Аннотация
Курсовая работа состоит из пояснительной записки и графической части, выполненной на листе формата А1, которая включает в себя диаграммы отклонения напряжений в 100%, 25%, и послеаварийном режимах, а также схему электрической сети с нанесенными на нее напряжениями.
Объем пояснительной записки – 47 страницы.
В данной курсовой работе необходимо рассчитать электрические сети трех напряжений: 35 и 10 кВ. Расчет сети 10 и 35 кВ включает в себя выбор сечений проводов по механической прочности и нагреву, выбор трансформаторов 35/10 кВ.
Задание
Длины участков линий 10 кВ
Последняя цифра номера зачетн. книжки |
Длины участков линий 10 кВ, в км |
||||||||||||||
№ уч. линий 10 кВ |
|||||||||||||||
9 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
4 |
3 |
3 |
4 |
4 |
1 |
3 |
2 |
1 |
4 |
3 |
2 |
1 |
4 |
|
|
Последняя цифра номера зачетн. книжки |
Длины участков линий 10 кВ, в км |
||||||||||||||
№ уч. линий 10 кВ |
|||||||||||||||
9 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
4 |
1 |
5 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
5 |
2 |
3 |
4 |
1 |
2 |
Значения нагрузок и их коэффициентов мощности в сети 10 кВ
Сумма последн. 2-х цифр номера зачетн. книжки |
Мощности нагрузок в 100% режиме, в кВ*А |
|||||||||||
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
S6 |
S7 |
S8 |
S9 |
S10 |
S11 |
S12 |
|
12 |
200 |
200 |
150 |
450 |
140 |
370 |
500 |
500 |
300 |
480 |
650 |
500 |
Сумма последн. 2-х цифр номера зачетн. книжки |
Мощности нагрузок в 100% режиме, в кВ*А |
|||||||||||
S13 |
S14 |
S15 |
S16 |
S17 |
S18 |
S19 |
S20 |
S21 |
S22 |
S23 |
|
|
12 |
140 |
200 |
300 |
450 |
150 |
450 |
400 |
200 |
350 |
300 |
170 |
|
Параметры линии 35 кВ
Последняя цифра номера зачетной книжки |
Участки линии 35 кв |
Напряжение источников, кВ |
|||||||
А-а |
А-в |
в-с |
В-с |
А |
В |
||||
Длина, км |
Длина, км |
Длина, км |
Длина, км |
Режимы нагрузок |
|||||
100% |
25% |
100% |
25% |
||||||
9 |
12 |
7 |
11 |
4 |
36 |
35 |
37 |
35 |
Оглавление
Введение 7
2.Расчет сети 10 кВ 15
2.1Определение активных и реактивных составляющих мощности 15
2.2 Расчет точки потокораздела сети 10 кВ 15
2.3 Определение сечения провода 17
3 Расчет сети 35 кВ 23
3.1 Выбор мощности трансформаторов подстанций 35/10 кВ 23
3.2 Расчет параметров трансформаторов 35/10кВ 25
3.3 Приведение нагрузок к напряжению 35 кВ 25
3.4 Расчет точки потокораздела 27
3.5 Выбор сечения проводов ВЛ 35кВ 28
3.6 Определение уточненного распределения мощностей ВЛ 35 кВ 30
4. Расчет потерь напряжения в сетях 32
4.1 Расчет потерь напряжения в линии 35 кВ 32
4.2 Расчет потерь напряжения в трансформаторах 35/10 кВ 33
4.3 Расчет потерь напряжения в сети 10 кВ 36
Заключение 49
Литература 50
Введение
Электрическая энергия находит широкое применение во всех областях народного хозяйства и в быту. Этому способствует такие ее свойства, как универсальность и простота использования, возможность производства в больших количествах промышленным способом и передача на значительные расстояния.
Применение электрической энергии в сельском хозяйстве сопровождается существенным улучшением условий труда, снижением трудозатрат на единицу продукции, позволяет механизировать многие производственные процессы.
Производство, передача и потребление электроэнергии представляют собой неразрывный процесс, характерной особенностью которого является совпадение по времени выработки электроэнергии с ее потреблением. Поэтому электрические станции, подстанции, предающие сети и электроприемники объединяют в энергетические (электрические) системы, связанные в одно целое общностью режима.
Важную роль при передаче электроэнергии выполняют передающие сети, которые предназначены для распределения электрической энергии.
В условиях развития сельскохозяйственного производства особое значение отводится к качественному и бесперебойному электроснабжению технологических процессов. Учитывая специфику сельских районов, заключающуюся в рассредоточенности на обширной территории сравнительно маломощных объектов, следует уделить внимание, прежде всего надежности электрических сетей. Значительная протяженность сельских сетей вызывает и большие суммарные, иногда необоснованные, потери.
