Міністерство транспорту Російської Федерації
Федеральне агентство залізничного транспорту
Державна освітня установа вищої НАУКИ
Самарська державна академія шляхів сполучення
Кафедра «Електропостачання залізничного транспорту»
Курсова робота
з дисципліни
«Електричні станції мережі і системи»
Варіант № 69
Виконав:
студент групи 852
Музальов Н. А.
Перевірив: Козменко О.М.
Самара 2007
ЗМІСТ
1. Введення
2. Вихідні дані для розрахунку
3. Визначення очікуваної сумарної розрахункового навантаження
4. Визначення числа і потужності трансформаторів ГПП, обгрунтування схеми зовнішнього електропостачання
5. Електричний розрахунок електропередачі 110 кВ
6. Визначення напружень та відхилень напруг
7. Діаграми відхилення напруг
8. Визначення втрат електроенергії
9. Розрахунок струмів короткого замикання
10. Визначення річних експлуатаційних витрат і собівартості передачі електричної енергії
Введення
Метою курсової роботи є набуття студентами практичних навичок розрахунку і проектування електричних мереж напругою 110кВ і вище. У завдання входить:
- Розрахунок електричних навантажень залізничного вузла;
- Вибір числа та потужності трансформаторів головної понизительной підстанції (ГПП);
- Електричний розрахунок живильної повітряної ЛЕП 110 кВ, а також розрахунок струмів короткого замикання та перевірки основної апаратури ГПП на термічну і електродинамічну стійкість.
Необхідно:
1. За заданим значенням окремих електричних навантажень, розташованих на території залізничного вузла, визначити сумарну розрахункове навантаження.
2. Визначити потужність ГПП, категорійність споживача, вибрати число і потужність трансформаторів на ній.
3. Виконати електричний розрахунок повітряної ЛЕП 110 кВ.
4. Визначити річні експлуатаційні витрати і собівартість передачі електричної енергії.
5. Скласти принципову схему електропередачі, і вибрати електрообладнання.
6. Розрахувати струми короткого замикання, перевірити апаратуру на термічну і електродинамічну стійкість.
ВИХІДНІ ДАНІ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ
Тягова навантаження, Р 1 = 6,9 МВА; cosj 1 = 0,882
Житлові квартали, Р 2 = 1,39 МВА; cosj 2 = 0,872
Електровозне депо, Р 3 = 1,31 МВА; cosj 3 = 0,952
Вокзал з пристанційних господарством, Р 4 = 1,22 МВА; cosj 4 = 0,878
Сільгосп навантаження прилеглих районів, Р 5 = 2,8 МВА; cosj 5 = 0,743
Інша навантаження, Р 6 = 0,788 МВА; cosj 6 = 0,946
Число годин використання максимуму навантаження на рік, Т м = 6920 год
Довжина ЛЕП 110кВ, L = 172 км
Вартість 1 кВт × год, β = 156 коп.
Відхилення напруги на живильної підстанції, dU max / dU min = ± 5%
Визначення очікуваної сумарної розрахункового навантаження
Сумарна розрахункова активна потужність:
де n - кількість навантажень підключених до даного вузла;
До раз - коефіцієнт різночасності максимуму.
Розрахункова реактивна потужність:
tg φ 1 = 0,534
tg φ 2 = 0,561
tg φ 3 = 0,322
tg φ 4 = 0,545
tg φ 5 = 0,901
tg φ 6 = 0,339
Сумарна розрахункова потужність:
ВИЗНАЧЕННЯ ЧИСЛА І ПОТУЖНОСТІ ТРАНСФОРМАТОРІВ ГПП, ОБГРУНТУВАННЯ СХЕМИ ЗОВНІШНЬОГО ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ
Визначимо потужність трансформаторів з К з = 0,7:
де N T - кількість трансформаторів.
