Расчет потерь напряжения, мощности, энергии замкнутой сети

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Потери напряжения, мощности и энергии замкнутой сети можно

определить по формулам (32),(33),(34),(35),(36) (см. п. 2.4). Результаты расчета приводятся в таблице 12 .

Таблица 12-Потери напряжения, мощности и энергии

замкнутой сети

Участок сети	U,кВ	Р,кВт	Q,кВАр	W,кВт.ч
А-а
а-в
в-с
с-А'

Проверка замкнутой сети в послеаварийном режиме

Для проверки проводов замкнутой сети в послеаварийном режиме по допустимому току, предполагаем, что один из участков (А-а или с-А') отключаются после короткого замыкания (см. рисунок 8).

Рисунок 9-Схема замкнутой сети в послеаварийном режиме

Худший вариант послеаварийного режима будет в том случае, если отключается участок с большой нагрузкой (например, а-А' рисунок 9).

Из рисунка 9 видно, что замкнутая сеть в послеаварийном режиме

(в результате действия защиты) превращается в разомкнутую сеть.

Рассчитаем такую сеть по методике, изложенной в п. 2.2 . Определив потоки мощности и рабочие токи для сети (см. рисунок 9), сравним их с допустимыми токами выбранных проводов по таблице 11. Если для всех участков замкнутой сети допустимые токи выбранных проводов I_Д больше (или равны) рабочим токам в послеаварийном режиме I_p_,_Aв , то ранее сделанный выбор сохраняется. Если для отдельных участков замкнутой сети I_Д < I_p_,_Aв ,то для этих участков нужно снова сделать выбор стандартных проводов с учетом I_Д > I_p_,_Aв .

4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ

ВАРИАНТОВ

4.1 Критерии сравнения вариантов

Проектируемая электрическая сеть должна обеспечивать:

а) бесперебойность электроснабжения, зависящую от схемы и надежности устройств сети;

б) требуемое качество электрической энергии;

в) удобство и безопасность эксплуатации;

г) возможность дальнейшего развития без коренного переустройства;

д) экономичность.

Требования, предъявляемые к сетям в отношении надежности электроснабжения, зависят от категории электроприемников, разделяющихся на категории.

Электроприемники -ой категории должны обеспечиваться электрической энергией от двух независимых источников. Кроме этого, в данном пособии при выборе числа и мощности трансформаторов (см. п. 1.2) указывается, что на подстанции с потребителями -ой категории питание осуществляется как минимум от двух параллельно работающих трансформаторов. А также при выборе схемы разомкнутой сети (см. п. 2.1) в первую очередь соединяют источник питания с той подстанцией, на которой потребители -ой категории двухцепной линией, повышая надежность электроснабжения.

Качество электрической энергии определяется критериями:

а) стабильностью частоты f_H = 50 Гц;

б) симметрией фазных напряжений;

в) форма кривой напряжения должна быть синусоидальной, т.е.

К_ф = 1,11;

г) стабильностью уровня напряжения, возможностью его регулирования в определенных пределах.

Электрическая энергия производится главным образом в виде переменного тока стандартной (промышленной) частоты f_H =50 Гц. Часть производимой электроэнергии преобразуется для технологического использования в переменный ток повышенной частоты (более 50 Гц) и частично пониженной частоты (менее 50 Гц). Номинальные значения частот устанавливаются ГОСТ-ом 6697-75, где также указываются допустимые отклонения от номинальных частот. Что касается электрических станций и сетей, то качество энергии (в том числе и частоты) нормируется ГОСТ-ом 13109-67. Стабильность частоты зависит от постоянства скорости приводного двигателя, вращающего синхронный генератор.

Симметрия фазных напряжений зависит от симметрии фазных э.д.с. генератора и симметрии нагрузки. Симметрия фазных э.д.с. в настоящее время гарантируется высокоточной технологией изготовления электрического генератора. Симметрия нагрузки выполняется при условии , т.е. при условии равенства комплексных сопротивлений нагрузки всех фаз. Соблюдение этого условия гарантировано правильным подбором и подключением потребителей, учитывая величину сопротивления нагрузки и её характер (активная, индуктивная или емкостная). Один из основных недостатков электрической энергии заключается в том, что она представляет большую опасность для организма человека. И эта опасность тем выше, чем выше уровень напряжения электрической сети. В то же время, по мере увеличения дальности электропередач и передаваемой по ним мощности, необходимо увеличивать напряжение, чтобы передача электроэнергии была бы экономически целесообразной. Решение этих вопросов связано с улучшением конструкции электрического оборудования и аппаратов, изменением конструкции элементов ВЛ и КЛ, с соответствующей подготовкой персонала с учетом вредных и опасных факторов при передаче электрической энергии.

Разработка электрической сети должна учитывать и перспективу развития. Это достигается правильным расчетом рабочего тока (максимальное значение которого достигается к пятому году эксплуатации) и выбором экономического сечения с учетом поправочного коэффициента

, (46)

где i₁ = I₁/I₅ – расчетный ток первого года эксплуатации линии,

отнесенный к току пятого года;

i_max= I_max/I₅ – максимальный ток за пределами пятого года эксплуатации, отнесенный к току пятого года.

ГОСТ 13109-67 предусматривает допустимые отклонения напряжения:

а) на зажимах двигателей, аппаратов управления (-5 ¸ +10)%*U_ном ;

б) на приборах освещения (-2,5 ¸ +5)%*U_ном;

в) на зажимах остальных приемников (-2,5 ¸ +5)*U_ном .

