Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Исследование применения высоковольтных линий постоянного тока в электроэнергетических системах

Работа №113658

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

электротехника

Объем работы90
Год сдачи2017
Стоимость4875 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
29
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 4
Глава 1 Высоковольтные линии электропередач постоянного тока как объект
исследования 5
1.1 Историческая справка 5
1.2 Сравнительная оценка систем передачи постоянного и переменного тока 6
1.2.1 Сравнение стоимости электропередачи 6
1.2.2 Оценка технических характеристик электропередачи 8
1.2.3 Предел по статической устойчивости 8
1.2.4 Регулирование напряжения 9
1.2.5 Компенсация линии 9
1.2.6 Управление потоками мощности объединенных энергосистем 10
1.2.7 Оценка надежности 11
1.2.8 Анализ схемотехники и основного силового оборудования ВППТ 11
1.2.9 Принцип работы технологии ВППТ 12
1.2.10 Преобразовательный блок 14
1.2.11 Батареи конденсаторов на стороне постоянного тока 17
1.2.12 Сглаживающий реактор на стороне постоянного тока 17
1.2.13 Преобразовательный трансформатор 18
1.2.14 Силовые фильтры высших гармоник на стороне переменного тока 19
1.3 Оценка последствий повсеместного внедрения систем передачи
электрической энергии на постоянном токе 20
1.4 Высоковольтные линии постоянного тока как «Межсетевой экран» 22
1.5 Цели и задачи исследования 28
Глава 2 - Расчёт высоковольтной линии постоянного тока 29
2.1 Описание Жигулёвской ГЭС 29
2.1.1 Территориальное месторасположения 29
2.1.2 Основное силовое оборудования Жигулёвской ГЭС 30
2.2 Выбор класса напряжения 30
2.3 Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов 32
2.3.1 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов 32
2.3.2 Расчёт трансформатора ТРДЦПНА-630000/13/150/150 33
2.4 Расчёт ЛЭП 36
2.4.1 Выбор опоры ЛЭП 36
2.4.2 Выбор проводов 37
2.4.3 Расчёт изоляторов для воздушной линии электропередач
постоянного тока 39
2.5 Выбор преобразовательного оборудования 41
2.6 Расчет токов короткого замыкания 43
2.6.1 Расчет токов трехфазного короткого замыкания на стороне
переменного тока 44
2.6.2 Расчет токов при коротком замыкании полюсов выпрямительного
преобразователя 47
2.7 Выбор и проверка основного силового оборудования 49
2.8 Реактривная мощность преобразователей 52
2.9 Расчёт сглаживающего реактора 56
2.10 Расчёт высших гармоник 58
2.11 Расчёт фильтра высших гармоник 61
2.12 Однолинейная схема ЛЭП 66
2.13 Расчёт потерь в линии 67
Глава 3 - Сравнительный анализ линии постоянного и переменного тока 75
3.1 Сравнительный анализ линии постоянного и переменного тока 75
Заключение 86
Список используемых источников 88

Наблюдаемое в настоящее время стремительное развитие силовой полупроводниковой техники, увеличение доли возобновляемых источников энергии, а также глобализация энергетики вдохнули новую жизнь в технологии и проекты высоковольтной передачи энергии постоянным током (ВППТ). Так, в России планируется строительство трех проектов ВППТ сверхвысокого напряжения, в Китае действует программа по строительству 14 проектов ВППТ напряжением ±800 кВ. Аналогичные проекты предлагаются в Бразилии (Belo Monte и Rio Madeira), Индии (Chicken Neck), ЮАР (WestCor). Кроме того, специфика функционирования ВППТ позволяет осуществлять проекты по передачи энергии на большие расстояния - Объединение Европа-Азия (Греция- Кипр-Израиль) длиной 1000 км, мощностью 2000 МВт; Атлантический ветер (США) 560 км, 7000 МВт; Шетланд (Великобритания) - 320 км, 600 МВт и др., а также осуществить объединение несинхронно работающих электроэнергетических систем (ЭЭС) и их частей.
Согласно данным научных групп, а также компаний ABB, Siemens, Alstom и др, специализирующихся на ВППТ (в зарубежной литературе ВППТ), в 2000 г. в мире находилось в эксплуатации 52 объекта ВППТ общей мощностью около 25 ГВт, а на сегодняшний день в мире в эксплуатации или в стадии строительства находится около 170 проектов ВППТ, с суммарной пропускной способностью почти 200 ГВт.
Таким образом, наблюдаемая в настоящая время тенденция по увеличению проектов ВППТ во всем мире, определяет необходимость в решении ряда исследовательских, эксплуатационных и проектных задач функционирования ЭЭС, включающих проекты ВППТ.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