Вибираємо найближче стандартне значення номінальної потужності трансформатора:
Тип трансформатора ТДН - 16000/110
Втрати: х.х. = 18 кВт
к.з. = 85 кВт
Струм х.х. = 0,7%
Напруга к.з. = 10,5%
Далі перевіряємо коефіцієнт завантаження трансформатора в аварійному режимі, коли в роботі залишається один трансформатор:
Вибираємо схему ГПП з короткозамикачів і віддільниками (рис 1), число фідерів 10 кВ: 16 / 3 = 5,333 ≈ 5
Провід живлять ЛЕП - 110кВ приймаємо сталеалюміневимі, марки АС. Так як з економічного умові перетин дроту завжди буде більшим, можна виходити з економічної щільності j е. Перетин дроту:
де
j е = 1 А / мм 2 - економічної щільність струму.
Отримане перетин округляємо до найближчого стандартного, тобто вибираємо провід марки АС-70, S = 70мм 2. Залишилося перевірити вибраного перетин S за довго допустимому струму для аварійної ситуації, коли по одній ЛЕП буде протікати розрахунковий струм всій ГПП:
Для проводу марки АС-70 тривало допустимий струм I дд = 265А, отже, проводи марки АС-70 підходять.
Електричний розрахунок електропередачі 110кВ
Схему заміщення ЛЕП приймаємо «П»-образної, трансформатора «Г»-образної. Таким чином, схема заміщення електропередачі отримає вигляд, представлений на рис. 2.
Рис. 2. Схема заміщення ЛЕП і трансформатора
Тут: r л, x л - активне і індуктивний опір лінії, Ом;
r т, x т - активне і індуктивний опір трансформатора, Ом;
G т, B т-активна і індуктивна провідність трансформатора, См;
У л - емкостная провідність лінії, См;
S ГПП - потужність на шинах 10кВ, МВА.
Активний опір Дволанцюговий лінії:
де r 0 - активний опір одного кілометра лінії, Ом / км;
l - довжина лінії, км.
Індуктивний опір Дволанцюговий лінії:
де x 0 - індуктивний опір одного кілометра Дволанцюговий лінії,
Ом / км. Приймаються x 0 = 0,4 Ом / км.
Ємнісна провідність Дволанцюговий лінії:
де В 0 =
См
Опору трансформаторів:
, Ом
де D Р м - втрати потужності при короткому замиканні, кВт (втрати активної потужності в міді);
U к - напруга короткого замикання трансформатора,%;
S н - номінальна потужність трансформатора, кВА;
U н - номінальна напруга основного висновку трансформатора, кВ.
Провідності трансформаторів:
де D Р ст - втрати активної потужності в сталі трансформатора, наближено
рівні втрат потужності при холостому ході, кВт;
I 0 - струм холостого ходу,%.
Зарядна емкостная потужність Дволанцюговий лінії:
Відповідно до прийнятої П-образної схемою заміщення половина ємнісної потужності 0,5 Q c генерується на початку лінії і половина - в кінці.
Визначення втрат потужності в трансформаторах.
Втрати потужності мають місце в обмотках і провідності трансформаторів, які для ГПП визначимо за формулою:
Втрати потужності в провідність трансформаторів:
де m - число трансформаторів ГПП;
Q m - втрати реактивної потужності в сталі трансформатора, МВАр:
S н - номінальна потужність трансформатора, МВА.
Визначення потужності на початку лінії електропередачі починаємо з боку ГПП.
Визначимо потужність на початку розрахункового ланки трансформаторів S н.тр. Для цього до втрат потужності в обмотках трансформаторів D S про додамо потужність на шинах 10кВ ГПП:
Визначимо потужність S п.тр, подводимую до трансформаторів, для чого до потужності на початку розрахункового ланки трансформаторів S н.тр додамо потужність втрат в провідність трансформаторів:
Визначимо потужність в кінці лінії передачі S кл (наприкінці ланки), для чого алгебраїчно складемо потужність, що підводиться до трансформаторів, з половиною зарядної потужності лінії:
Визначимо втрати потужності в опорах лінії:
Визначимо потужність на початку лінії S нл (на початку ланки), підсумувавши потужність у кінці ланки з втратами потужності в лінії, і додавши половину зарядної потужності ЛЕП:
ВИЗНАЧЕННЯ НАПРУЖЕНЬ І ВІДХИЛЕНЬ НАПРУЖЕНЬ
На початку визначимо напругу в центрі живлення, тобто на шинах районної підстанції U ЦП в режимі максимального навантаження:
де d U max = 5% - відхилення напруги, яке вказується в завданні;
U н - номінальна напруга 110 кВ.
