Автор: Пользователь скрыл имя, 12 Мая 2012 в 16:52, курсовая работа
В данном курсовом проекте поставлена задача систематизировать и расширить теоретические навыки, развить навыки практического использования знаний, полученных в процессе изучения теоретической дисциплины. В ходе работы составляется 4-5 наиболее рациональных вариантов схем электрической сети, из которых сопоставляется 2 наиболее удачных. В результате технико-экономического сравнения выбранных вариантов выбирается самый дешёвый вариант, для которого производится расчёт всех характерных режимов работы электрической сети, решается вопрос регулирования напряжения, определяются технико-экономические показатели.
Введение. 2
1.Разработка 4-5 вариантов конфигурации сети. 3
2.Приближенные расчеты потокораспределения в нормальном режиме наибольших нагрузок для двух вариантов сети. 4
3. Выбор номинального напряжения сети и числа цепей линий. 5
4. Приближенные расчеты потокораспределения в режиме наибольших нагрузок и в послеаварийных режимах при выбранном номинальном напряжении. 7
5. Выбор сечений проводов. Уточнение конфигурации сети. 11
6.Выбор числа и мощности трансформаторов подстанций. 12
7. Формирование однолинейной схемы электрической сети. 13
8. Технико-экономическое сравнение вариантов. 16
9. Электрические расчёты характерных режимов сети: нормальных режимов наибольших и наименьших нагрузок, 3-4 наиболее тяжёлых послеаварийных режимов. 20
10. Оценка достаточности регулировочного диапазона трансформаторов из условия встречного регулирования трансформаторов. 26
11. Расчёт технико-экономических показателей. 28
Заключение. 30
Список литературы. 31
Линия |
Длина |
Действ. длина линий, км |
Марка провода |
Число цепей |
Удел. cтоимость, тыс. р./км |
Стоимость, тыс. р. |
1-2 |
36 |
39.6 |
АС 120/19 |
2 |
25.2 |
997.92 |
1-5 |
51 |
56.1 |
АС 185/29 |
2 |
28.5 |
1598.85 |
2-4 |
46 |
50.6 |
АС 150/24 |
1 |
16.9 |
855.14 |
3-4 |
34 |
37.4 |
АС 95/16 |
1 |
16.4 |
613.36 |
3-5 |
36 |
39.6 |
АС 150/24 |
1 |
16.9 |
669.24 |
4-7 |
39 |
42.9 |
АС 150/24 |
2 |
25.7 |
1102.53 |
5-8 |
23.4 |
25.74 |
АС 70/11 |
1 |
16.5 |
424.71 |
6-8 |
14 |
15.4 |
АС 70/11 |
1 |
16.5 |
254.1 |
7-8 |
35.1 |
38.61 |
АС 120/19 |
1 |
16.9 |
652.51 |
Итого: |
7168.36 |
Т.к.
сравниваются варианты с одинаковыми
номинальными напряжениями, то стоимость
трансформаторов и ЗРУ в
, тыс.р.,
где Коруi – капитальные затраты на сооружение открытых распределительных устройств на i-той подстанции, тыс.р. (определяем по табл. V.1. и V.2.[1],а также табл. 9.14[2]). Принимаем, что на подстанциях будут установлены воздушные выключатели с отключаемым током менее 40 кА. Кпостi – постоянная часть затрат на i-той подстанции, тыс.р. (определяем по табл. V.7.). Полученные результаты сводим в табл. 8.3.-8.4.
Табл.8.3. Капитальные затраты на сооружение подстанций по 1-му варианту.
N п/с |
Кол-во ячеек |
Стоимость ОРУ, тыс.руб |
Общая стоимость РУ, тыс. руб |
Пост. Часть затрат, тыс. руб |
Полная стоимость п/с, тыс. руб |
2 |
7 |
42 |
294 |
290 |
584 |
3 |
- |
98 |
98 |
210 |
308 |
4 |
- |
98 |
98 |
250 |
348 |
5 |
7 |
42 |
294 |
290 |
584 |
6 |
- |
12.7 |
12.7 |
130 |
142.7 |
Эл.станция В |
7 |
42 |
294 |
290 |
584 |
Итого: |
2550.7 |
Табл.8.4. Капитальные затраты на сооружение подстанций по 2-му варианту.
N п/с |
Кол-во ячеек |
Стоимость ОРУ, тыс.руб |
Общая стоимость РУ, тыс. руб |
Пост. Часть затрат, тыс. руб |
Полная стоимость п/с, тыс. руб |
2 |
- |
98 |
98 |
210 |
308 |
3 |
- |
75 |
75 |
210 |
285 |
4 |
7 |
42 |
294 |
320 |
614 |
5 |
9 |
42 |
378 |
290 |
668 |
6 |
- |
12.7 |
12.7 |
130 |
142.7 |
Эл.станция В |
- |
98 |
98 |
210 |
308 |
Итого: |
2325.7 |
Общие капитальные затраты будут складываться из капитальных затрат на сооружение линий электропередач и сооружение подстанций.
, тыс.р.
По 1-му варианту получаем:
, тыс.р.
По 2-му варианту получаем:
, тыс.р.
Годовые эксплуатационные расходы рассчитаем по формуле:
, тыс.р.,
где - годовые процентные отчисления на амортизацию, ремонт и техническое обслуживание соответственно линий электропередач и распределительных устройств. Составляют 6,4 и 2,4 % соответственно (Табл. 3.3.[1]).
- потери электроэнергии в линиях электропередач, МВт.ч.
- стоимость 1 МВт.ч потерь электроэнергии, тыс.р/ МВт.ч.
