Помощь студентам в учебе
Проектирование электрической сети и моделирование сигналов переходных процессов
|
ВВЕДЕНИЕ 8
1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДАЛЬНЕЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
СВЕРХВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ 9
1.1. Исходные данные 9
1.2. Выбор генератора 10
1.3. Выбор мощности блочных трансформаторов 10
1.4. Определение числа ЛЭП и сечения проводников 10
1.5. Волновые параметры электропередачи 11
1.6. Определение реактивных мощностей по концам электропередачи в
максимальном и минимальных режимах 12
1.7. Расчет напряжения в середине линии 14
1.8. Определение запаса по предельной передаваемой мощности 14
1.9. Проверка допустимости загрузки генераторов реактивной мощности .. 15
1.10. Выбор мощности автотрансформаторов связи 17
1.11. Определение мощности компенсирующих устройств 18
2. РАЙОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ 20
2.1. Исходные данные 20
2.2. Выбор вариантов схемы сети 21
2.3. Выбор номинального напряжения электрической сети 24
2.4. Баланс активной и реактивной мощности в электрической сети 27
2.5. Выбор типа, мощности и места установки компенсирующих 30
устройств 30
2.6. Выбор силовых трансформаторов понизительных подстанций 33
2.7. Выбор сечения проводников воздушных линий электропередач 35
2.8. Выбор схем распределительных устройств 44
2.9. Технико-экономический расчёт РЭС 46
2.10. Максимальный режим 55
2.10.1. Определение расчетной нагрузки ПС и расчет потерь в трансформаторах 55
2.10.2. Расчет перетоков мощностей с учетом потерь в линии 59
2.10.3. Определение значения напряжения в узловых точках 61
(в точках на стороне ВН) в максимальном режиме 61
2.10.4. Регулирование напряжения в электрической сети в
максимальном 62
режиме 62
2.11. Послеаварийный режим 68
2.11.1. Определение значения напряжения в узловых точках в
послеаварийном режиме 71
2.11.2. Регулирование напряжения в электрической сети в
послеаварийном режиме 72
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОНИЖАЮЩЕЙ ПОДСТАНЦИИ 110/10 КВ ... 76
3.1. Исходные данные 76
3.2. Расчет токов трехфазного короткого замыкания 76
3.3. Выбор оборудования на стороне ВН 78
3.4. Выбор оборудования на стороне НН 92
3.5. Выбор трансформатора собственных нужд 110
4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 113
5. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА 117
5.1. Актуальность 117
5.2. Затухание гармонических сигналов в линии электропередач 118
5.3. Определение коэффициентов отражения и прохождения на основе
аналитической формулы 121
5.4. Моделирование сигнала ПП в линии с сосредоточенной
неоднородностью в виде сопротивления 123
5.5. Размахи импульсов напряжения прямого сигнала 126
5.6. Исследование параметров сигналов переходного процесса в
неоднородной линии 128
5.7. Определение коэффициента прохождения СПП по результатам
моделирования 129
5.8. Сравнение коэффициентов отражения и прохождения 130
5.9. Моделирование сигнала ПП в линии с сосредоточенной
неоднородностью в виде емкости 133
5.10. Размахи импульсов напряжения прямого сигнала 134
5.11. Исследование параметров сигналов переходного процесса в
неоднородной линии 135
5.12. Определение коэффициента прохождения СПП по результатам
моделирования 136
137
5.13. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 138
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 140
1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДАЛЬНЕЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
СВЕРХВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ 9
1.1. Исходные данные 9
1.2. Выбор генератора 10
1.3. Выбор мощности блочных трансформаторов 10
1.4. Определение числа ЛЭП и сечения проводников 10
1.5. Волновые параметры электропередачи 11
1.6. Определение реактивных мощностей по концам электропередачи в
максимальном и минимальных режимах 12
1.7. Расчет напряжения в середине линии 14
1.8. Определение запаса по предельной передаваемой мощности 14
1.9. Проверка допустимости загрузки генераторов реактивной мощности .. 15
1.10. Выбор мощности автотрансформаторов связи 17
1.11. Определение мощности компенсирующих устройств 18
2. РАЙОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ 20
2.1. Исходные данные 20
2.2. Выбор вариантов схемы сети 21
2.3. Выбор номинального напряжения электрической сети 24
2.4. Баланс активной и реактивной мощности в электрической сети 27
2.5. Выбор типа, мощности и места установки компенсирующих 30
устройств 30
2.6. Выбор силовых трансформаторов понизительных подстанций 33
2.7. Выбор сечения проводников воздушных линий электропередач 35
2.8. Выбор схем распределительных устройств 44
2.9. Технико-экономический расчёт РЭС 46
2.10. Максимальный режим 55
2.10.1. Определение расчетной нагрузки ПС и расчет потерь в трансформаторах 55
2.10.2. Расчет перетоков мощностей с учетом потерь в линии 59
2.10.3. Определение значения напряжения в узловых точках 61
(в точках на стороне ВН) в максимальном режиме 61
2.10.4. Регулирование напряжения в электрической сети в
максимальном 62