Тоді напругу в кінці ЛЕП визначається за формулою:
де
;
Р нл - активна потужність на початку ЛЕП;
Q нл - реактивна потужність на початку ЛЕП.
Втрата напруги в лінії в% становитиме:
Відхилення напруги в кінці ЛЕП в%:
Напруга на шинах вторинної напруги трансформатора, наведене до первинного, буде:
де D U Т - втрату напруги у трансформаторі, визначимо за формулою аналогічною втрати напруги в ЛЕП:
де Р н.тр, Q н.тр - відповідно активна і реактивна потужність на початку розрахункового ланки трансформатора.
У% втрата напруги у трансформаторі складе:
Відхилення напруги на шинах вторинної напруги трансформатора визначається за формулою:
Відгалуження +16%: δU 2 = 0,681 + 5 - 5,17 = 0,511%
Відгалуження 0%: δU 2 = 0,681 + 10 - 5,17 = 5,511%
Відгалуження -16%: δU 2 = 0,681 + 16 - 5,17 = 11,511%
Тепер визначимо напругу в центрі живлення, тобто на шинах районної підстанції U ЦП в режимі мінімального навантаження:
де d U min =- 5% - відхилення напруги, яке вказується в завданні;
U н - номінальна напруга 110 кВ.
Тоді напругу в кінці ЛЕП визначитися за формулою:
де ;
Р нл - 50% активної потужності на початку ЛЕП;
Q нл - 50% реактивної потужність на початку ЛЕП.
Втрата напруги в лінії в% становитиме:
Відхилення напруги в кінці ЛЕП в%:
Напруга на шинах вторинної напруги трансформатора, наведене до первинного, буде:
де D U Т - втрату напруги у трансформаторі, визначимо за формулою аналогічною втрати напруги в ЛЕП:
де Р н.тр, Q н.тр - відповідно 50% активної і 50% реактивної потужності на початку розрахункового ланки трансформатора.
У% втрата напруги у трансформаторі складе:
Відхилення напруги на шинах вторинної напруги трансформатора визначається за формулою:
Відгалуження +16%: δU 2 = 8,139 + 5 - 2,675 = 10,464%
Відгалуження 0%: δU 2 = 8,139 + 10 - 2,675 = 15,464%
Відгалуження -16%: δU 2 = 8,139 + 16 - 2,675 = 21,464%
ПОБУДОВА ДІАГРАМИ ВІДХИЛЕНЬ НАПРУГИ
Відповідно до ГОСТ 13109-97 для мереж 6-10 кВ і вище максимальні відхилення напруги не повинні перевищувати ± 10%, а в мережах до 1 кВ - ± 5%.
ВИЗНАЧЕННЯ ВТРАТ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ
У лінії, виконаної проводами однакового перетину по всій довжині, втрати електроенергії:
де r 0 - активний опір проводу, Ом / км;
U н - номінальна напруга лінії, кВ;
S p - розрахункова потужність, кВА;
l - довжина ЛЕП, км;
t - час максимальних втрат, ч.
Час втрат t можна визначити лише приблизно. Для визначення t використовуємо формулу:
Втрати електроенергії в трансформаторах ГПП:
де D Р м.н - втрати активної потужності в обмотках трансформатора при номінальному навантаженні (втрати короткого замикання), кВт;
D Р ст - втрати активної потужності в сталі трансформатора (втрати холостого ходу), кВт;
S н - номінальна потужність трансформатора, кВА;
S р - максимальна розрахункова потужність, що перетворюються трансформаторами підстанції, кВА;
m - число трансформаторів на підстанції;
t - час, протягом якого трансформатор знаходиться під напругою (прийняти в розрахунках t = 8760ч), ч.
Повні втрати електричної енергії складуть:
Розрахунок струмів короткого замикання
Опір повітряної ЛЕП:
де х 0 - питомий опір одного кілометра повітряної ЛЕП-110 (приймаємо х 0 = 0,4 Ом / км);
l - довжина лінії, км.
Результуючий опір:
Періодична складова струму короткого замикання для т. До 1:
Амплітуда ударного струму:
Для т. До 2 (напруга 10кВ) наведемо опір ЛЕП-110кВ коефіцієнт напрузі 10кВ за формулою:
де U 10 і U 110 - середнє номінальне напруга щаблі.
