36573

Расчёт электроснабжения района

Курсовая

Энергетика

Определение расчетной нагрузки коммунально-бытовых, промышленных потребителей; выбора номинальной мощности трансформаторов; определения сечения линий как высокого, так и низкого напряжения; определения величины недоотпущенной электроэнергии; определения годовых потерь электрической энергии в линии 35 кВ

Русский

2014-12-20

2.81 MB

2 чел.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»

Інститут енергозбереження та енергоменеджменту

Кафедра електропостачання

КУРСОВА РОБОТА

з курсу «Системи електропостачання»

Варіант № 2.6

Керівник курсової роботи: Виконав:

студент   Сачук В.О.  

           Ткаченко В.В.                   (прізвище, ініціали)

     (прізвище, ініціали) ___________________________  

Роботу захищено з оцінкою:                                                               (підпис, дата)                

_________________________________ гр. ОТ-91  

(оцінка, підпис керівника)                                                                     

«___»_____________2012 р. Залікова книжка № ОТ-91-16

Київ - 2012


Содержание:

Введение……………………………………………………………..………..3

Часть 1 ………………………………………………………….…………….4

Условия заданий ……………………………………………….............4

Схема ………………………………………………………….………...6

Задание 1 ………………………………………………………..............7

Задание 2 ……………………………………………………………….14

Задание 3 ……………………………………………………………….16

Задание 4 ……………………………………………………………….22

Задание 5 …..………………………………………………….………..24

Задание 6……………...……………………………………….………..25

Задания 7 ……………………………………………………..……..….26

Задание 8……………………………………………………….……….27

Часть 2 ………………………………………………………………………29

Условия заданий …………………………………………………….29

Схема ……………………………………………………….…..………30

Поэлементный метод расчета……………………………..…………..31

Метод средних нагрузок…………………………………….…………38

Выводы ……………………………………………………………...………44

Список использованной литературы …………………………................45


Введение

Курсовой проект выполнен следующим образом:

  1.  Объем работы: 45 стр. формата А4;
  2.  Количество рисунков: 6 шт.;
  3.  Количество таблиц: 11 шт.;

Курсовой проект состоит из двух частей: в первой части ведется расчет нагрузок и определение параметров элементов в СЭС; во второй части ведется расчет годовых потерь.


Часть 1

Задание

Определить расчетные нагрузки и выбрать параметры элементов системы электроснабжения, представленной на Рис.1. Указанные расчеты включают в себя следующие этапы:

  1.  Определить расчетную нагрузку силовых пунктов СП 1, СП 2, щита освещения ЩО, а также на шинах НН трансформатора цеховой трансформаторной подстанции ТП 1.

От силового пункта СП 1 получают питание:

 n1 вытяжных вентиляторов мощностью Рн1 кВт,

 n2 конвейеров мощностью Рн2 кВт,

 n3 водонагревателей мощностью Рн3 кВт,

 n4 полировальных станков мощностью Рн4 кВт,

 n5 шлифовальных станков мощностью Рн5 кВт,

 n6 шлифовальных станков мощностью Рн6 кВт.

От силового пункта СП 2 получают питание:

 n5 шлифовальных станков мощностью Рн5 кВт,

 n6 шлифовальных станков мощностью Рн6 кВт,

 n7 фрезерных станков мощностью Рн7 кВт,

 n8 фрезерных станков мощностью Рн8 кВт,

 n9 механических прессов мощностью Рн9 кВт,

 n10 токарных станков мощностью Рн10 кВт.

Удельная осветительная нагрузка цеха площадью F м2 составляет pуд кВт/м2. Исходные данные для расчета приведены в Таблице Д1.

  1.  Найти расчетную нагрузку на вводах зданий A, B, C, D, а также на шинах НН трансформаторной подстанции ТП 5. Данные для расчета приведены в Таблице Д2.

  1.  Выбрать сечение линий низкого напряжения, питающих здания A, B, C, D. Допустимая потеря напряжения составляет 5%. Длины участков сети l (м) приведены в таблице Д3.

  1.  Определить сечение линий Л1 и Л2 распределительной сети 10 кВ. Нагрузки SТП (кВА) для ТП2 - ТП4 и ТП6-ТП10 приведены в Таблице Д5.

  1.  Определить ожидаемую величину недоотпущенной электроэнергии в воздушной линии Л3. Параметры надежности: удельная повреждаемость линии  (отказ/год на км линии), среднее время восстановления электроснабжения  (час), среднее время локализации повреждения  (час), а также нагрузки узлов S1 - S15 (кВА) и длины участков l (км) приведены в Таблицах Д6, Д7.

  1.  Определить уровень снижения ожидаемой величины недоотпущенной электроэнергии после установки в линии Л3 разъединителей на участках, указанных в Таблице Д8.