режиме 62
2.11. Послеаварийный режим 68
2.11.1. Определение значения напряжения в узловых точках в
послеаварийном режиме 71
2.11.2. Регулирование напряжения в электрической сети в
послеаварийном режиме 72
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОНИЖАЮЩЕЙ ПОДСТАНЦИИ 110/10 КВ ... 76
3.1. Исходные данные 76
3.2. Расчет токов трехфазного короткого замыкания 76
3.3. Выбор оборудования на стороне ВН 78
3.4. Выбор оборудования на стороне НН 92
3.5. Выбор трансформатора собственных нужд 110
4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 113
5. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА 117
5.1. Актуальность 117
5.2. Затухание гармонических сигналов в линии электропередач 118
5.3. Определение коэффициентов отражения и прохождения на основе
аналитической формулы 121
5.4. Моделирование сигнала ПП в линии с сосредоточенной
неоднородностью в виде сопротивления 123
5.5. Размахи импульсов напряжения прямого сигнала 126
5.6. Исследование параметров сигналов переходного процесса в
неоднородной линии 128
5.7. Определение коэффициента прохождения СПП по результатам
моделирования 129
5.8. Сравнение коэффициентов отражения и прохождения 130
5.9. Моделирование сигнала ПП в линии с сосредоточенной
неоднородностью в виде емкости 133
5.10. Размахи импульсов напряжения прямого сигнала 134
5.11. Исследование параметров сигналов переходного процесса в
неоднородной линии 135
5.12. Определение коэффициента прохождения СПП по результатам
моделирования 136
137
5.13. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 138
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 140
Производство электроэнергии растет во всем мире, что сопровождается ростом числа электроэнергетических систем, которое идет по пути централизации выработки электроэнергии на крупных электростанциях и интенсивного строительства линий электропередач и подстанций.
Задачей проектирования энергосистем является разработка с учётом новейших достижений науки и техники, и технико -экономическое обоснование решений, определяющих формирование энергетических объединений и развитие электрических станций, электрических сетей и средств их эксплуатации и управления, при которых обеспечивается оптимальная надёжность снабжения потребителей электрической энергией в необходимых размерах и требуемого качества с наименьшими затратами.
Основной целью расчетов режимов при проектировании электрических сетей является определение их параметров, характеризующих условия в которых работают оборудование сетей и ее потребители, а также определение потерь напряжения. Результаты расчетов режимов сетей являются основой для оценки качества электроэнергии, выдаваемой потребителям, допустимости рассматриваемых режимов с точки зрения работы оборудования сети, а также выявления оптимальных условий энергоснабжения потребителей.
В успешном решении поставленных задач необходимо правильное формирование конфигураций, схем и выбора параметров электрических сетей районов, являющихся связующей подсистемой между электростанцией и электроустановками непосредственных потребителей электроэнергии.
Задачей проектирования энергосистем является разработка с учётом новейших достижений науки и техники, и технико -экономическое обоснование решений, определяющих формирование энергетических объединений и развитие электрических станций, электрических сетей и средств их эксплуатации и управления, при которых обеспечивается оптимальная надёжность снабжения потребителей электрической энергией в необходимых размерах и требуемого качества с наименьшими затратами.
Основной целью расчетов режимов при проектировании электрических сетей является определение их параметров, характеризующих условия в которых работают оборудование сетей и ее потребители, а также определение потерь напряжения. Результаты расчетов режимов сетей являются основой для оценки качества электроэнергии, выдаваемой потребителям, допустимости рассматриваемых режимов с точки зрения работы оборудования сети, а также выявления оптимальных условий энергоснабжения потребителей.
В успешном решении поставленных задач необходимо правильное формирование конфигураций, схем и выбора параметров электрических сетей районов, являющихся связующей подсистемой между электростанцией и электроустановками непосредственных потребителей электроэнергии.
Проектирование электроэнергетических систем должно решать задачи формирования целесообразного комплекса электрических станций, линий электропередачи и понижающих подстанций, обеспечивающих
высококачественное электроснабжение всех потребителей рассматриваемого региона (промышленность, транспорт, коммунально-бытовой комплекс, сельскохозяйственные производства и населенные пункты). При этом современная трактовка «целесообразного» выполнения энергосистемы подразумевает не только экономическую эффективность ее осуществления, но и соответствие требованиям охраны природы и экологической среды человека, технической эстетики, учета развития как потребителей электроэнергии, так и иных факторов народного хозяйства страны и т.п.
