43130

Расчет уровеня напряжения на вторичной стороне понижающих трансформаторов с помощью РПН

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Расчет активной нагрузки трансформатора. Расчет реактивной нагрузки трансформатора. Расчетная нагрузка трансформатора. Выбор трансформатора Вывод: на трансформаторной подстанции установить два трансформатора типа ТМ.

Русский

2013-11-04

969.5 KB

14 чел.

1. Определение расчетных нагрузок и выбор мощности трансформаторов трансформаторного пункта.

1.1. Мастерские

1.1.1. Расчетная активная силовая нагрузка

                 

Ксс – коэффициент спроса силовой нагрузки, определяющий насколько меньше забираемая из сети мощность по сравнению с установленной.

1.1.2. Расчетная активная осветительная нагрузка

                

Kсо - коэффициент спроса осветительной нагрузки

1.1.3. Расчетная активная нагрузка мастерских

1.1.4. Расчетная реактивная нагрузка мастерских

cos(c) = 0,85    tg(c) = 0.6197

1.2. Культурно-бытовые учреждения (КБУ).

1.2.1. Расчетная активная силовая нагрузка

1.2.2. Расчетная активная осветительная нагрузка

1.2.3 Расчетная активная нагрузка КБУ

1.2.4. Расчетная реактивная нагрузка

cos = 0,95 ; = 18,2 , следовательно tg = 0,32868

1.3. Поселок

1.3.1. Расчетная активная осветительная нагрузка

1.4. Расчет мощности трансформаторов трансформаторного пункта

1.4.1. Расчет активной нагрузки трансформатора

1.4.2. Расчет реактивной нагрузки трансформатора

1.4.3. Расчетная нагрузка трансформатора

1.4.4. Выбор трансформатора

Вывод : на трансформаторной подстанции установить два трансформатора

типа ТМ – 160/10.

2. Выбор конфигурации сети 0,38 кВ и сечения проводов

2.1. Выбор сечения проводов для КБУ

                                         

                

                                                         

                                                      

                                               

                         

                              

                    

          

 

       

    

                 

                 

 

 

 

  

 

  

     

        

Допустимая потеря напряжения в линии составляет 5% от номинального.


          = 0,34 Ом/км

   

       

Площадь сечения провода

=32 Ом*м/мм2;

В соответствии с результатом выбираю провод типа А-25

Проверка на нагрев :

 

Iдоп = 135 А 66,28=Iнкбу, следовательно, выбранное сечение провода проходит по нагреву.

2.2. Мастерские

           

             

 

             

                

             

            

           

Мощность источника А:

                     L=680м

Мощность источника В’:

          L=680м

      Из расчетов видно, что нагрузка «Е» получает питание с двух сторон – следовательно, здесь находится точка токораздела активной и реактивной мощностей.

Проверка:

47,73 +45,87 = 12,8+13,44+14,08+16+8,96+17,92+10,24

93,6 = 93,44

22,19+21,21= 65,95+6,25+6,54+7,44+4,17+8,33+4,76

43,4 = 43,4

2.3.1.Выбор сечения провода для мастерских.

= 0,07 Ом/км;  Uном =380В;  = 32Ом*м/мм2;

    

 

2.3.2. Выбор сечения провода для мастерских в аварийном режиме и проверка по допустимой потере напряжения.

= 0,07 Ом/км;   Uном =380В;   =32Ом*м/мм2.

Так  как 65,595 > 37,376 мм2     то выбираем  ААБ-70

Проверка выбранного сечения на нагрев :

Iдоп=440А 

Iнб(м) < Iдоп ,т.е. 156,59<440

2.3. Поселок.

            

            

 

Площадь сечения провода:

Принимаем марку провода А-35.

Проверка выбора сечения на нагрев :


 Iнбпос < Iдоп,   т.е.  <170

Рабочий ток поселка меньше допустимого, равного 170А, поэтому выбранное сечение проходит по нагреву (выбираем окончательно марку провода А-35).

3. Расчет сечения проводов воздушной линии 10 кВ.

3.1. Определение нагрузки линии 10 кВ.

= 158,88 кВт; = 57,05 квар.