2.Расчет сети 10 кВ
2.1. Определение активных и реактивных составляющих мощности:
Р 13 =S 13·cos φ13=140·0,93 = 130,2 кВт; |
Q13= S13·sin φ13=140·0,367 = 51,38 квар |
Р 14 =S14 ·cos φ14=200 ·0,86 = 172 кВт; |
Q14 = S14·sin φ14=200·0,51 = 102 квар |
Р 15 =S15 ·cos φ15=300·0,7 = 210 кВт; |
Q15 = S15 ·sin φ15=300·0,714=214,2 квар |
Р 16 =S16 ·cos φ16=450·0,73 = 328 кВт; |
Q16=S16 ·sin φ16=450·0,683=307,35 квар |
Р 17 = S17·cos φ17=150·0,77 = 115,5 кВт; |
Q 17 =S17·sin φ17=150·0,638 = 95,7 квар |
Р 18 = S 18 ·cos φ18=450 · 0,8 = 360 кВт; |
Q 18 = S 18 · sin φ18=450 · 0,6 = 270 квар |
2.2. Расчет точки потокораздела сети 10 кВ
Определяем для 100% режима нагрузок точку потокораздела в кольцевой линии 10 кВ. При этом будем предполагать, что все участки соответствующих линий выполнены одной маркой провода и имеют одинаковые сечения. Это дает право воспользоваться выражениями:
где Si – мощность i-ой нагрузки
li-C, li-D – длина от i-ой нагрузки до противоположного источника питания.
C
D
ПС-2 35/10
ПС-3 35/10
Ś13
Ś14
Рисунок 3. Линия 10 кВ с двухсторонним питанием
2.2.1Определяем мощности текущие по головным участкам
Проверка:
Определяем мощности текущие по участкам:
Со стороны C:
Со стороны D:
Проверка:
Получим две магистрали:
Рисунок 4. Схема для определения сечений проводов в линии с двусторонним питанием
2.3. Определение сечений проводов
2.3.1.Для ПС – 2
Найдём эквивалентную мощность на магистрали С:
где Sэкв- эквивалентная мощность;
Si - полная мощность, текущая по i-му участку;
li - длина участка, по которому течет мощность Si;
Определим эквивалентный ток на магистрали С:
где Iэкв- эквивалентный ток, Uн- напряжение сети.
Определим экономическое сечение провода
где j эк- экономическая плотность тока, jэк=0,61 А/мм2;
Исходя из минимального сечения провода магистрали 70 мм2 принимаем провод АС-70
Найдём эквивалентную мощность на магистрали D по формуле:
Определим эквивалентный ток магистрали D :
Определим экономическое сечение провода :
Принимаем сечение провода на магистрали D 70 мм2 типа АС-70
Проверка выбранных проводов на нагрев при различных аварийных режимах. Питание линии осуществляется от ПС-2, ПС-3 отключена. Линия выполнена проводом АС-70. Для данного провода максимально допустимым током по условиям нагрева является Iдоп= 265 А.
Рис 5. Послеаварийный режим, выход из строя одного из источников питания
Определяем максимальный ток на каждом участке по формуле:
где Sп – мощность послеаварийного режима соответствующего участка,
Uн – номинальное напряжение сети.
Определяем активную мощность в аварийном режиме на участке С-S18:
кВт
квар
Определяем максимальный ток:
Так как Iдоп > Im то провод АС-70 по условию нагрева выбран правильно.
2.3.2.Для остальных линий расчет ведется аналогично, поэтому результаты сносим в таблицу.
Название линии |
Ток магистрали |
Экономич. сечение провода |
Выбираем провод |
Ток отпайки |
Экономич. сечение провода |
Выбираем провод |
F |
41,6 А |
68,19 мм2 |
АС-70 |
|
|
АС-35 |
E |
36,71 А |
60,18 мм2 |
АС-70 |
|
|
АС-35 |
K |
37,139 А |
60,88 мм2 |
АС-70 |
|
|
АС-35 |
C |
11,85 А |
19,43 мм2 |
АС-70 |
|
|
АС-35 |
D |
45,51 А |
74,6 мм2 |
АС-70 |
|
|
АС-35 |
G |
43,75 А |
71,72 мм2 |
АС-70 |
|
|
АС-35 |
3. Расчет воздушной линии 35 кВ
3.1. Выбор мощности трансформаторов подстанций 35/10 кВ
Определяем расчетную мощность подстанции – 1:
На подстанции установлено 2 трансформатора напряжением 35/10 кВ.
Мощность одного:
Определяем расчетную мощность подстанции – 2:
На подстанции установлено 2 трансформатора напряжением 35/10 кВ.
Мощность одного:
Определяем расчетную мощность подстанции – 3:
На подстанции установлено 2 трансформатора напряжением 35/10 кВ.
Мощность одного:
На основе расчетной мощности по экономическим интервалам, выбираем трансформаторы напряжением 35/10 кВ.
Данные трансформаторов заносим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 - Трансформаторы и их характеристики для ПС – 1,ПС – 2, ПС – 3
Подстанция |
Кол-во трансформаторов |
Тип трансформатора |
Sном, кВА |
Потери, Вт |
Uk, % |
I0, % |
Регулятор напряжения |
||||
х.х., Р0 |
к.з., Pk |
||||||||||
ПС-1 |
2 |
ТМН – 1000 |
1000 |
2,35 |
11,6 |
6,5 |
1,5 |
РПН |
|||
ПС-2 |
2 |
ТМН – 630 |
630 |
1,6 |
7,6 |
6,5 |
2,0 |
РПН |
|||
ПС-3 |
2 |
ТМН – 1000 |
1000 |
2,35 |
11,6 |
6,5 |
1,5 |
РПН |