Понятие "качества электроснабжения", здесь подразумевает обеспечение обоснованной (или нормативной) надежности подачи электроэнергии потребителям, а также соблюдение нормативных требований качества частоты переменного тока и ряда характеристик напряжения. В успешном решении данных задач очевидна роль научно-грамотного формирования конфигураций, схем и выбора параметров электрических сетей районов, являющихся связующей подсистемой между электрическими станциями и электроустановками непосредственных потребителей электроэнергии. В настоящее время в нашей стране, как и в ряде индустриально развитых странах большая часть электрических сетей указанного назначения осуществляется при напряжении классов 110 - 115 и 220 - 230 кВ. Протяженность электрических сетей 35- 220 кВ в электроэнергетических системах составляет около 90 % суммарной
протяженности электросетей 35 - 1150 кВ.
Развитие современных электроэнергетических систем необходимо прогнозировать на 15 - 25 лет вперед. Планирование развития и проектирование конкретных электросетей районов осуществляется с прогнозом электропотребления, электрических нагрузок, состава электростанций и т.п. на 10 - 15 лет. При этом неизбежна ограниченность достоверности указанных выше и иных исходных условий проектирования.
В данном дипломе был выполнен расчет районной электрической сети 110/10 кВ и выбор оборудования тупиковой подстанции.
При расчете районной электрической сети были рассмотрены два варианта районной электрической сети, по технико-экономическим показателям из них выбрана и рассчитана наиболее надежная и экономичная. Для оптимального варианта РЭС были рассчитаны максимальный и послеаварийный режимы работы, определены потоки мощности во всех этих режимах.
При проектировании подстанции были выбраны электрические аппараты, токоведущие части и измерительные приборы на стороне 110 и 10 кВ, шины и ошиновки на стороне 110 кВ. Выбор оборудования проводился по современным каталогам, ГОСТ-ам и ПУЭ.
Дополнительно была рассчитана линия электропередачи сверхвысокого напряжения.
В разделе БЖД рассмотрена техника безопасности при ремонте воздушных линий.
В качестве специального вопроса рассмотрена тема: «Моделирование сигналов переходного процесса».
высококачественное электроснабжение всех потребителей рассматриваемого региона (промышленность, транспорт, коммунально-бытовой комплекс, сельскохозяйственные производства и населенные пункты). При этом современная трактовка «целесообразного» выполнения энергосистемы подразумевает не только экономическую эффективность ее осуществления, но и соответствие требованиям охраны природы и экологической среды человека, технической эстетики, учета развития как потребителей электроэнергии, так и иных факторов народного хозяйства страны и т.п.
Понятие "качества электроснабжения", здесь подразумевает обеспечение обоснованной (или нормативной) надежности подачи электроэнергии потребителям, а также соблюдение нормативных требований качества частоты переменного тока и ряда характеристик напряжения. В успешном решении данных задач очевидна роль научно-грамотного формирования конфигураций, схем и выбора параметров электрических сетей районов, являющихся связующей подсистемой между электрическими станциями и электроустановками непосредственных потребителей электроэнергии. В настоящее время в нашей стране, как и в ряде индустриально развитых странах большая часть электрических сетей указанного назначения осуществляется при напряжении классов 110 - 115 и 220 - 230 кВ. Протяженность электрических сетей 35- 220 кВ в электроэнергетических системах составляет около 90 % суммарной
протяженности электросетей 35 - 1150 кВ.
Развитие современных электроэнергетических систем необходимо прогнозировать на 15 - 25 лет вперед. Планирование развития и проектирование конкретных электросетей районов осуществляется с прогнозом электропотребления, электрических нагрузок, состава электростанций и т.п. на 10 - 15 лет. При этом неизбежна ограниченность достоверности указанных выше и иных исходных условий проектирования.
В данном дипломе был выполнен расчет районной электрической сети 110/10 кВ и выбор оборудования тупиковой подстанции.
При расчете районной электрической сети были рассмотрены два варианта районной электрической сети, по технико-экономическим показателям из них выбрана и рассчитана наиболее надежная и экономичная. Для оптимального варианта РЭС были рассчитаны максимальный и послеаварийный режимы работы, определены потоки мощности во всех этих режимах.
При проектировании подстанции были выбраны электрические аппараты, токоведущие части и измерительные приборы на стороне 110 и 10 кВ, шины и ошиновки на стороне 110 кВ. Выбор оборудования проводился по современным каталогам, ГОСТ-ам и ПУЭ.
Дополнительно была рассчитана линия электропередачи сверхвысокого напряжения.
В разделе БЖД рассмотрена техника безопасности при ремонте воздушных линий.
В качестве специального вопроса рассмотрена тема: «Моделирование сигналов переходного процесса».