Результуючий опір одно:
де опір трансформатора визначається за формулою:
Періодична складова струму короткого замикання в т. До 2 визначиться за формулою:
Амплітуда ударного струму:
Визначення річних експлуатаційних витрат і СОБІВАРТОСТІ ПЕРЕДАЧІ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ
Річні експлуатаційні витрати складаються з трьох доданків:
- Вартість втрат електроенергії в електричних мережах;
- Відрахування на амортизацію обладнання мережі;
- Витрати на поточний ремонт і обслуговування мережі.
Річні експлуатаційні витрати:
де b - вартість електроенергії, грн. / кВт × год;
Р ак, Р рк - амортизаційні відрахування і відрахування на поточний ремонт і обслуговування в к-том елементі мережі,%;
К к - капіталовкладення у розглянутий елемент, тис. руб.
Повні витрати на електропередач складуть:
де С - річні експлуатаційні витрати (річні витрати виробництва) при даному варіанті, тис.руб.;
К - капіталовкладення при даному варіанті, тис.руб.;
Р н - нормативний коефіцієнт ефективності, який для розрахунків в області енергетики приймаємо 0,12.
Собівартість передачі електроенергії:
де Р р - розрахункова потужність залізничного вузла;
Т м - тривалість максимуму навантаження, ч.
СПИСОК
1. Федоров А.А., Старкова Л.Є. Навчальний посібник для курсового і дипломного проектування. - М.: Вища школа, 1987. - 368с.
2. Правила пристрою установок ПУЕ., 6-е, 7-е видання. - Санкт-Петербург: Деан, 2001. - 942с.
3. Караєв Р.І., Волобрінскій С.Д. Електричні мережі й енергосистеми. - М.: Транспорт, 1988. - 312с.
4. Князівське Б.А., Липкин Б.Ю. Електропостачання промислових підприємств. - М.: ВШ, 1986. - 400с.
5. Довідник з проектування електропостачання / Під ред.Ю.Г. Барибін. - М.: Вища школа, 1990.-576с.
Федеральне агентство залізничного транспорту
Державна освітня установа вищої НАУКИ
Самарська державна академія шляхів сполучення
Кафедра «Електропостачання залізничного транспорту»
Курсова робота
з дисципліни
«Електричні станції мережі і системи»
Варіант № 69
Виконав:
студент групи 852
Музальов Н. А.
Перевірив: Козменко О.М.
Самара 2007
ЗМІСТ
1. Введення
2. Вихідні дані для розрахунку
3. Визначення очікуваної сумарної розрахункового навантаження
4. Визначення числа і потужності трансформаторів ГПП, обгрунтування схеми зовнішнього електропостачання
5. Електричний розрахунок електропередачі 110 кВ
6. Визначення напружень та відхилень напруг
7. Діаграми відхилення напруг
8. Визначення втрат електроенергії
9. Розрахунок струмів короткого замикання
10. Визначення річних експлуатаційних витрат і собівартості передачі електричної енергії
Введення
Метою курсової роботи є набуття студентами практичних навичок розрахунку і проектування електричних мереж напругою 110кВ і вище. У завдання входить:
- Розрахунок електричних навантажень залізничного вузла;
- Вибір числа та потужності трансформаторів головної понизительной підстанції (ГПП);
- Електричний розрахунок живильної повітряної ЛЕП 110 кВ, а також розрахунок струмів короткого замикання та перевірки основної апаратури ГПП на термічну і електродинамічну стійкість.
Необхідно:
1. За заданим значенням окремих електричних навантажень, розташованих на території залізничного вузла, визначити сумарну розрахункове навантаження.
2. Визначити потужність ГПП, категорійність споживача, вибрати число і потужність трансформаторів на ній.
3. Виконати електричний розрахунок повітряної ЛЕП 110 кВ.
4. Визначити річні експлуатаційні витрати і собівартість передачі електричної енергії.
5. Скласти принципову схему електропередачі, і вибрати електрообладнання.
6. Розрахувати струми короткого замикання, перевірити апаратуру на термічну і електродинамічну стійкість.