В послеаварийных режимах допускается дополнительное понижение напряжения на 5% к указанным выше по ГОСТу.

Скомпенсировать потери и отклонения напряжения возможно путем применения синхронных компенсаторов, расчетом потерь напряжения с учетом сечений проводов, применением ПБВ или РПН трансформаторов. В данном пособии предлагается для решения этого вопроса применение батарей конденсаторов (см. п. 1.3) и выбор коэффициентов трансформации ( см. п 5.2, т.к. у выбранных трансформаторов имеется в наличии РПН).

Выбор оптимального варианта сети можно сделать только учитывая все выше перечисленные критерии.

Тогда определяющим фактором выбора будет экономический показатель – это сравнение разомкнутой и замкнутой сетей по приведенным затратам.

Рассмотрим метод приведенных затрат, являющийся основным в экономических расчетах. С целью упрощения будем считать, что строительство электрической сети определяется одним годом, сравнивая варианты разомкнутой и замкнутой сетей, полагаем, что затраты и ущерб от перерыва в электроснабжении одинаков (т.е. его учитывать не будем). Таким образом необходимо составить смету приведенных затрат для разомкнутой и замкнутой сети.

В итоге выбирается тот вариант, у которого приведенные затраты меньше.

4.2 Составление сметы приведенных затрат

Приведенные затраты (ПЗ) без ущерба от перерыва электроснабжения, когда продолжительность строительства не превышает года определятся

ПЗ = Е_Н*К+И+ * , (47)

где Е_Н – нормативный коэффициент эффективности, Е_Н =0,12¸0,15;

К - основные фонды (первоначальные затраты на сооружение

сети, руб;

И – суммарные ежегодные расходы на эксплуатацию, руб;

- стоимость 1-ого кВт*ч электроэнергии, потерянной при

передаче, 0,006 руб/кВт*ч по ценам 1990 года;

- ежегодные суммарные потери электроэнергии в транс-

форматорах и рассматриваемой сети, кВт*ч.

К = К_П + К_Л , (48)

где К_П – затраты на оборудование подстанций, руб;

К_Л – затраты на монтаж сети (ВЭЛ), руб.

И = И_П + И_Л , (49)

где И_П – расходы на эксплуатацию оборудования подстанций, руб;

И_Л – расходы на эксплуатацию участков сети, руб.

И_П = р_П *К_П , (50)

где р_П – коэффициент суммарных отчислений, р_П = 0,105. Он

включает следующие коэффициенты :

р_а – отчисления на амортизацию;

р_в – отчисления на ремонт;

р_о – отчисления на обслуживание подстанций.

И_Л = р_Л *К_П , (51)

где р_Л – коэффициент суммарных отчислений на обслуживание

участков сети, р_Л = 0,054. Он также включает сумму

численных значений коэффициентов амортизации, на ре-

монт и обслуживание участков сети.

Суммарные потери электроэнергии можно определить

W = W_T + W_Л , (52)

где W_T- cуммарные потери электроэнергии всех трансформато-

ров на всех подстанциях (см. таблицу 3' ,п. 1.2.1),кВч*ч;

W_Л- суммарные потери электроэнергии всех участков сети

выбранного варианта (см. таблицу 10 для разомкнутой

сети или см. таблицу 12 для замкнутой сети),кВт*ч.

Также необходимо рассчитать затраты на оборудование подстанций (К_П) и затраты на монтаж участков сети ВЛ (К_Л) .

4.2.1 Расчет сметы затрат на оборудование подстанций и монтаж

участков сети

Для решения данного вопроса необходимо составить принципиальные схемы для разомкнутой (см. рисунок 10) и замкнутой (см. рисунок 11) сетей.

Ток нагрузки на низкой стороне для i-ой подстанции можно оп-

ределить по формуле

I_2,_i = , (51)

где S_max_,_i – полная мощность i-ой подстанции, (определяется по формуле (3)),ВА;

U₂_H – напряжение на низкой стороне, U₂_H = 10 кВ.

Таблица 13-Расчетная стоимость трехфазных двухобмоточных

трансформаторов с U₁_H = 35 кВ и U₂_H = 10 кВ в тыс.руб.

Мощность

Трансформатора

S_HT, кВА

Стоимость трансформатора

без РПН с РПН с расщепленными обмотками 100 105,312 --- 160 144,804 --- 250 190,878 --- 400 --- 579,216 --- 630 --- 763,512 --- 1000 --- 1013,628 --- 1600 --- 1099,194 --- 2500 --- 1395,384 --- 4000 --- 1691,574 --- 6300 --- 2007,51 --- 10000 --- 2751,276 --- 16000 --- 4028,184 --- 25000 --- --- 5068,14 32000 --- --- 5667,102 40000 --- --- 6338,466 63000 --- --- 8517,108

Примечание - Цены на трансформаторы соответствуют первому кварталу 2010 г.

Указанные схемы (см рисунки 10 и 11) составлены на основе стандартных схем, рекомендуемых в справочной литературе. Для определения К_П и К_Л для разомкнутой и замкнутой сетей необходимо заполнить таблицы 16,17,18,19, используя данные таблиц 13,14 со стоимостными показателями.

Рисунок 10-Принципиальная схема разомкнутой сети

Рисунок 11- Принципиальная схема замкнутой сети

Таблица 14-Стоимость оборудования, монтажа и транспортировки воздушной линии (ВЛ) 35 кВ, тыс. руб./км

Тип провода

Дата: 2018-11-18, просмотров: 746.

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