;; =0,909

 Полная мощность линии:

Sл10 = 1913,79 кВА

3.2. Выбор сечения линии 10 кВ.

 

jэк = 1,1 А/мм2

Выбираем марку провода А-50.

3.3. Проверка выбранного сечения в нормальном и аварийном режимах.

 а) Нормальный режим:

  ro= 0,63 Ом/км;  Lл=7км; Uном=10кВ; xo=0,36 Ом/км

 

;   477,754 < 700В

      б) В аварийном режиме

;   955,508 < 1200В

3.4 Проверка выбранного сечения на нагрев в аварийном режиме:

Iдоп = 270А для марки провода А-50

110,51 < 270 А

Значит для линии 10кВ принимаем провод марки А – 50

4. Определение себестоимости передачи электроэнергии в сети 0,38 кВ.

Себестоимость передачи одного кВт*ч энергии

 ;  [коп/кВт*ч]

Иi – ежегодные издержки производства в i-ом элементе сети; под i-ом элементом в работе принимают i-КБУ, поселок, мастерские, ТП

Рнб – наибольшая суммарная мощность всех потребителей сети

Pai – норма амортизационных отчислений от капиталовложений для i-го элемента сети, %

Pэi – затраты на эксплуатацию от капиталовложений, %

Кi – капиталовложения в рассматриваемый элемент i  

- стоимость электроэнергии

 Wi – годовые потери энергии в рассматриваемом элементе

Рнб – потери мощности в линии, соответствующие наибольшей нагрузке

нб – годовое число часов использования наибольшей нагрузки

, где

m – число участков линии

Sнбк – наибольшая полная мощность на участке к

r0 – активное сопротивление к-го участка

Uн – номинальное напряжение линии

Годовые издержки в трансформаторах определяются

n – число параллельно работающих трансформаторов на подстанции;

 Pст – потеря активной мощности в стали трансформатора;

 Pмн - потеря активной мощности в меди обмоток трансформатора при номинальной нагрузке

t – время, в течение которого трансформатор находится под напряжением;t = 8760ч.

Sнб – наибольшая полная мощность, преобразуемая трансформаторами подстанции

Sн – номинальная мощность одного трансформатора

n – число параллельно работающих трансформаторов на подстанции;

 Pст – потеря активной мощности в стали трансформатора;

 Pмн - потеря активной мощности в меди обмоток трансформатора при номинальной нагрузке

t – время, в течение которого трансформатор находится под напряжением;6400ч.

Sнб – наибольшая полная мощность , преобразуемая трансформаторами подстанции;

Sн – номинальная мощность одного трансформатора

параметры: Ра + Pэ

для КБУ: 7,7 %

для поселка: 7,7 %

для мастерских: 6,3 %

для ТП: 9,4 %

                                            

Параметры

Для КБУ:

Провод А – 25, 4-й климатический район, L=72+37+53+50=212м.

Для посёлка:

Провод А – 35,  4-й климатический район, L=452м.

Для мастерских:

Кабель ААБ-70,категория грунта – 3, L=680м

Для ТП:

=13300 руб,

β=99 коп/кВт*ч

4.1.Ежегодные издержки производства по посёлку:

Для провода А – 35

4.2.  Ежегодные издержки производства по мастерским:

Для кабеля ААБ – 70

4.3. Ежегодные издержки производства по КБУ:

    Провод А – 25

   

   

  1,402 кВт.

4.4.Трансформаторный пункт

В п.1.4. было выбрано 2 трансформатора по 160 кВА.

Годовые потери электрической энергии в трнсформаторах:

ч;   n=2;   S=160кВА.

кВА

=1805,58ч

кВт

кВт

кВт*ч

руб

4.5.Себестоимость передачи энергии

кВт

кВт*ч

5.Выбор сечения проводов линии 110 кВ

Сечение проводов ВЛ-110 кВ выбирается по экономической плотности тока.

5.1.Нагрузка трансформаторов понижающей подстанции

   

             110кВ

                

                       

       

    

                                                                                        Рр

cos(р) = 0,785;   tg(р) = 0789;    Рр = 44000 кВт

квар

кВА

5.2.Потери мощности в трансформаторах понижающей подстанции.

