Переходные процессы в электроэнергетических системах

Курсовая работа

по дисциплине:

"Переходные процессы в электроэнергетических системах"

Содержание

Введение

1. Генерация и потребление активной и реактивной мощностей в проектируемой сети

1.1 Генерация и потребление активной мощности

1.2 Потребление и покрытие потребности в реактивной мощности

2. Выбор схемы, номинального напряжения и основного электрооборудования линий и подстанций сети

2.1 Выбор схемы сети по протяженности и длине трассы

2.2 Проверка отобранных вариантов по допустимым потерям напряжения

2.3 Технико-экономическое сравнение вариантов

2.4 Уточненный баланс реактивной мощности

3. Расчет основных режимов работы сети и определение их параметров

3.1 Режим максимальных нагрузок

3.2 Минимальный режим

3.3 Послеаварийный режим

4. Регулирование напряжения

4.1 Регулирование напряжения в режиме наибольших нагрузок

4.2 Регулирование напряжения в режиме минимальных нагрузок

4.3 Регулирование напряжения в послеаварийном режиме

5. Технико-экономические показатели

Заключение

Список используемых источников

Приложения

Введение

Современные энергетические системы состоят из множества связанных между собой элементов, которые оказывают взаимное влияние друг на друга. Поэтому проектирование всей системы достаточно сложная и трудоемкостная задача.

Проектирование электрических систем, как правило, не начинается с "нуля". Электрические системы формируются из работающих станций, энергоузлов и т.д. Основная задача проектирования электрической системы состоит в выборе её оптимальной структуре, т.е. в отыскании оптимального варианта развития генерирующих мощностей энергосистемы в совокупности с системообразующими линиями электропередачи.

Проектирование электрических систем должно включать техническое и экономическое обоснование развития электрических станций, электрических сетей и средств их эксплуатации, в том числе и средств управления.

Спроектированная сеть должна удовлетворять следующим требованиям:

.надежность;

2.экономичность;

.удобство в эксплуатации;

.возможность дальнейшего развития;

.качество энергии, передаваемой по сети;

Но проектирование нельзя проводить исходя только из минимизации расхода материалов, потерь энергии и т.д. Необходимо рассматривать несколько факторов. Поэтому при выборе наилучшего варианта определяющим должен быть критерий, учитывающий несколько условий одновременно.

сеть электрическая параметр режим

1. Генерация и потребление активной и реактивной мощностей в проектируемой сети

1.1 Генерация и потребление активной мощности

Потребление активной мощности в проектируемой сети рассматривается для периода наибольших нагрузок и слагается из нагрузок в заданных пунктах потребления электроэнергии и потерь мощности в линиях и понижающих трансформаторах сети.

Суммарные потери активной мощности в линиях и трансформаторах проектируемой сети одного-двух номинальных напряжений в первом приближении могут быть приняты равными 3-5 % от суммы заданных нагрузок пунктов.

Суммарная активная мощность генераторов электростанций, необходимая для питания проектируемой сети, слагается из наибольшей одновременно потребляемой мощности и суммарных потерь мощности в сети.

,

Где Рген - суммарная активная мощность генераторов электростанций, Рнагрi - нагрузки в заданных пунктах, - потери мощности в линиях и понижающих трансформаторах сети.

В курсовом проекте предполагается, что установленная мощность генераторов питающей электрической системы достаточна для покрытия потребностей проектируемого района в активной мощности. Поэтому здесь не рассматривается установка дополнительных генераторов электрических станций, сооружение новых электростанций и т.п. Тогда:

МВт;

МВт.

1.2 Потребление и покрытие потребности в реактивной мощности

Приближённое рассмотрение потребления реактивной мощности, а также ориентировочный выбор мощности, типов и размещения компенсирующих устройств (КУ) в проектируемой сети будем производить до технико-экономического сравнения вариантов схемы сети. Так как компенсация реактивной мощности может существенно влиять на значения полных нагрузок подстанций, а следовательно, и на выбираемые номинальные мощности трансформаторов, сечения проводов линий, на потери напряжения, мощности и энергии в сети.

В конечном итоге выбор мощности КУ и их размещение по подстанциям сети повлияют на оценку технических и технико-экономических показателей вариантов схемы сети и, следовательно, могут повлиять на правильность выбора рационального номинального напряжения и схемы проектируемой сети.