Определим средневзвешенное значение времени использования наибольшей нагрузки:
Время максимальных потерь:
Потери энергии в линиях найдём по формуле:
, МВт.ч,
где - потери в режиме наибольших нагрузок, МВт. Определим по программе RastrWin.
Данные по потерям энергии в линиях для каждого варианта сводим в табл. 8.5.
Вариант схемы 1 |
Вариант схемы 2 | ||||
Линия |
Потери в |
Потери энергии |
Линия |
Потери в |
Потери энергии |
1-2 |
0.47 |
1730.96 |
1-2 |
0,35 |
1289 |
1-5 |
0.73 |
2688.52 |
1-5 |
1 |
3682,9 |
2-4 |
0.32 |
1178.53 |
2-4 |
0,58 |
2136,08 |
2-3 |
0.19 |
699.75 |
3-4 |
0,18 |
662,92 |
3-5 |
0.04 |
147.32 |
3-5 |
0,43 |
1583,65 |
3-7 |
0.34 |
1252.19 |
4-7 |
0,61 |
2246,57 |
4-7 |
0.42 |
1546.82 |
5-8 |
0,05 |
184,15 |
6-7 |
0.09 |
331.46 |
6-8 |
0,03 |
110,49 |
1-2 |
0.47 |
1730.96 |
7-8 |
0,26 |
967,55 |
1-5 |
0.73 |
2688.52 |
1-2 |
0,61 |
2246,57 |
4-7 |
0.42 |
1546.82 |
1-5 |
0,35 |
1289 |
4-7 |
1 |
3682,9 | |||
Итого: |
15541.85 |
Итого: |
20081,29 |
Стоимость 1 МВт.ч примем 0,0152 тыс.руб/ МВт.ч.
Таким образом, годовые эксплуатационные расходы для каждого варианта составят:
тыс.р. – годовые издержки 1-го варианта схемы сети.
тыс.р. – годовые издержки 2-го варианта схемы сети.
Приведенные затраты определим по формуле:
, тыс.р., где рн=0,12 – нормативный коэффициент эффективности капиталовложений.
Приведенные затраты для каждого варианта схемы сети:
тыс.р. – для 1-го варианта схемы сети.
тыс.р. – для 2-го варианта схемы сети.
Таким образом, наиболее экономически целесообразным является 1-ый вариант схемы сети.
Для расчёта нормального режима наибольших нагрузок для начала приведём нагрузки подстанций к стороне высшего напряжения. Необходимые каталожные данные для этого возьмём с табл. II.2 [1].
Приведение нагрузок к сети высшего напряжения выполняется по формуле:
где Pнагр, Qнагр – соответственно активная и реактивная мощности нагрузок, заданных на стороне вторичного напряжения подстанции; Rтр, Xтр – суммарные активные и реактивные сопротивления трансформаторов данной подстанции; Qз – зарядная мощность линий, приложенная в точке подключения данной нагрузки.
Для трёхобмоточного трансформатора потери мощности составят:
; ,
где Pi, Qi – поток активной и реактивной мощности через обмотки ВН, СН и НН.
Данные по расчётам сведём в табл. 9.1.
Номер п/с |
Pнагр, МВт |
Qнагр, Мвар |
Pхх, кВт |
Qхх, квар |
Rтр, Ом |
Хтр, Ом |
Qз, Мвар |
Pвысш, МВт |
Qвысш, Мвар |
2 |
18 |
12,6 |
19 |
112 |
4,38 |
86,7 |
2,97 |
18,36 |
15,96 |
3 |
36 |
25,1 |
36 |
260 |
1,4 |
34,7 |
2,15 |
36,48 |
33,06 |
4 |
58 |
40,4 |
56 |
441 |
- |
- |
2,2 |
58,35 |
48,96 |
5 |
24 |
16,7 |
27 |
175 |
2,54 |
55,9 |
2,45 |
44,38 |
35,48 |
6 |
10 |
7 |
19 |
112 |
4,38 |
86,7 |
0,663 |
10,07 |
7,31 |
Определим параметры линий:
, Ом; , Ом.
Определяем зарядные мощности для каждой линии.
,
где Qз1, Qз2 – зарядные мощности линии в начале и конце линии, Мвар, q0 – удельная зарядная мощность линии, Мвар/км. Для двухцепных линий значение зарядной мощности увеличивается в 2 раза.
Полученные данные представим в табл. 9.2.
Табл. 9.2. Параметры линий
Линия |
Длина, км |
Сечение |
q0, Мвар |
Qз/2, Мвар |
r0, Ом/км |
x0, Ом/км |
R, Ом |
X, Ом |
1-2 |
36 |
АС 150/24 |
3,6 |
1,296 |
0,198 |
0,42 |
3,564 |
7,56 |
1-5 |
51 |
АС 150/24 |
3,6 |
1,836 |
0,198 |
0,42 |
5,049 |
10,71 |
2-4 |
46 |
АС 120/19 |
3,55 |
0,817 |
0,249 |
0,427 |
11,454 |
19,642 |
2-3 |
49 |
АС 95/16 |
3,50 |
0,858 |
0,306 |
0,434 |
14,994 |
21,266 |
3-5 |
36 |
АС 70/11 |
3,4 |
0,612 |
0,428 |
0,444 |
15,408 |
15,984 |
3-7 |
38 |
АС 120/19 |
3,55 |
0,675 |
0,249 |
0,427 |
9,462 |
16,226 |
4-7 |
39 |
АС 120/19 |
3,55 |
1,385 |
0,249 |
0,427 |
4,856 |
8,327 |
6-7 |
39 |
АС 70/11 |
3,4 |
0,663 |
0,428 |
0,444 |
16,692 |
17,316 |