5.2.1.Потери активной мощности.

На подстанции установлены трансформаторы S=25МВА

 n=2;   кВт;   кВт

кВт

5.2.2.Потери реактивной мощности.

%    %

квар

5.3.нагрузка в конце линии 110 кВ.

кВт        квар

кВА

5.4.Расчет сечения проводов 110 кВ.

Для числа часов использования наибольшей мощности районными потребителями Тнб = 7850ч/год экономическая плотность тока составляет 1 А/мм

 

Выбираем провод АС – 185.

Проверка выбранного сечения по нагреву:

А

А

<,т.е. 331,214<515

Для линии 110 кВ принимаем провод марки АС – 185.

6.Определение возможности обеспечения желаемого уровня напряжения на шинах понижающей районной  подстанции с помощью РПН.

6.1.Схема замещения питающей сети и её параметры.

 

 

6.1.1.Активное сопротивление трансформаторов

          Для трансформаторов с РПН, присоединенных к ВЛ-110 кВ, номинальное напряжение первичной обмотки равно 115 кВ.

Ом

6.1.2. Реактивное сопротивление трансформаторов

Ом

=1,2696Ом        

==27,8Ом

6.1.3.Сопротивление линии.

L – длина линии.

Ом/км    Ом/км    L=75 км

D=4 м - расстояние между проводами.

=2,9 см/км

см

6.2. Определение напряжения на вторичной стороне понижающего трансформатора в режиме максимальной нагрузки.

 6.2.1. Потери мощности в ветви намагничивания трансформатора

n=2;    кВт;  %

6.2.2. Мощность, подводимая к первичной обмотке понижающего трансформатора, без учета мощности,ротекающей по ветви намагничивания.

=45841,545+j43368,742-60-j350=45781,545+j43018,742

=62821,668кВА

6.2.3. Мощность в конце линии с учетом половины ее зарядной емкостной мощности.

квар

=45841,545+j43368,742-j2631,75=85841,545+j40736,992кВА

6.2.4. Потери мощности

Потери активной мощности в линии

Потери реактивной мощности в линии

Потери полной мощности

6.2.5. Мощность в начале линии с учетом потерь мощности в ней

6.2.6. Мощность потребляемая от вторичной обмотки повышающего трансформатора.

кВА

кВА

6.2.7.Потери мощности в меди повышающего трансформатора

6.2.8. Мощность, подводимая к первичной обмотке повышающего трансформатора, без учета потерь мощности в ветви намагничивания.

6.2.9.Приведенное напряжение на генераторных шинах к напряжению его вторичной обмотки через номинальный коэффициент трансформации повышающего трансформатора.

кВ

кВ

кВ

6.2.10.Напряжение в начале линии.

=112.921-j10.215

113.38 кВ

6.2.11. Напряжение на первичной стороне понижающего трансформатора.

кВ

=105,247кВ

6.2.12.Напряжение на вторичной ветви понижающего трансформатора,приведённое к высокой стороне.

кВ

95,86 кВ

6.2.13. Напряжение на вторичной стороне понижающих трансформаторов районной подстанции, приведенное к напряжению его первичной обмотки в режиме минимальной нагрузки.

6.2.14.Определение номинального коэффициента трансформации понижающего трансформатора.

                                  

6.2.15. Желаемый коэффициент трансформации понижающего трансформатора

ПУЭ предписывает в режиме максимальной нагрузки в начале линии иметь напряжение на 5% выше номинального напряжения линии, а в режиме минимальной нагрузки должно равняться напряжению в линии.

 а)в режиме максимальной нагрузки

 б)в режиме минимальной нагрузки

6.2.16. Подбор возможного регулировочного ответвления трансформатора, обеспечивающее на вторичной стороне трансформаторов напряжение, наибольшее близкое к желаемому.

%

%

6.2.17.Возможное регулировочное ответвление.

    - 7 ответвлений

%

- 3 ответвления


%

6.2.18. Определение действительного коэффициента трансформации понизительного трансформатора.