  1.  Определить расчетную нагрузку на шинах подстанции 110/10 кВ, учитывая нагрузки линий Л1, Л2, Л3, а также присоединенную к  шинам нагрузку S1 и S2 (мВА), приведенные в табл. 9.

  1.  Проверить возможность использования на подстанции трансформатора мощностью Sнтр< Smax, если суммарная нагрузка трансформатора изменяется но протяжении суток в соответствии с графиком, приведенным в относительных единицах в Табл. 9. Длительность каждой ординаты графика Sі* 2 часа.
  2.  


Схема электроснабжения 2


1. Определить расчетную нагрузку силовых пунктов СП1, СП2, щита освещения ЩО, а также на шинах низкого напряжения трансформатора цеховой трансформаторной подстанции ТП1.

От силового пункта СП1 получают питание:

n1 = 1 вытяжных вентиляторов мощностью Pн1 = 20 кВт,

n2 = 3 конвейеров мощностью Pн2 = 10,5 кВт,

n3 = 4 воздухонагревателей мощностью Pн3 = 6 кВт,

n4 = 5 полировальных станков мощностью Pн4 = 30 кВт,

n5 = 12 шлифовальных станков мощностью Pн5 = 16 кВт,

n6 = 10 шлифовальных станков мощностью Pн6 = 12 кВт.

От силового пункта СП2 получают питание:

n7 = 6 фрезерных станков мощностью Pн7 = 6,2 кВт,

n8 = 2 фрезерных станков мощностью Pн8 = 24 кВт,

n9 = 2 механический пресс мощностью Pн9 = 34 кВт,

n10 = 22 токарных станков мощностью Pн10 = 4,5 кВт

Удельная осветительная нагрузка цеха Руд = 0,02 кВт/м2, площадь цеха F = 6000 м2.

Таблица 1 – Потребители СП

Электроприборы

n

Pn

kи

cosφ

СП1

1

Вентилятор вытяжной

1

20

0,2

0,8

2

Конвейер

3

10,5

0,4

0,7

3

Воздухонагреватель

4

6

0,8

0,92

4

Полировальный станок

5

30

0,15

0,5

5\6

Шлифовальный станок

12\10

16\12

0,25

0,5

СП2

5\6

Шлифовальный станок

12\10

16\12

0,25

0,5

7\8

Фрезерный станок

6\2

6,2\24

0,3

0,7

9

Механический пресс

2

34

0,2

0,85

10

Токарный станок

22

4,5

0,25

0,6

Расчет параметров таблицы рассчитаем на примере вытяжных вентиляторов (СП1).

Зная , найдем значение :

Рассчитаем суммарную мощность однотипной нагрузки для вытяжных вентиляторов:

Средняя активная мощность (для вытяжных вентиляторов):

Средняя реактивная мощность (для вытяжных вентиляторов):

Среди всех потребителей СП1 ищем с максимальной и минимальной мощностями:

рассчитаем эффективное число потребителей:

Для других электроприборов расчет ведется аналогично. Данные сводим в таблицу 2.


Таблица 2 – Расчётная нагрузка СП 1 и СП 2.

ЭП

Средняя

n

Расчётная

ед.

СП 1

1

Вентилятор вытяжной

20

20

0,2

0,8

0,75

4

3

1

2

Конвейер

10,5

31,5

0,4

0,7

1,02

12,6

12,855

3

3

Воздухонагреватель

6

24

0,8

0,92

0,426

19,2

8,179

4

4

Полировальный станок

30

150

0,15

0,5

1,732

22,5

38,971

5

5

Шлифовальный станок

16

192

0,25

0,5

1,732

48

83,138

12

6

Шлифовальный станок

12

120

0,25

0,5

1,732

30

51,961

10

Итого СП 1

537,5

0,25

136,3

198,105

35

35,83

1

136,3

198,105

240,465

СП 2

7

Шлифовальный станок

16

192

0,25

0,5

1,732

48

83,138

12

8

Шлифовальный станок

12

120

0,25

0,5

1,732

30

51,962

10

9

Фрезерный станок

6,2

37,2

0,3

0,7

1,02

11,16

11,386

6

10

Фрезерный станок

24

48

0,3

0,7

1,02

14,4

14,69

2

11

Механический пресс

34

68

0,2

0,85

0,62

13,6

8,429

2

12

Токарный станок

4,5

99

0,25

0,6

1,333

24,75

33

22

Итого СП 2

564,2

0,25

141,91

202,605

54

33,19

1,005

142,62

202,605

247,768

ΣСП

СП 1 + СП 2

1101,7

0,25

278,21

400,71

89

64,81

0,675

187,792

270,479

329,279

ЩО

Освещение

114

37,62

ТП 1

НН

301,792

308,099

431,281

Потери трансформатора

8,626

43,1281

ВН

310,417

351,227

468,742


Определяем групповой коэффициент использования:

СП1:      

СП2:      

По таблице значений коэффициентов расчетной нагрузки

СП1:      

СП2:        

Так как,  для СП1, СП2 > 10, то

СП1:       

СП2:       

Расчётная полная нагрузка:

СП1:    

СП2:   

Рассчитываем нагрузку на шинах НН от двух силовых пунктов.