ВИХІДНІ ДАНІ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ
Тягова навантаження, Р 1 = 6,9 МВА; cosj 1 = 0,882
Житлові квартали, Р 2 = 1,39 МВА; cosj 2 = 0,872
Електровозне депо, Р 3 = 1,31 МВА; cosj 3 = 0,952
Вокзал з пристанційних господарством, Р 4 = 1,22 МВА; cosj 4 = 0,878
Сільгосп навантаження прилеглих районів, Р 5 = 2,8 МВА; cosj 5 = 0,743
Інша навантаження, Р 6 = 0,788 МВА; cosj 6 = 0,946
Число годин використання максимуму навантаження на рік, Т м = 6920 год
Довжина ЛЕП 110кВ, L = 172 км
Вартість 1 кВт × год, β = 156 коп.
Відхилення напруги на живильної підстанції, dU max / dU min = ± 5%
Визначення очікуваної сумарної розрахункового навантаження
Сумарна розрахункова активна потужність:
де n - кількість навантажень підключених до даного вузла;
До раз - коефіцієнт різночасності максимуму.
Розрахункова реактивна потужність:
tg φ 1 = 0,534
tg φ 2 = 0,561
tg φ 3 = 0,322
tg φ 4 = 0,545
tg φ 5 = 0,901
tg φ 6 = 0,339
Сумарна розрахункова потужність:
ВИЗНАЧЕННЯ ЧИСЛА І ПОТУЖНОСТІ ТРАНСФОРМАТОРІВ ГПП, ОБГРУНТУВАННЯ СХЕМИ ЗОВНІШНЬОГО ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ
Визначимо потужність трансформаторів з К з = 0,7:
де N T - кількість трансформаторів.
Вибираємо найближче стандартне значення номінальної потужності трансформатора:
Тип трансформатора ТДН - 16000/110
Втрати: х.х. = 18 кВт
к.з. = 85 кВт
Струм х.х. = 0,7%
Напруга к.з. = 10,5%
Далі перевіряємо коефіцієнт завантаження трансформатора в аварійному режимі, коли в роботі залишається один трансформатор:
Вибираємо схему ГПП з короткозамикачів і віддільниками (рис 1), число фідерів 10 кВ: 16 / 3 = 5,333 ≈ 5
Провід живлять ЛЕП - 110кВ приймаємо сталеалюміневимі, марки АС. Так як з економічного умові перетин дроту завжди буде більшим, можна виходити з економічної щільності j е. Перетин дроту:
де
j е = 1 А / мм 2 - економічної щільність струму.
Отримане перетин округляємо до найближчого стандартного, тобто вибираємо провід марки АС-70, S = 70мм 2. Залишилося перевірити вибраного перетин S за довго допустимому струму для аварійної ситуації, коли по одній ЛЕП буде протікати розрахунковий струм всій ГПП:
Для проводу марки АС-70 тривало допустимий струм I дд = 265А, отже, проводи марки АС-70 підходять.
Електричний розрахунок електропередачі 110кВ
Схему заміщення ЛЕП приймаємо «П»-образної, трансформатора «Г»-образної. Таким чином, схема заміщення електропередачі отримає вигляд, представлений на рис. 2.
Рис. 2. Схема заміщення ЛЕП і трансформатора
Тут: r л, x л - активне і індуктивний опір лінії, Ом;
r т, x т - активне і індуктивний опір трансформатора, Ом;
G т, B т-активна і індуктивна провідність трансформатора, См;
У л - емкостная провідність лінії, См;
S ГПП - потужність на шинах 10кВ, МВА.
Активний опір Дволанцюговий лінії:
де r 0 - активний опір одного кілометра лінії, Ом / км;
l - довжина лінії, км.
Індуктивний опір Дволанцюговий лінії:
де x 0 - індуктивний опір одного кілометра Дволанцюговий лінії,
Ом / км. Приймаються x 0 = 0,4 Ом / км.
Ємнісна провідність Дволанцюговий лінії:
де В 0 =
Опору трансформаторів:
де D Р м - втрати потужності при короткому замиканні, кВт (втрати активної потужності в міді);
U к - напруга короткого замикання трансформатора,%;
S н - номінальна потужність трансформатора, кВА;
U н - номінальна напруга основного висновку трансформатора, кВ.