При выполнении курсового проекта условно принимаем совпадение по времени периодов потребления наибольших активных и реактивных нагрузок подстанций. Поэтому определение наибольших реактивных нагрузок отдельных пунктов производим по наибольшим активным нагрузкам и заданным значениям коэффициента мощности. По условию задания коэффициент мощности всех нагрузок cos jнагр=0,86.

Тогда jнагр=arccos 0,86= 30,68° и tg jнагр= 0,6.

Потребляемая реактивная мощность определяется по формуле:

Qнагрi=Рнагрi×tg jнагр.

Реактивные мощности нагрузок в узлах:

Qнагр1 =Pнагр1 ×tg jнагр=40×0,6= 24 Мвар;

Qнагр2 =Pнагр2 ×tg jнагр=37×0,6= 22,2Мвар;

Qнагр3 =Pнагр3 ×tg jнагр=25×0,6= 15 Мвар;

Qнагр4 =Pнагр4 ×tg jнагр=17×0,6= 10,2 Мвар;

Qнагр5 =Pнагр5 ×tg jнагр=21×0,6= 12,6 Мвар;

Суммарная реактивная мощность, потребляемая в узлах:

= Qнагр1+ Qнагр2+ Qнагр3+ Qнагр4+ Qнагр5=34 +22,2+15 +10,2 +12,6 =84 Мвар.

Суммарная реактивная мощность, необходимая для электроснабжения района, слагается из одновременно потребляемой реактивной нагрузки в заданных пунктах и потерь реактивной мощности в линиях и трансформаторах (автотрансформаторах) сети.

DQS=DQЛS+DQТРS-DQСS,

где DQЛS - суммарные потери реактивной мощности в линиях,

DQТРS - суммарные потери реактивной мощности в трансформаторах,

DQСS - суммарная генерация реактивной мощности в емкостных проводимостях линий.

Утечка реактивной мощности через ёмкостную проводимость воздушных линий (генерация реактивной мощности линиями) при предварительных расчётах может оцениваться для одноцепных линий 110 кВ в 3 Мвар, 220 кВ в 12 Мвар на 100 км. Для воздушных сетей 110 кВ в самом первом приближении допускается принимать, что потери реактивной мощности в индуктивных сопротивлениях линий и генерация реактивной мощности этими линиями в период наибольших нагрузок взаимно компенсируются.

Следовательно:

DQS=DQТРS.

Потери реактивной мощности в трансформаторах и автотрансформаторах при каждой трансформации составляют примерно 8-12% от трансформируемой полной мощности нагрузки. Поэтому для оценки величины потерь реактивной мощности в трансформаторах необходимо представить возможное число трансформаций мощности нагрузки каждого из пунктов.

DQТРS = 0,1×m×,

где Sнагр i - полная мощность i-го потребителя.

= 133,72 МВА.

В нашем случае m=1 с учётом того, что одна трансформация имеет место на подстанции источника питания, а другая на трансформаторной подстанции, питающей нагрузку.

DQS= DQТРS = 0,1×m×=0,1×1×163=16,3 Мвар.

Общая потребляемая реактивная мощность:

84+16,3=100,3 Мвар.

Величину реактивной мощности, поступающей от питающей электрической системы (или электрической станции), следует определять по наибольшей суммарной активной мощности, потребляемой в районе, и по коэффициенту мощности cosген, с которым предполагается выдача мощности от источника питания: cosген=0,88, ген= 28,36°, tgген= 0,54

147×0,54= 79,38 Мвар.

Так как Qген < (79,38 Мвар < 100,3 Мвар), то в сети необходимо устанавливать компенсирующие устройства. Основным типом КУ, устанавливаемых по условию покрытия потребности в реактивной мощности, являются конденсаторы. Вместе с тем, на крупных узловых подстанциях 220 кВ по ряду условий может оказаться оправданной установка синхронных компенсаторов. При этом надо помнить, что установка синхронных компенсаторов мощностью менее 10 Мвар неэкономична.

Суммарная реактивная мощность КУ равна:

- Qген=100,3-79,38 =20,92 Мвар.

Больше работ по теме: