Проектирование электрической сети промышленного района

Содержание

Содержание 1 Введение...3 2 Исходные данные...5 3 Характеристика электрифицируемого района и   потребителей электроэнергии...6 4 Предварительные соображения по выбору конструкции и  номинального напряжения линии сети7 5 Выбор количества и мощности силовых трансформаторов  на приемных подстанциях..11 6 Анализ и обоснование схем электрической сети16 7 Технико-экономическое сравнение вариантов  Выбор и обоснование оптимального варианта электрической сети21 8 Электрический расчет основных режимов работы сети35 9 Выбор средств регулирования напряжения..42 10 Технико-экономические показатели сети...45 Список литературы.....46 1 ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина электрические системы и сети — одна из базовых, в которых закладывается фундамент специальной подготовки инженера-энергетика. Цель изучения дисциплины — формирование знаний в области теории расчетов и анализа режимов электрических систем и сетей, обеспечения при их проектировании и эксплуатации экономичности, надежности, а также качества электроэнергии.

Основные задачи дисциплины — обучение основам проектирования электрических сетей и систем и методам повышения их экономичности, надежности и качества электроэнергии, ознакомить с физической сущностью явлений, сопровождающих процесс производства, распределения и потребления электроэнергии, ознакомить с конструкциями элементов линий электропередачи и оборудования.

Современные системы передачи электрической энергии представляют собой развитые электрические сети с многочисленными устройствами регулирования, управления и резервирования. Электрические сети даже отдельной энергосистемы насчитывают тысячи узловых точек, десятки и сотни контуров различных номинальных напряжений, включают разнообразное электрооборудование.

Система электроснабжения должна строиться и функционировать таким образом, чтобы при заданном полезном отпуске электроэнергии потребителям удовлетворялись критерии экономической эффективности, надёжности электроснабжения и качества отдаваемой потребителям электроэнергии. Что же касается передающей части системы, то структура, конфигурации и параметры электрических сетей разных номинальных напряжений должны обладать достаточной для обеспечения устойчивости пропускной способностью. Кроме того, электрическая сеть должна проектироваться и эксплуатироваться таким образом, чтобы обеспечивалась её работоспособность во всех возможных режимах – нормальных, ремонтных, и послеаварийных.

Напряду с обеспечением работоспособности, надёжности функционирования и качества электроэнергии сеть должна удовлетворять критериям экономической эффективности. Такими критериями являются минимум приведённых затрат, потерь электроэнергии и т.д.

Задача проектирования электрических сетей заключается в разработке и технико-экономическом обосновании решений, позволяющих обеспечить оптимальную надежность снабжения потребителей электрической энергией в необходимых размерах и требуемого качества. 

Темой проекта по курсу «Электрические сети является составление технического проекта на стадии проектного задания электрифицируемого района, электроснабжение которого осуществляется от источника питания с номинальным напряжением на шинах 330/220/110/35 кВ.

Характеристика электрофицируемого района и потребителей электроэнергии

Примем условия, согласно которым, электрифицируемый район находится в ненаселенной местности, без больших переходов, во втором районе по ветру (нормативная скорость ветра 29 м/с), во втором районе по гололеду (нормативная толщина стенки гололеда 15 мм), со среднегодовой продолжительностью гроз от 20 до 40 часов с грозой, что соответствует условиям Москвы и Московской области или Санкт-Петербурга.

ИП - источник питания; А – станкостроительный завод; Б – завод подъемно-транспортного оборудования; В – приборостроительный завод; Г – автотракторный завод; Д – целлюлозно-бумажный комбинат.

Предварительные соображения по выбору конструкции и номинального напряжения линий сети

На основе исходных данных принимаем решение о передаче электроэнергии при помощи воздушных линий электропередачи с применением для их прокладки железобетонных опор. Провода для ВЛ будем использовать стандартные, типа АС.

Так как в соответствии с ПУЭ  нагрузки I-ой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания и перерыв в их электроснабжении допускается лишь на время автоматического включения резервного питания, то это следует учесть при проектировании различных вариантов электрических сетей. Как правило, двухцепная линия, выполняемая на одной опоре, не удовлетворяет требованиям надежности электроснабжения потребителей I-ой категории. Для них целесообразно предусматривать не менее двух отдельных одноцепных  линий. При выполнении требований надежности электроснабжения потребители I-ой категории должны обеспечиваться сто процентным резервом, который должен включаться автоматически. В связи с тем, что на рассматриваемых объектах преобладают потребители I-ой категории, то при проектировании будем исходить именно из условий надежности электроснабжения.

Выбор количества и мощности силовых трансформаторов на приемных подстанциях

При проектировании подстанции необходимо учитывать требования резервирования, исходя из того, что потребители Iой  категории должны иметь питание от двух независимых источников электроэнергии, при этом может быть обеспечено резервирование питания и всех других потребителей. При питании потребителей I-ой категории от одной подстанции для обеспечения надежности питания необходимо иметь минимум по одному трансформатору на каждой секции шин, при этом мощность трансформаторов должна быть выбрана следующим образом. При выходе из строя одного из трансформаторов, второй, с учетом ГОСТ 14209 – 97 [2], должен обеспечивать питание всех потребителей I категории и выдерживать перегрузку 1,3 в долях номинальной мощности в течение 2 часов. При более продолжительной перегрузке должно применяться чередование потребителей и другие способы поддержания питания.

Выбор трансформаторов производим для каждой подстанции с двумя трансформаторами при номинальной мощности каждого, рассчитанного в пределах от 60% до 70% максимальной нагрузки и с учетом перегрузки.