Провідності трансформаторів:
де D Р ст - втрати активної потужності в сталі трансформатора, наближено
рівні втрат потужності при холостому ході, кВт;
I 0 - струм холостого ходу,%.
Зарядна емкостная потужність Дволанцюговий лінії:
Відповідно до прийнятої П-образної схемою заміщення половина ємнісної потужності 0,5 Q c генерується на початку лінії і половина - в кінці.
Визначення втрат потужності в трансформаторах.
Втрати потужності мають місце в обмотках і провідності трансформаторів, які для ГПП визначимо за формулою:
Втрати потужності в провідність трансформаторів:
де m - число трансформаторів ГПП;
Q m - втрати реактивної потужності в сталі трансформатора, МВАр:
S н - номінальна потужність трансформатора, МВА.
Визначення потужності на початку лінії електропередачі починаємо з боку ГПП.
Визначимо потужність на початку розрахункового ланки трансформаторів S н.тр. Для цього до втрат потужності в обмотках трансформаторів D S про додамо потужність на шинах 10кВ ГПП:
Визначимо потужність S п.тр, подводимую до трансформаторів, для чого до потужності на початку розрахункового ланки трансформаторів S н.тр додамо потужність втрат в провідність трансформаторів:
Визначимо потужність в кінці лінії передачі S кл (наприкінці ланки), для чого алгебраїчно складемо потужність, що підводиться до трансформаторів, з половиною зарядної потужності лінії:
Визначимо втрати потужності в опорах лінії:
Визначимо потужність на початку лінії S нл (на початку ланки), підсумувавши потужність у кінці ланки з втратами потужності в лінії, і додавши половину зарядної потужності ЛЕП:
ВИЗНАЧЕННЯ НАПРУЖЕНЬ І ВІДХИЛЕНЬ НАПРУЖЕНЬ
На початку визначимо напругу в центрі живлення, тобто на шинах районної підстанції U ЦП в режимі максимального навантаження:
де d U max = 5% - відхилення напруги, яке вказується в завданні;
U н - номінальна напруга 110 кВ.
Тоді напругу в кінці ЛЕП визначається за формулою:
де
Р нл - активна потужність на початку ЛЕП;
Q нл - реактивна потужність на початку ЛЕП.
Втрата напруги в лінії в% становитиме:
Відхилення напруги в кінці ЛЕП в%:
Напруга на шинах вторинної напруги трансформатора, наведене до первинного, буде:
де D U Т - втрату напруги у трансформаторі, визначимо за формулою аналогічною втрати напруги в ЛЕП:
де Р н.тр, Q н.тр - відповідно активна і реактивна потужність на початку розрахункового ланки трансформатора.
У% втрата напруги у трансформаторі складе:
Відхилення напруги на шинах вторинної напруги трансформатора визначається за формулою:
Відгалуження +16%: δU 2 = 0,681 + 5 - 5,17 = 0,511%
Відгалуження 0%: δU 2 = 0,681 + 10 - 5,17 = 5,511%
Відгалуження -16%: δU 2 = 0,681 + 16 - 5,17 = 11,511%
Тепер визначимо напругу в центрі живлення, тобто на шинах районної підстанції U ЦП в режимі мінімального навантаження:
де d U min =- 5% - відхилення напруги, яке вказується в завданні;
U н - номінальна напруга 110 кВ.
Тоді напругу в кінці ЛЕП визначитися за формулою:
де
Р нл - 50% активної потужності на початку ЛЕП;
Q нл - 50% реактивної потужність на початку ЛЕП.
Втрата напруги в лінії в% становитиме:
Відхилення напруги в кінці ЛЕП в%:
Напруга на шинах вторинної напруги трансформатора, наведене до первинного, буде:
де D U Т - втрату напруги у трансформаторі, визначимо за формулою аналогічною втрати напруги в ЛЕП:
де Р н.тр, Q н.тр - відповідно 50% активної і 50% реактивної потужності на початку розрахункового ланки трансформатора.
