
50 |
|
14 |
80 |
50 |
|
15 |
95 |
55 |
|
16 |
95 |
55 |
|
17 |
60 |
30 |
|
18 |
60 |
30 |
|
19 |
50 |
30 |
|
20 |
50 |
30 |
|
21 |
40 |
20 |
|
22 |
40 |
20 |
|
23 |
30 |
20 |
|
24 |
30 |
20 |
Дизельный генератор.
Я выбрала дизельный электрический генератор типа У36н. Характеристики дизельного генератора.
Мощность, кВт - 200;
Род тока – 3-х фаз;
Частота тока, Гц – 50;
Номинальное напряжение, В – 400;
Марка дизеля – 1Д12В-300;
Марка генератора – ГСФ-200;
Часто вращения, об/мин. – 1500;
Расход топлива, кг/час – 55;
Масса дизель-генератора, кг – 3850.
* - при коэффициенте мощности 0,8
Решение.
1. Выбор мощности и количества вэу
1.1. Расчет электрической нагрузки и энергии проектируемого объекта
(кВт)
(ВАр)
(ВА)
Для
нахождения реактивной мощности, мы
для жилого сектора берем 0,95, а для
остального сектора 0,8.
В результате получаем:
|
Рп= |
261,9 |
кВт |
|
Qп= |
253,05 |
кВар |
|
Sп= |
364,1784 |
кВА |
1.2. Выбор мощности и типа источников энергии
Расчет мощности ветроустановок.
ДГ
=
200*0,8=160 кВАр
=253,05-160=93,05
кВАр
=
220,586 кВА
ВЭУ-02-250
=
250 кВт*0,8=200 кВАр
ВЭУ-10-200
=
200 кВт*0,8= 160 кВАр
Пре
расчет реактивной мощности для ДГ и
ВЭУ, принято считать
В
обоих ветроустановках синхронный
генератор, поэтому он вырабатывает
реактивную мощность. Что следует
.
ВЭУ-02-250
=253,05-200=53,05
кВАр
=
255,57 кВА
ВЭУ-10-200
=253,05-160=93,05
кВАр
=
220,586 кВА
1.3.Ветроэнергетический расчет
Расчет скорости ветра:
,
где m
= 0,2
Среднеквадратическое отклонение скорости ветра:
Определим значения коэффициентов Z в зависимости от скорости ветра на высоте оси ВЭУ:
Где
Определим значения функции распределения:
Используем функцию под номером 2.
Определим дифферинциальную повторяемость скоростей ветра в предполагаемом месте установки ВЭУ:
(ч)
Определим возможную выработку электроэнергии конкретной ВЭУ за год:
,
(кВт*ч)
ВЭУ-02-250
=10,68775
м/с
|
Ui |
Рвэу1,кВт |
zi1 |
Ϭ f(Ui) |
F(Ui) |
t(Ui), ч |
Wвэу, кВт*ч |
|
1 |
0 |
-1,81287 |
0,05 |
0,009357 |
81,96302 |
0 |
|
2 |
0 |
-1,62574 |
0,08 |
0,01497 |
131,1408 |
0 |
|
3 |
4 |
-1,43861 |
0,15 |
0,02807 |
245,8891 |
983,5562944 |
|
4 |
7 |
-1,25148 |
0,21 |
0,039297 |
344,2447 |
2409,712921 |
|
5 |
12 |
-1,06435 |
0,27 |
0,050525 |
442,6003 |
5311,20399 |
|
6 |
25 |
-0,87722 |
0,32 |
0,059882 |
524,5634 |
13114,08392 |
|
7 |
45 |
-0,69009 |
0,34 |
0,063624 |
557,3486 |
25080,68551 |
|
8 |
70 |
-0,50296 |
0,35 |
0,065496 |
573,7412 |
40161,88202 |
|
9 |
100 |
-0,31583 |
0,36 |
0,067367 |
590,1338 |
59013,37766 |
|
10 |
140 |
-0,1287 |
0,36 |
0,067367 |
590,1338 |
82618,72873 |
|
11 |
170 |
0,058432 |
0,36 |
0,067367 |
590,1338 |
100322,742 |
|
12 |
200 |
0,245562 |
0,34 |
0,063624 |
557,3486 |
111469,7134 |
|
13 |
230 |
0,432693 |
0,32 |
0,059882 |
524,5634 |
120649,5721 |
|
14 |
250 |
0,619823 |
0,29 |
0,054268 |
475,3855 |
118846,3856 |
|
15 |
260 |
0,806953 |
0,24 |
0,044911 |
393,4225 |
102289,8546 |
|
16 |
255 |
0,994083 |
0,22 |
0,041169 |
360,6373 |
91962,51352 |
|
17 |
225 |
1,181213 |
0,19 |
0,035555 |
311,4595 |
70078,38597 |
|
18 |
210 |
1,368343 |
0,14 |
0,026198 |
229,4965 |
48194,25842 |
|
19 |
180 |
1,555474 |
0,12 |
0,022456 |
196,7113 |
35408,0266 |
|
20 |
185 |
1,742604 |
0,099 |
0,018526 |
162,2868 |
30023,05589 |
|
21 |
187 |
1,929734 |
0,07 |