Найдем групповой коэффициент использования:

Эффективное число потребителей:

Зная  и , по таблице значений расчётной нагрузки для шин НН трансформаторов определяем:

Расчётная нагрузка на шинах НН:

Рассчитаем нагрузку ЩО:

где   - коэффициент спроса, для ДРЛ


Рассчитаем потери в трансформаторе, так как трансформатор рассчитывается по высокой стороне ().

Нагрузка на шинах НН:

Потери по приближённым формулам равняются:

Нагрузка на шинах ВН трансформаторной подстанции:

Так как выбор трансформатора осуществляется по нагрузке шин ВН:

Выбираем трансформатор ТМ-630/10-УЗ.

Проверка:

            
2. Найти расчетную нагрузку на вводах зданий  
E, F, G, K, L, M,  на шинах низкого напряжения ТП5. Участок E-F, G-K, L-M в нормальном режиме разомкнуты.

Е: жилой дом, газ, 5 этажей, 4 секции, 80 квартир;

F, G, L:  жилые дома, газ, 5 этажей, 2 секции, 60 квартир;

K: кафе на 100 мест;

M: парикмахерская на 20 раб. мест.

Найдем нагрузку каждого из потребителей:

  1.  Е:  

Так как  Е - жилой дома, газ, 5 этажей, то лифты отсутствуют.

Определяем Руд  для домов 1-го уровня электрификации по таблице 5 (для 80 квартир):

  1.  F, G, L:

Так как F, G, L  жилые дома с 5 этажами, поэтому лифты отсутствуют.

Определяем Руд  для домов 1-го уровня электрификации по таблице 5 (для 60 квартир):

  1.  К: По таблице 6 определяем удельную нагрузку электрифицированных предприятий с количеством посадочных мест до 500 включительно:

4) М: По таблице 6 определяем удельную нагрузку парикмахерской на 1 место:

Найдём максимальную нагрузку среди всех потребителей:

Нагрузка на шинах НН ТП5:

- коэффициент совмещения максимума для кафе (К) и ж/д с газовыми плитами (F);

- коэффициент совмещения максимума для кафе (K) и парикмахерской (М).

Проверка: если принять

Нагрузка на шинах НН ТП5:

- коэффициент совмещения максимума для ж/д с газовыми плитами (F) и кафе (K);

- коэффициент совмещения максимума для ж/д с газовыми плитами (F) и парикмахерской (М).

Поскольку , то за расчётную мощность принимаем .

  1.  Выбрать сечение линий низкого напряжения, питающих здания. Допустимая потеря напряжения составляет 5%. Длины участков сети приведены в Д3. Д4.

Нормальный режим.

Рассчитаем расчетный ток в нормальном режиме.

  1.  На участке G-K:

По максимальному расчетному току выбираем тип кабеля, его сечение:

Кабель ААВГ 4х70, Iдоп = 165 А;

Проверка: Iрасч < Ідоп

159,686 < 165 А.

r0 = 0,443 Ом/км;

x0 = 0,0612 Ом/км.

  1.  На участке L-M:

По максимальному расчетному току выбираем тип кабеля, его сечение:

Кабель ААВГ 4х35, Iдоп = 112 А;

Проверка: Iрасч < Ідоп

108,253 < 112 А.

r0 = 0,868 Ом/км;

x0 = 0,0637 Ом/км.

  1.  На участке F-E:

По максимальному расчетному току выбираем тип кабеля, его сечение:

Кабель ААВГ 4х50, Iдоп = 137 А;

Проверка: Iрасч < Ідоп * k1 * k2

135,475 < 137 А.

r0 = 0,641 Ом/км;

x0 = 0,0625 Ом/км.

Проверка по потерям напряжения в нормальном режиме.

  1.  На участке G-K:

Проверка по максимальным потерям на участке: ∆Uрасч < 5 %

1,769 < 5 %.

  1.  На участке L-M:

Проверка: ∆Uрасч < 5 %

4,699 < 5 %.

  1.  На участке F-E:

Проверка по максимальным потерям на участке: ∆Uрасч < 5 %

2,056 < 5 %.

Послеаварийный режим.

Рассчитаем расчетный ток в послеаварийном режиме.

  1.  На участке G-K:

Проверка: Iп/а < 1,3∙Ідоп

202,750< 1,3∙165;

202,750 < 214,5

  1.  .На участке L-M:

Проверка: Iп/а < 1,3∙Ідоп

139,98 > 1,3∙115;

139,98 > 149,5,

Условие не выполняется, поэтому выбираем кабель ААВГ 4х50, Iдоп = 137 А,

r0 = 0,641 Ом/км, x0 = 0,0625 Ом/км. Тогда проверка

139,98 < 1,3∙135

139,98 < 175,5.

  1.  На участке F-E (так как это 2 одинаковых дома без лифтов с газовыми плитами, мы совмещаем их нагрузку):

  за табл. 5

 

Проверка: Iп/а < 1,3∙Ідоп

179,962 < 1,3∙165;

179,962 <  214,5,-

условие не выполняется, поэтому выбираем кабель ААШВ 4х70, Iдоп = 200 А, r0 = 0,443 Ом/км, x0 = 0,26 Ом/км.

Тогда проверка

179,962 < 1,3∙200

179,962<260.

Проверка по потерям напряжения в послеаварийном режиме.

  1.  На участке G-K:

Проверка по максимальным потерям на участке: ∆Uп/а < 10 %

4,892% < 10 %.

  1.  На участке L-M:

Проверка по максимальным потерям на участке: ∆Uп/а < 10 %

5,388 % < 10 %.

  1.  На участке Е-F:

Проверка по максимальным потерям на участке: ∆Uп/а < 10 %

3,493 % < 10 %.


4.Определить сечение линии Л1 и Л2 распределительной сети 10 кВ.

Ранее был произведен расчет для

Пересчитаем суммарную нагрузку на ТП4:

Пересчитаем суммарную нагрузку на ТП6:

Для SGL (для ж/д Ксм=1):

Рассчитаем нормальный режим:

Kc - коэффициент совмещения максимумов нагрузки трансформаторов в зависимости от их количества (табл.9).

Принимаем что у нас коммунально-промышленные зоны (65% и больше нагрузки промышленных и общественных зданий и до 35% нагрузки жилых зданий). Для 5-ти тр-ров Kc = 0,7, для 10-ти Kc = 0,65.

Для линии Л1:

Для линии Л2:

Поскольку SЛ2 < SЛ1, то расчетный ток находим по наибольшей нагрузке:

Выбираем кабель ААШВ 3х35, Iдоп = 115 А.

Проверка для послеаварийного режима:

;

Расчётный ток в послеаварийном режиме:

Проверка:

Іп/а < 1,3∙Iдоп;

174,348 > 1,3∙115;

174,348 > 149,5 – не выполняется.

Следует увеличить сечение кабеля. Выбираем кабель ААШВ 3х50,

Iдоп = 140 А.

Іп/а < 1,3∙Iдоп;

174,348 < 1,3·140;

174,348 < 182 – выполняется.


5.Определить ожидаемую величину недоотпущенной электроэнергии в воздушной линии Л3. Параметры надежности, а также нагрузки узлов и длины участков приведены в табл.

 

При такой схеме питания потребителей отсутствует какие-либо коммутационные аппараты. При повреждении любого участка или узла, время ремонта (устранения) будет равно .

Недоотпуск электрической энергии за год:

6. Определить уровень снижения ожидаемой величины недоотпущенной электроэнергии после установки разъединителей на участках линии.

Участки 2-3; 4-5.

Принимаем τвр = 3 часа.

Задача решается с помощью структурно-логической матрицы.

Общая формула для определения ожидаемой величины недоотпущенной ЭЭ:

Структурно-логическая матрица для случая с наличием коммутационных аппаратов:

Участки

l1-2

l2-3

l3-4

l4-7

l7-8

l4-5

l5-6

l4-9

l9-10

l10-14

l10-11

l11-12

l12-13

Wнед

Узел

 км

кВт

2,4

0,4

1,6

0,3

0,5

1,9

1,9

1,9

0,4

0,9

0,2

0,7

1,3

[кВт]

P2

120

τрем

τпер

 τпер

τпер

τпер

τпер

τпер

τпер

τпер

τпер

τпер

τпер

τпер

518,4

P3

70

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τпер

τпер

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

646,8

P5

20

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

230,4

P6

140

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

1612,8

P7

200

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τпер

τпер

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

1848

P8

50

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τпер

τпер

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

462

P9

10

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τпер

τпер

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

92,4

P11

70

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τпер

τпер

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

646,8

P12

40

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τпер

τпер

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

369,6

P13

20

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τпер

τпер

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

184,8

P14

100

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τпер

τпер

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

τрем

924

Итого:

7536

Последний столбик матрицы отвечает за количество недоотпущенной ЭЭ для каждого узла. Например, для узла 2:

Аналогично определяются величины недоотпущенной ЭЭ для каждого узла, затем суммируются, и находится общая величина недоотпущенной ЭЭ для всей воздушной линии Л3:

Тогда уровень снижения ожидаемой недоотпущенной электроэнергии:

То есть экономия составляет

7.Определение расчетной нагрузки на шинах п/ст 110/10 кв, учитывая нагрузки линий Л 1, Л 2, Л 3, а также присоединенные нагрузки .