У% втрата напруги у трансформаторі складе:
Відхилення напруги на шинах вторинної напруги трансформатора визначається за формулою:
Відгалуження +16%: δU 2 = 8,139 + 5 - 2,675 = 10,464%
Відгалуження 0%: δU 2 = 8,139 + 10 - 2,675 = 15,464%
Відгалуження -16%: δU 2 = 8,139 + 16 - 2,675 = 21,464%
ПОБУДОВА ДІАГРАМИ ВІДХИЛЕНЬ НАПРУГИ
Відповідно до ГОСТ 13109-97 для мереж 6-10 кВ і вище максимальні відхилення напруги не повинні перевищувати ± 10%, а в мережах до 1 кВ - ± 5%.
ВИЗНАЧЕННЯ ВТРАТ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ
У лінії, виконаної проводами однакового перетину по всій довжині, втрати електроенергії:
де r 0 - активний опір проводу, Ом / км;
U н - номінальна напруга лінії, кВ;
S p - розрахункова потужність, кВА;
l - довжина ЛЕП, км;
t - час максимальних втрат, ч.
Час втрат t можна визначити лише приблизно. Для визначення t використовуємо формулу:
Втрати електроенергії в трансформаторах ГПП:
де D Р м.н - втрати активної потужності в обмотках трансформатора при номінальному навантаженні (втрати короткого замикання), кВт;
D Р ст - втрати активної потужності в сталі трансформатора (втрати холостого ходу), кВт;
S н - номінальна потужність трансформатора, кВА;
S р - максимальна розрахункова потужність, що перетворюються трансформаторами підстанції, кВА;
m - число трансформаторів на підстанції;
t - час, протягом якого трансформатор знаходиться під напругою (прийняти в розрахунках t = 8760ч), ч.
Повні втрати електричної енергії складуть:
Розрахунок струмів короткого замикання
Опір повітряної ЛЕП:
де х 0 - питомий опір одного кілометра повітряної ЛЕП-110 (приймаємо х 0 = 0,4 Ом / км);
l - довжина лінії, км.
Результуючий опір:
Періодична складова струму короткого замикання для т. До 1:
Амплітуда ударного струму:
Для т. До 2 (напруга 10кВ) наведемо опір ЛЕП-110кВ коефіцієнт напрузі 10кВ за формулою:
де U 10 і U 110 - середнє номінальне напруга щаблі.
Результуючий опір одно:
де опір трансформатора визначається за формулою:
Періодична складова струму короткого замикання в т. До 2 визначиться за формулою:
Амплітуда ударного струму:
Визначення річних експлуатаційних витрат і СОБІВАРТОСТІ ПЕРЕДАЧІ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ
Річні експлуатаційні витрати складаються з трьох доданків:
- Вартість втрат електроенергії в електричних мережах;
- Відрахування на амортизацію обладнання мережі;
- Витрати на поточний ремонт і обслуговування мережі.
Річні експлуатаційні витрати:
де b - вартість електроенергії, грн. / кВт × год;
Р ак, Р рк - амортизаційні відрахування і відрахування на поточний ремонт і обслуговування в к-том елементі мережі,%;
К к - капіталовкладення у розглянутий елемент, тис. руб.
Повні витрати на електропередач складуть:
де С - річні експлуатаційні витрати (річні витрати виробництва) при даному варіанті, тис.руб.;
К - капіталовкладення при даному варіанті, тис.руб.;
Р н - нормативний коефіцієнт ефективності, який для розрахунків в області енергетики приймаємо 0,12.
Собівартість передачі електроенергії:
де Р р - розрахункова потужність залізничного вузла;
Т м - тривалість максимуму навантаження, ч.
СПИСОК
1. Федоров А.А., Старкова Л.Є. Навчальний посібник для курсового і дипломного проектування. - М.: Вища школа, 1987. - 368с.
2. Правила пристрою установок ПУЕ., 6-е, 7-е видання. - Санкт-Петербург: Деан, 2001. - 942с.
3. Караєв Р.І., Волобрінскій С.Д. Електричні мережі й енергосистеми. - М.: Транспорт, 1988. - 312с.
4. Князівське Б.А., Липкин Б.Ю. Електропостачання промислових підприємств. - М.: ВШ, 1986. - 400с.
5. Довідник з проектування електропостачання / Під ред.Ю.Г. Барибін. - М.: Вища школа, 1990.-576с.