В данной магистерской диссертации был выполнен анализ существующих видов высоковольтных линий электропередач постоянного тока.
В качестве исследования была выбрана проектируемая линия постоянного тока Жигулёвская ГЭС - ПС Северная (г.Москва). Данная линия сравнивалась с существующей линией переменного тока Жигулёвская ГЭС - ОЭС Центр.
Для исследования применяемости высоковольтных линий постоянного тока в электроэнергетических системах необходимо было выбрать тип опор, проводник, изоляцию и охранную зонную. В качестве проводника были выбраны и проверены провода марки 4хАС-600, а тип изолятора ПС-8,5 в количестве 31 шт в гирлянде.
Так же было необходимо выбрать количество и тип силовых трансформаторов (4 трансформатора типа ТРДЦПНА-630000/13/150/150), количество и тип преобразовательного оборудования (высоковольтный управляемый тиристор типа 5STP 37Y8500 ф.АВВ.), выбор и проверочный расчёт основного коммутационного оборудования (элегазовый выключатель ф. АВВ марки LTB 170D1/B) и выбор сглаживающего реактора СРОС-1000-2.
В ходе выполнения диссертации были рассчитаны высшие гармоники для 12-ти пульстной системы преобразования и реактивная мощность преобразовательной установки. По данным расчётам были выбраны компенсирующее устройство типа СКУ-150/750 и фильтровой реактор типа ФРОС, что в совокупности дало компенсатор реактивной мощности для первой гармоники и фильтр для 11, 13, 23 и 25 гармоник, на инверторной подстанции г. Москва.
Далее был произведён расчёт потерь электроэнергии в ходе которого выяснилось, что линия переменного тока, имеет меньшее сопротивление проводников, но с учетом компенсации реактивной мощности потери электрической мощности в ней оказались больше по сравнению с линией постоянного тока, на 2 МВт.
В третьей главе была определена экономическая длина равная 538 км. Это длина, при которой стоимость ЛЭП постоянного тока равняется стоимости ЛЭП переменного тока. А так же было рассчитано, что при использовании существующей ВЛ в качестве ВЛ постоянного тока возможно увеличение пропускной способности ЛЭП на 155%.