Найдем полную нагрузку линии Л3, считая cosφ=0,9:

8. Проверка возможности использования на п/ст. трансформатора мощностью  Sтрн < Smax, если суммарная нагрузка трансформатора изменяется на протяжении суток в соответствии с графиком, представленным в относительных единицах. Длительность каждой ординаты 2 часа.

Ближайший трансформатор  (ТДНС-25/10).

Найдем абсолютные значения

Определим коэффициент начальной загрузки:

Коэффициент перегрузки:

Коэффициент максимальной загрузки:

По таблиці 12, учитывая  

Трансформатор можно использовать при заданном графике нагрузки. 


Часть
 2

Задание

Определить годовые потери электрической энергии в линии 35 кВ и трансформаторах подстнции 35/10 кВ номинальной мощностью , используя:

  1.  Поэлементный расчет.
  2.  Метод средних нагрузок.

Сложить баланс годовых потерь электрической энергии, сделать выводы относительно ошибки, связанной с использованием различных расчетных методов определения технических потерь электрической энергии.

Параметры воздушной линии 35 кВ (сечение F, мм2, и длина L,км),  номинальная мощность и параметры трансформатора 35/10 кВ питаются две группы потребителей S1 і S2. Потребители S1 питаются n1 суток за графиком   та n2 суток за графиком . Соответственно, потребители S2 работают n1 суток за графиком . Остальное время (365- n1- n2 суток) трансформаторы и линия отключены. Четырехступенчатые (продолжительность каждой ступени 6 часов) суточные графики нагрузки в относительных единицах (), и максиманые нагрузки каждого потребителя (P1max, Q1max, P2max, Q2max) приведены в Таблицах 2, 3.

Годовой отпуск электрической энергии W1, W2 и максимальная годовая нарузка линий Л1 (P1max, Q1max) и Л2 (P2max, Q2max) приведены в Таблице 4).



Исходные данные

Линия 35 кВ

Трансформаторы 35/10 кВ

F, мм2

L, км

Sтрн, МВт

Рхх, кВт

Ркз, кВт

Uкз, %

Ixx, %

120

30

16

23

90

8

0,75

Нагрузка потребителей S1

Нагрузка потребителей S2

n1

200

n1

200

P’11, Q’11

0,5

P’21, Q’21

0,2

P’12, Q’12

1,0

P’22, Q’22

1,0

P’13, Q’13

0,8

P’23, Q’23

0,9

P’14, Q’14

0,6

P’24, Q’24

0,4

n2

140

n2

140

P’’11, Q’’11

0,4

P’’21, Q’’21

0,3

P’’12, Q’’12

0,7

P’’22, Q’’22

0,8

P’’13, Q’’13

0,8

P’’23, Q’’23

0,7

P’’14, Q’’14

0,6

P’’24, Q’’24

0,5

P1max

12,0

P2max

13,0

Q1max

5,0

Q2max

5,0

WP1

66960

WP2

64116

WQ1

27900

WQ2

24660

  1.  Поэлементный метод расчета

Так как мощность заданна через суточный график нагрузки, дифференцированный по двум частям года, то расчет тоже будем вести отдельно для каждой части года и суток.

Графики нагрузок выглядят следующим образом:

 

 

Для потребителей S1:

Для потребителей S2

На этих графиках P’, Q’, P’’, Q’’ – это значения потребленной активной и реактивной мощностей, соответственно в первой и второй частях года.

Поскольку данные графики заданны в относительных единицах, а расчет будем вести в абсолютных, то переведем относительные единицы, имея максимальные значения активной и реактивной составляющих нагрузок.

Нагрузка потребителей S1

P’11 (МВт)

6

Q’11 (Мвар)

2,5

P’12 (МВт)

12

Q’12 (Мвар)

5

P’13 (МВт)

9,6

Q’13 (Мвар)

4

P’14 (МВт)

7,2

Q’14 (Мвар)

3

P’’11 (МВт)

4,8

Q’’11 (Мвар)

2

P’’12 (МВт)

8,4

Q’’12 (Мвар)

3,5

P’’13 (МВт)

9,6

Q’’13 (Мвар)

4

P’’14 (МВт)

7,2

Q’’14 (Мвар)

3

Нагрузка потребителей S2

P’21 (МВт)

2,6

Q’21 (Мвар)

1

P’22 (МВт)

13

Q’22 (Мвар)

5

P’23 (МВт)

11,7

Q’23 (Мвар)

4,5

P’24 (МВт)

5,2

Q’24 (Мвар)

2

P’’21 (МВт)

3,9

Q’’21 (Мвар)

1,5

P’’22 (МВт)

10,4

Q’’22 (Мвар)

4

P’’23 (МВт)

9,1

Q’’23 (Мвар)

3,5

P’’24 (МВт)

6,5

Q’’24 (Мвар)

2,5

Проведем расчет для первой части суток в n1 , а результаты расчетов по другим периодам времени сведем в соответствующие таблици.