0,013099 |
114,7482 |
21457,91982 |
|
22 |
175 |
2,116864 |
0,05 |
0,009357 |
81,96302 |
14343,52929 |
|
23 |
180 |
2,303994 |
0,03 |
0,005614 |
49,17781 |
8852,006649 |
|
24 |
190 |
2,491125 |
0,03 |
0,005614 |
49,17781 |
9343,784796 |
|
25 |
195 |
2,678255 |
0,015 |
0,002807 |
24,58891 |
4794,836935 |
|
|
|
|
|
|
8202,859 |
1116729,817 |
0,936399 ≤ 1
ВЭУ-10-200
=9,384042621
м/с
|
Ui |
Рвэу1,кВт |
zi2 |
Ϭ f(Ui) |
F(Ui) |
t(Ui), ч |
Wвэу, кВт*ч |
|
1 |
0 |
-1,78687 |
0,05 |
0,010656 |
93,34996 |
0 |
|
2 |
0 |
-1,57374 |
0,115 |
0,02451 |
214,7049 |
0 |
|
3 |
0 |
-1,36062 |
0,2 |
0,042626 |
373,3998 |
0 |
|
4 |
0,62 |
-1,14749 |
0,26 |
0,055413 |
485,4198 |
300,9602699 |
|
5 |
2,11 |
-0,93436 |
0,305 |
0,065004 |
569,4348 |
1201,507331 |
|
6 |
18,31 |
-0,72123 |
0,33 |
0,070332 |
616,1097 |
11280,96922 |
|
7 |
40,25 |
-0,50811 |
0,35 |
0,074595 |
653,4497 |
26301,35113 |
|
8 |
67,52 |
-0,29498 |
0,365 |
0,077792 |
681,4547 |
46011,82171 |
|
9 |
96,39 |
-0,08185 |
0,365 |
0,077792 |
681,4547 |
65685,41905 |
|
10 |
124,9 |
0,131278 |
0,365 |
0,077792 |
681,4547 |
85113,69271 |
|
11 |
151,71 |
0,344405 |
0,365 |
0,077792 |
681,4547 |
103383,4934 |
|
12 |
175,2 |
0,557533 |
0,33 |
0,070332 |
616,1097 |
107942,4253 |
|
13 |
192,38 |
0,770661 |
0,27 |
0,057544 |
504,0898 |
96976,79228 |
|
14 |
203,56 |
0,983789 |
0,235 |
0,050085 |
438,7448 |
89310,89359 |
|
15 |
203,68 |
1,196916 |
0,16 |
0,0341 |
298,7199 |
60843,2633 |
|
16 |
199,65 |
1,410044 |
0,135 |
0,028772 |
252,0449 |
50320,7625 |
|
17 |
195,72 |
1,623172 |
0,101 |
0,021526 |
188,5669 |
36906,31729 |
|
18 |
188,89 |
1,8363 |
0,075 |
0,015985 |
140,0249 |
26449,31082 |
|
19 |
184,49 |
2,049427 |
0,075 |
0,015985 |
140,0249 |
25833,20108 |
|
20 |
184,49 |
2,262555 |
0,05 |
0,010656 |
93,34996 |
17222,13405 |
|
21 |
184,49 |
2,475683 |
0,04 |
0,008525 |
74,67997 |
13777,70724 |
|
22 |
184,49 |
2,688811 |
0,02 |
0,004263 |
37,33998 |
6888,853622 |
|
23 |
184,49 |
2,901939 |
0,005 |
0,001066 |
9,334996 |
1722,213405 |
|
24 |
184,49 |
3,115066 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
25 |
184,49 |
3,328194 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
8524,718 |
873473,0893 |
0,973141 ≤ 1
Выяснить сколько нужно энергии в год потребителю.
Определим потребляемую энергию потребителем в сутки:
–энергия
в сутки
Определим потребляемую энергию потребителем за год:
–потребление
в год
|
|
Мощность, кВт | |
|
Часы |
зима |
лето |
|
1 |
52,38 |
26,19 |
|
2 |
52,38 |
26,19 |
|
3 |
52,38 |
26,19 |
|
4 |
52,38 |
26,19 |
|
5 |
52,38 |
26,19 |
|
6 |
52,38 |
26,19 |
|
7 |
130,95 |
26,19 |
|
8 |
130,95 |
26,19 |
|
9 |
235,71 |
157,14 |
|
10 |
235,71 |
157,14 |
|
11 |
261,9 |
157,14 |
|
12 |
261,9 |
157,14 |
|
13 |
209,52 |
130,95 |
|
14 |
209,52 |
130,95 |
|
15 |
248,805 |
144,045 |
|
16 |
248,805 |
144,045 |
|
17 |
157,14 |
78,57 |
|
18 |
157,14 |
78,57 |
|
19 |
130,95 |
78,57 |
|
20 |
130,95 |
78,57 |
|
21 |
104,76 |
52,38 |
|
22 |
104,76 |
52,38 |
|
23 |
78,57 |
52,38 |
|
24 |
78,57 |
52,38 |
График потребления мощности в сутки зима:
График потребления мощности в сутки летом:
W с з =3430,89 кВт*ч – потребление в сутки зимой
Wс л = 1911,87 кВт*ч –потребление в сутки летом
W в год = 3430,89 * 215 дней+1911,87*150 дней = 1 024 422 кВт*ч – потребление в год