1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). - 7-е изд. - Москва: НЦ ЭНАС, 2014.
2. Иванова, Е. А. Методика выбора индуктивности линейного реактора для
кабельно-воздушной линии постоянного тока. - Известия НИИ
Постоянного Тока, №64, 2010.
3. Степкина, Ю.В. Проектирование электрической части понизительной подстанции : учеб.-метод. Пособие по выполнению курсового и дипломного проектирования / Ю.В. Степкина, В.М. Салтыков. - Тольятти: ТГУ, 2007.
4. Герасимова, В.Г. Электротехнический справочник Т.3. Кн. 1. Производство, передача и распределение электрической энергии / под ред. В.Г. Герасимова, А.Ф. Дьякова, А.И. Попова и др. - М.: МЭИ, 2002.
5. Кудрин, Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий: учебник для вузов / Б.И. Кудрин. - М: Интермет Инжиниринг, 2007.
6. Лыкин, А.В. Электрические системы и сети / А.В. Лыкин. - М.: Логос, 2006.
7. Padhan, S. K. Journal of Control Science and Engineering [Text] / S. K. Padhan, C. Nahak // Hindawi Publishing Corporation. - Egypt, 2016.
8. Конюхова, Е.А. Электроснабжение объектов: учебное пособие для студентов. Москва: «Мастерство», 2002.
9. Кужеков, С.Л. Практическое пособие по электрическим сетям и электрооборудованию / С.Л. Кужеков, С.В. Гончаров. - Изд. 6-е. - Ростов- на-Дону: Феникс, 2012.
10. Ополева, Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: справочник. Москва: Инфра - М, 2006.
11. Блок, В.М. Электрические сети и системы / В.М. Блок. - М.: Высшая школа, 2007.
12. Сенько, В.В. Электромагнитные переходные процессы в СЭС: учебно--методическое пособие / В.В. Сенько. - Тольятти: ТГУ, 2007.
13. Minullin R.G., Fardiev I.Sh., Gubaev D.F., Lukin E.I. Specific Features of the Connection of a Reflectometer to Power Transmission Lines for Location Probing/ Minullin R.G., Fardiev I.Sh., Gubaev D.F., Lukin E.I. // Russian Electrical Engineering. New York: Allerton Press, Inc., Vol. 79 (№ 2).2008.
14. Неклепаев, Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: учеб. пособие для вузов / Б.Н. Неклеаев, И.П. Крючков. - М.: Энергоатомиздат, 2004.
15. Пилипенко, О.И. Выбор силовых трансформаторов: учебно.-метод. пособие / О.И. Пилипенко. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2003.
16. Файбисовича, Д.Л. Справочник по проектированию электрических сетей - 3-е изд. - Москва: НЦ ЭНАС, 2009.
17. Minullin, R.G. Power Transmission Lines by the Location Method/ Minullin R.G., Petrushenko Yu.Ya., Fardiev I.Sh // Russian Electrical Engineering. New York: Allerton Press, Inc., Vol. 79 (№ 7). 2008.
18. Свиридов, Ю.П. Проектирование электрических станций и подстанций: методическое указания к курсу проектированию / Ю. П. Свиридов, С. М. Пестов. - Ульяновск: УлГТУ, 2011.
19. Соловьёв, А.Л. Трансформаторы и Автотрансформаторы 35-220 кВ. Дифференциальная токовая защита. Расчёт уставок: методическое указание. Санкт-Петербург: ООО «НТЦ «Механотроника»», 2013.
20. Minullin, R.G. Detection of Disconnection Faults and Double - Phase Short Circuits in the Wires of Overhead Transmission Lines by the Location Method/ Minullin R.G., Petrushenko Yu.Ya., Fardiev I.Sh., Lukin E.I. // Russian Electrical Engineering. New York: Allerton Press, Press, Inc., Vol. 80(№2). 2009.
21. Белый, И.В. Комплектное распределительное устройство высокого напряжения СЭЩ-70 «Самсон» на номинальное напряжения 6, 10, 20 кВ и номинальные токи от 630 до 4000 А: техническая информация ТИ-145-2011. Версия 4.0. Самара: ЗАО «Электрощит», 2011.
22. Chan-KiKim, Vijay HDVC transmission: Power conversation application simpower systems, IEEE Press, John Wiley & Sons (Asia) Pte Ltd., 2009.
23. Fact Sheet High-voltage direct current transmission (HVDC) // Компания «Siemens». - URL: http://www.siemens.com/press/pool/de/events/2012/energy/ 2012-07-wismar/factsheet-hvdc-e.pdf, 2012.
24. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ: стандарт организации. Москва: ОАО «ФСК ЕЭС», 2009.
25. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору
электрооборудования руководящий документ РД 153-34.0-20.527-98.
Москва: НЦ ЭНАС, 2001.
26. Александров, Г. Н. Управляемые реакторы: Учебное пособие - СПб.: АО «Главный вычислительный центр энергетики» Северо-Западный филиал, 2004.
27. Свиридов, Ю.П. Проектирование электрических станций и подстанций: методическое указания к курсу проектированию / Ю. П. Свиридов, С. М. Пестов. - Ульяновск: УлГТУ, 2011.
28. Ополева, Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: справочник. Москва: Инфра - М, 2006.
29. Ананичева, С.С. Передача электрической энергии на большие расстояния: учебное пособие. Екатеринбург: УрВу, 2012.
30. Файбисовича, Д.Л. Справочник по проектированию электрических сетей - 3-е изд. - Москва: НЦ ЭНАС, 2009.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.