Определим постоянные потери мощности в трансформаторах и потери мощности, что зависят от нагрузки системы:

 


Для того, чтобы провести расчет, нам нужны значения полной мощности для каждого периода суток в первой и второй частях года. Данные значения сведены в следующие таблицы, где .

 МВА

Нагрузка потребителей S1

Нагрузка потребителей S2

S11 (МВА)

6,5

S21 (МВА)

2,786

S12 (МВА)

13

S22 (МВА)

13,928

S13 (МВА)

10,4

S23 (МВА)

12,536

S14 (МВА)

7,8

S24 (МВА)

5,571

S’’11 (МВА)

5,2

S’’21 (МВА)

4,179

S’’12 (МВА)

9,1

S’’22 (МВА)

11,143

S’’13 (МВА)

10,4

S’’23 (МВА)

9,750

S’’14 (МВА)

7,8

S’’24 (МВА)

6,964

Потери электрической мощности (активной и реактивной составляющих) в трансформаторе считаем по наведенным выше формулам:

 

 


Результат
ы сведем в таблицу:

Потребители S1

P’11 нагр (кВт)

14,854

Q11 нагр (кВАр)

211,25

P’12 нагр (кВт)

59,414

Q12 нагр (кВАр)

845

P’13 нагр (кВт)

38,025

Q13 нагр (кВАр)

540,8

P’14 нагр (кВт)

21,389

Q14 нагр (кВАр)

304,2

P’11 нагр (кВт)

9,506

Q11 нагр (кВАр)

135,2

P’’12 нагр (кВт)

29,113

Q’’12 нагр (кВАр)

414,05

P’’13 нагр (кВт)

38,025

Q’’13 нагр (кВАр)

540,8

P’’14 нагр (кВт)

21,389

Q’’14 нагр (кВАр)

304,2

P1 пост (кВт)

23

Q1 пост (кВАр)

120

Потребители S2

P’21 нагр (кВт)

2,728

Q21 нагр (кВАр)

38,80

P’22 нагр (кВт)

68,203

Q22 нагр (кВАр)

970,00

P’23 нагр (кВт)

55,245

Q23 нагр (кВАр)

785,70

P’24 нагр (кВт)

10,913

Q24 нагр (кВАр)

155,20

P’’21 нагр(кВт)

6,138

Q’’21 нагр (кВАр)

87,30

P’’22 нагр (кВт)

43,650

Q’’22 нагр (кВАр)

620,80

P’’23 нагр (кВт)

33,420

Q’’23 нагр (кВАр)

475,30

P’’24 нагр (кВт)

17,051

Q’’24 нагр (кВАр)

242,50

P2 пост (кВт)

23

Q2 пост (кВАр)

120

Определим потери электроэнергии в трансформаторах:

 

 

Определим мощность (активную, реактивную і полную), что питает шины трансформаторов 35/10 кВ с учетом потерь мощности в этих трансформаторах с помощью формул:

Например, для первой ординаты графика первой части года:

 

Результаты расчетов сведем в таблицы:

Потребители S1

P’Т11 (МВт)

6,038

Q’Т11 (МВАр)

2,831

S’Т11 (МВА)

6,669

P’Т12 (МВт)

12,082

Q’Т12 (МВАр)

5,965

S’Т12 (МВА)

13,475

P’Т13 (МВт)

9,661

Q’Т13 (МВАр)

4,661

S’Т13 (МВА)

10,727

P’Т14 (МВт)

7,244

Q’Т14 (МВАр)

3,424

S’Т14 (МВА)

8,013

P’’Т11 (МВт)

4,833

Q’’Т11 (МВАр)

2,255

S’’Т11 (МВА)

5,333

P’’Т12 (МВт)

8,452

Q’’Т12 (МВАр)

4,034

S’’Т12 (МВА)

9,365

P’’Т13 (МВт)

9,661

Q’’Т13 (МВАр)

4,661

S’’Т13 (МВА)

10,727

P’’Т14 (МВт)

7,244

Q’’Т14 (МВАр)

3,424

S’’Т14 (МВА)

8,013

Потребители S2

P’Т21 (МВт)

2,617

Q’Т21 (МВАр)

1,119

S’Т21 (МВА)

2,846

P’Т22 (МВт)

13,083

Q’Т22 (МВАр)

6,050

S’Т22 (МВА)

14,414

P’Т23 (МВт)

11,770

Q’Т23 (МВАр)

5,366

S’Т23 (МВА)

12,935

P’Т24 (МВт)

5,225

Q’Т24 (МВАр)

2,235

S’Т24 (МВА)

5,683

P’’Т21 (МВт)

3,921

Q’’Т21 (МВАр)

1,667

S’’Т21 (МВА)

4,260

P’’Т22 (МВт)

10,458

Q’’Т22 (МВАр)

4,701

S’’Т22 (МВА)

11,466

P’’Т23 (МВт)

9,148

Q’’Т23 (МВАр)

4,055

S’’Т23 (МВА)

10,006

P’’Т24 (МВт)

6,532

Q’’Т24 (МВАр)

2,823

S’’Т24 (МВА)

7,115

Определение потерь в линиях.