   

6.2.19.Определение действительного уровня напряжения на вторичной стороне   понижающих трансформаторов районной подстанции

кВ

Вывод: с помощью РПН можно обеспечить желаемый уровень напряжения на вторичной стороне понижающих трансформаторов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

34947. Отрасль. Признаки отраслевого рынка 31 KB
  Признаки отраслевого рынка Отрасль группа фирм производящих блага предназначенные для удовлетворения одной потребности и взаимозаменяемые между собой. Признаки отраслевого рынка: численность продавцов и их рыночные доли; степень дифференциации продукта; условия вступления в отрасль и выхода из нее; степень контроля производителей над ценами; характер поведения фирм. К тому же нескольким фирмам легко вступить в сговор. Рыночные доли фирм размер фирм обусловливают возможности фирм оказывать влияние на рыночную цену.
34948. Показатели безработицы. Зависимости между данными показателями 27.5 KB
  Зависимости между данными показателями К показателям безработицы относят уровень безработицы и ее продолжительность. Уровень безработицы Уровень безработицы это доля безработных в общей величине рабочей силы. Он измеряется в процентах и рассчитывается по формуле: уровень безработицы число безработных рабочая сила занятые и безработные Продолжительность безработицы Определяется как число месяцев которые человек провел не имея работы.
34949. Полезность, предельная полезность и их функции 57 KB
  Полезность можно разделить на объективную и субъективную. Полезность блага тем выше чем большему числу потребителей оно служит чем настоятельнее и распространённее эти потребности и чем лучше и полнее оно их удовлетворяет. Полезность является необходимым условием для того чтобы какойнибудь предмет приобрёл меновую ценность.
34950. Понятие издержек производства, производственная функция 41.5 KB
  Естественно что минимальный объем совокупных затрат меняется в зависимости от объема производства Q. Однако составляющие совокупных затрат поразному реагируют на изменение объема производства.
34951. Понятие основных и оборотных средств на предприятии 44.5 KB
  Оборотными средствами называется постоянно находящаяся в непрерывном движении совокупность производственных оборотных фондов и фондов обращения. Следующая таблица отражает структуру основных и оборотных средств: Производственные фонды Фонды обращения Основные Оборотные Средства труда Предметы труда Рабочая сила Готовая продукция Денежные средства Дебиторская задолженность Пассивные Активные Сырье топливо энергия материалы Здания земля Машины оборудование Основные фонды Оборотные средства.
34952. Понятие предпринимательства и его этапы становления в России 39.5 KB
  Этапы предпринимательства: Зарождение предпринимательства В конце 9 века помимо товарообмена появились денежные отношения. С 16 века в Московской Руси начинается рассвет торговопромышленного предпринимательства. Эпоха Петра как стремительное развитие предпринимательства Эпоха Петра 1 в начале 18 века.
34953. Понятие собственности и ее формы 41 KB
  Собственность как экономическая категория есть отношение между людьми по поводу материальной основы хозяйственной деятельности т. В этом плане собственность тесно связана с экономической властью с управлением производством с повседневными отношениями между людьми. Формы: Индивидуальная собственность.
34954. Понятие эластичности. Прямая и перекрестная эластичности спроса 43 KB
  Прямая и перекрестная эластичности спроса. Эласти́чность численная характеристика изменения одного показателя например:спроса или предложения к другому показателю например: цене доходу и показывающая на сколько процентов изменится первый показатель при изменении второго на 1. Товары с эластичным спросом по цене: Предметы роскоши драгоценности деликатесы Товары стоимость которых ощутима для семейного бюджета мебель бытовая техника Легкозаменяемые товары мясо фрукты Товары с неэластичным спросом по цене: Предметы первой...
34955. Понятие эластичности. Эластичность спроса по доходу и прямая ценовая эластичность 44 KB
  Эластичность спроса по доходу и прямая ценовая эластичность. Эласти́чность численная характеристика изменения одного показателя например:спроса или предложения к другому показателю например: цене доходу и показывающая на сколько процентов изменится первый показатель при изменении второго на 1. Товары с эластичным спросом по цене: Предметы роскоши драгоценности деликатесы Товары стоимость которых ощутима для семейного бюджета мебель бытовая техника Легкозаменяемые товары мясо фрукты Товары с неэластичным спросом по цене:...