Поэлементный метод расчета потерь электроэнергии состоит в том, что мы рассматриваем отдельно каждый элемент электрической сети. Таким образом, соответственно определим потери электрической мощности в линиях 35 кВ. Для этого, по заданным параметрам линии, определим активное и реактивное сопротивления линии 35 кВ.

По справочным таблицам определяем погонное сопротивление линии:

r0=0,27 Ом/км; x0=0,4 Ом/км.

Полное сопротивление линии:

Так как проложенные линии питают каждая одну сборную шину, то мощность:

Таким образом, полные мощности линий:

Мощности линий Л1 и Л2

S’л11 (МВА)

6,669

S’л21 (МВА)

2,846

S’л12 (МВА)

13,475

S’л22 (МВА)

14,414

S’л13 (МВА)

10,727

S’л23 (МВА)

12,935

S’л14 (МВА)

8,013

S’л24 (МВА)

5,683

S’’л11 (МВА)

5,333

S’’л21 (МВА)

4,260

S’’л12 (МВА)

9,365

S’’л22 (МВА)

11,466

S’’л13 (МВА)

10,727

S’’л23 (МВА)

10,006

S’’л14 (МВА)

8,013

S’’л24 (МВА)

7,115

Потери активной и реактивной мощности для ВЛ 35 кВ:

 

Например – для первой ординаты графика нагрузки первой части года:


Результат
ы расчетов сведем в таблицу:

Потери мощностей Л1 и Л2

∆P’л11 (кВт)

294,057

∆Q’л11 (кВАр)

435,641

∆P’л12 (кВт)

1200,559

∆Q’л12 (кВАр)

1778,605

∆P’л13 (кВт)

760,795

∆Q’л13 (кВАр)

1127,103

∆P’л14 (кВт)

424,548

∆Q’л14 (кВАр)

628,960

∆P’’л11 (кВт)

188,046

∆Q’’л11 (кВАр)

278,587

∆P’’л12 (кВт)

579,972

∆Q’’л12 (кВАр)

859,217

∆P’’л13 (кВт)

760,795

∆Q’’л13 (кВАр)

1127,103

∆P’’л14 кВт)

424,548

∆Q’’л14 (кВАр)

628,960

∆P’л21 (кВт)

53,570

∆Q’л21 (кВАр)

79,363

∆P’л22 (кВт)

1373,757

∆Q’л22 (кВАр)

2035,196

∆P’л23 (кВт)

1106,345

∆Q’л23 (кВАр)

1639,030

∆P’л24 (кВт)

213,582

∆Q’л24 (кВАр)

316,418

∆P’’л21 (кВт)

120,021

∆Q’’л21 (кВАр)

177,809

∆P’’л22 (кВт)

869,315

∆Q’’л22 (кВАр)

1287,874

∆P’’л23 (кВт)

662,083

∆Q’’л23 (кВАр)

980,864

∆P’’л24 кВт)

334,762

∆Q’’л24 (кВАр)

495,944

Суммарные потери в воздушных линиях:

 

2.  Метод средних нагрузок

Найдем количество часов роботы заданных элементов:

Рассчитаем среднюю активную и реактивную нагрузку первого трансформатора:

Рассчитаем  среднюю активную и реактивную нагрузку второго трансформатора:

Рассчитаем среднюю активную и реактивную нагрузки линий:

Найдем нагрузочные потери в трансформаторах при средней нагрузке:

Определим активные и реактивные потери в линиях:

Определим количество часов, на протяжении которых потребляется то же количество энергии во время работы с максимальной нагрузкой, как в данном случае, для трансформаторов и линий:

Рассчитаем коэффициент заполнения графика нагрузки для первого и второго трансформаторов и для линий:

Проведем расчет несколькими способами:

  1.  Рассчитаем коэффициент формы для трансформаторов и линий:

Найдем активные и реактивные потери нагрузки в трансформаторах за год:

Найдем активные и реактивные потери холостого хода в трансформаторах за год:

Рассчитаем активные и реактивные потери энергии в трансформаторах:

Определим потери активной и реактивной энергии в линиях:

  1.  Рассчитаем коэффициент формы для первого и второго трансформаторов и для линий:

Найдем активные и реактивные потери нагрузки в трансформаторах за год:

Найдем активные и реактивные потери холостого хода в трансформаторах за год:

Рассчитаем активные и реактивные потери энергии в трансформаторах:

Рассчитаем активные и реактивные потери энергии в линиях:

Составим сравнительную таблицу, в которую занесем данные, полученные по всех методах расчета.

Таблица. Сравнительная характеристика методов расчета:

Метод расчета

Поэлементний расчет

М. середних нагрузок

1

2

Поэлементный метод расчета потерь считается самим точным, поэтому можно оценить точность других методов относительно его и рассчитать их относительную погрешность. По методу средних нагрузок можно было считать двумя способами. Для первого способа  больше значения потерь энергии на 1,54 %,  больше на 2,13%, для  превышает на 16,76%, для  превышает на 16,76%. Для второго способа  больше значения потерь энергии на 2,06 %, для  больше на 2,83%, для  превышает на 18,05%, для  превышает на 18,05%. Исходя из сравнительной таблицы, можно сказать, что поэлементный метод достаточно точный, а метод средних нагрузок дает небольшую погрешность.


Выводы:

В этом курсовом проекте я ознакомился и научился решать задачи проектной части систем электроснабжения. В процессе работы я получил необходимые умения и навыки решения задач расчета нагрузок и выбора параметров системы электроснабжения: определение расчетной нагрузки коммунально-бытовых, промышленных потребителей; выбора номинальной мощности трансформаторов; определения сечения линий как высокого, так и низкого напряжения; определения величины недоотпущенной электроэнергии; определения годовых потерь электрической энергии в линии 35 кВ и трансформаторах подстанции 35/10 кВ.


Список
использованной литературы:

ДБН В.2.5-23-2003

Зорін В.В . Тисленко В.В «Системи електропостачання загального призначення» - Чернігів, 2005

Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред. Барыбина и др. / - М.: Энергоиздат, 1990. - 576 с.

Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. – 4-е  изд. перер. и доп. -   М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 648  с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17115. Використання бібліотечних функцій для роботи із символьними даними 79.5 KB
  Лабораторна робота № 24 Тема: Використання бібліотечних функцій для роботи із символьними даними Ціль роботи: виробити практичні навички в написанні програм з використанням бібліотечних функцій для роботи із символьними даними. Обладнання: ПКПО Borland C Теоретичн...
17116. Вкладені цикли. Багатомірні масиви. Масиви покажчиків 92 KB
  Лабораторна робота № 25 Тема: Вкладені цикли. Багатомірні масиви. Масиви покажчиків Ціль роботи: вивчити конструкції мови С и оператори для обробки багатомірних масивів із застосуванням оператора циклу for. Обладнання: ПКПО Borland C Теоретичні відомості Масиви і по...
17117. Розробка програм зі складеними типами даних 334.5 KB
  Лабораторна робота № 26 Тема: Розробка програм зі складеними типами даних Ціль: виробити практичні навички в написанні програм з використанням комбінованих типів даних. Обладнання: ПКПО Borland C Теоретичні відомості Структури З підтримує визначений корист
17118. Використання покажчиків для роботи зі складеними типами даних 98 KB
  Лабораторна робота № 27 Тема: Використання покажчиків для роботи зі складеними типами даних Ціль роботи: виробити практичні навички у використанні покажчиків при роботі зі складеними комбінованими типами даних. Обладнання: ПКПО Borland C Теоретичні відомості ...
17119. Використання покажчиків для роботи з функціями 95.5 KB
  Лабораторна робота № 28 Тема: Використання покажчиків для роботи з функціями Ціль роботи: виробити практичні навички в написанні програм з функціями й у використання покажчиків для роботи з функціями. Обладнання: ПКПО Borland C Теоретичні відомості З дозволяє вик
17120. Розробка програм із багатофайлової структурою. Заголовні файли. Класи пам'яті перемінних і функцій 88.5 KB
  Лабораторна робота № 29 Тема: Розробка програм із багатофайлової структурою. Заголовні файли. Класи пам'яті перемінних і функцій. Ціль роботи: ознайомитися з написанням програм із багатофайлової структурою заголовними файлами вивчити класи пам'яті перемінних і функц
17121. Розробка програм з використанням класів 112 KB
  Лабораторна робота № 30 Тема: Розробка програм з використанням класів Ціль роботи: вивчити синтаксичні конструкції для оголошення визначення і використання класів. Розібратися з особливостями використання класів у мові С. Обладнання: ПКПО Borland C Теоретичні відо...
17122. Використання конструкторів і деструкторів 58 KB
  Лабораторна робота № 31 Тема: Використання конструкторів і деструкторів Ціль роботи: вивчити і навчитися використовувати механізм роботи з конструкторами і деструкторами. Обладнання: ПКПО Borland C Теоретичні відомості Конструктори і деструктори Існує кільк
17123. Використання спадкування для створення ієрархії класів 80.5 KB
  Лабораторна робота № 32 Тема: Використання спадкування для створення ієрархії класів Ціль роботи: одержати навички у використанні спадкування для створення похідних класів при простому спадкуванні. Обладнання: ПКПО Borland C Теоретичні відомості При оголошенні п...