Аналіз втрат електроенергії та розробка заходів їх зниження в електричних мережах РТП 35/10 кВ „Деймановка” Пирятинського РЕМ ВАТ „Полтав

НАЦІОНАЛЬНИЙ  АГРАРНИЙ  УНІВЕРСИТЕТ  УКРАЇНИ

НАВЧАЛЬНО-НАУКОВИЙ ТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ

ФАКУЛЬТЕТ ЕЛЕКТРИФІКАЦІЇ І АВТОМАТИЗАЦІЇ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

ННЦ ЕНЕРГЕТИКИ І АВТОМАТИЗАЦІЇ АПК

Спеціальність 6.091901 “Енергетика сільськогосподарського виробництва”

Кафедра електропостачання сільського господарства ім. проф. В.М. Синькова

Допущено до захисту

Завідувач  кафедри

проф. д.т.н.                                              В.В.Козирський

___    ___     ____

                                  рік                  місяць                    число

Аналіз втрат електроенергії та розробка заходів їх зниження в електричних мережах РТП 35/10 кВ „Деймановка” Пирятинського РЕМ ВАТ „Полтаваобленерго”

тема випускної бакалаврської роботи

ВИПУСКНА БАКАЛАВРСЬКА

РОБОТА

Текстові документи

02.04.03.-ВР 531/1 „С” 05.04.09.20.ПЗ

умовне позначення проекту

Студент                                           ___________________/     В.В.Хомич            /

підпис                                  ініціали та прізвище

Керівник випускної роботи___________________/проф.д.т.н. В.В.Козирський /

підпис                           вчений ступінь, звання ініціали та прізвище

КИЇВ-2005

АНОТАЦІЯ

У бакалаврській роботі розглядаються питання аналізу пропускної здатності електричних мереж у зоні районної трансформаторної підстанції 35/10 “Деймановка” Пирятинського РЕМ ВАТ “Полтаваобленерго”, з метою зниження втрат електроенергії.

В роботі наведено характеристику району і існуючі схеми електропостачання.  В ході розрахунків визначені перевантажені ділянки лінії 10 кВ та передбачено заміну проводів, обгрунтовано вибір  двох силових трансформаторів потужністю 4000 ї 2500 кВА , а також використано конденсаторні установки для компенсації реактивної потужності.

АННОТАЦИЯ

В бакалаврской работе рассматриваются вопросы анализа пропускной способности электрических сетей в зоне районной трансформаторной подстанции 35/10 кВ “Деймановка” Пырятинского РЄС оао “Полтаваобленерго”, с целью снижения потерь электроэнергии.

В работе приведено характеристику района и существующие схемы электроснабжения. В ходе рассчетов  определены перегруженные участки линии 10 кВ, обосновано выбор двух силовых трансформаторов мощностью 4000 и 2500 кВА , а также использовано конденсаторные установки для компенсации реактивной мощности.

ANNOTATION

In this bachelor work the questions of analysis of carrying capacity of electric networks are examined in the area of district transformer substation 35/10 kV “Deymanovka” Pyryatynskogo REM VAT “Poltavaoblenergo”, with the purpose of decline of losses of electric power.

Description of district and existent charts of elektrosnabzhenyya is resulted in work. During rasschetov  the overloaded areas of line are certain 10 kV, the choice of two power transformers is grounded by power 4000 and 2500 kVA, and also condenser options are used for indemnification of reactive power.

зміст

Вступ.              8

Рлзділ1. Характеристика зони електропостачання.              10

Розділ2. Розрахунок електричних навантажень.              11

Розділ3. Вибір проводів ЛЕП 10 кВ та розрахунок втрат напруги.              29

3.1. Вибір проводів ЛЕП 10 кВ.              29

3.2. Розрахунок втрат напруги.              32

Розділ4. Розрахунок втрат електроенергії в електричних мережах.               36

4.1. Розрахунок втрат електроенергії в лініях.              36

4.2. Розрахунок втрат потужності та електроенергії в силових трансформаторах.              41

Зозділ5. Зниження втрат електричної енергії в елементах мережі при компенсації реактивної потужності.              46

5.1. Обґрунтування використання пристроїв для компенсації реактивної потужності.              46

5.2. Розрахунок втрат електричної енергії до і після компенсації реактивної потужності.              49

5.3. Вибір батарей конденсаторів.              52

Висновки.              53

Література.              54

Вступ

По розвитку енергетики країни можна судити про її економічний, політичний та соціологічний рівень розвитку. Мабуть, не знайдеться в сьогоденній Україні такий населений пункт, до якого не була б підведена електроенергія. Вона використовується повсюди. Основна частина електроенергії виробляється на великих електростанціях (ТЕС, АЕС, ГЕС), шляхом перетворення теплової, механічної або хімічної енергії природних джерел. Крім того, як електроносії на електростанціях можуть використовуватись вітер, тепло земних надр, морські припливи, тепло сонячного проміння, проте такі електростанції малопотужні, внаслідок чого вони мають місцеве значення. Електростанції об'єднуються між собою в енергетичні системи.

Повітряними лініями 500 і 700 кВ об'єднують потужні енергосистеми. Також їх використовують для передачі великих потужностей на великі відстані. Повітряні лінії напругою 220 і 330 кВ використовуються для електропостачання великих промислових районів, а також для зв'язку між окремими енергосистемами. Живлення підстанцій від енергосистем і для зв'язку між підстанціями використовуються повітряні лінії напругою 35, 10 кВ. Для розподілу електроенергії між сільськогосподарськими споживачами використовують розподільні лінії напругою 10 та 0,4 кВ [5].

Виробництво елекртоенергії, передача її до споживачів нерозривно пов'язані з втратами при перетворенні різних видів енергії в електричну: в генераторах, трансформаторах і лініях електропередачі. У процесі виробництва, передачі, розподілу та споживання електроенергії можуть виникати різні ненормальні режими роботи електроустановок, які негативно впливають на надійність та економічність електропостачання. Тому головною задачею електропостачання є зменшення втрат електроенергії в процесі її виробництва, передачі, розподілу й споживання та підвищення його надійності й економічності.

Для підвищення надійності електропостачання можуть бути використані різні організаційні та технічні заходи: підвищення вимог до обслуговуючого персоналу; раціональна організація поточних та капітальних ремонтів; застосування досягнень науки і техніки при пошуку та ліквідації пошкоджень; забезпечення аварійних запасів матеріалів та апаратури; підвищення надійності окремих елементів мереж; мережеве та місцеве резервування; автоматизація електричних мереж із застосуванням сучасних систем релейного захисту, автоматичного управління та контролю ненормальних і аварійних режимів; застосування пристроїв телемеханіки.

Для зменшення втрат електроенергії та підвищення економічності електропостачання проводяться наступні заходи: підтримування оптимальних рівнів напруги на шинах трансформаторних підстанцій; відключення одного із трансформаторів в режимах малих навантажень на двотрансформаторних підстанціях; вирівнювання навантажень фаз; Встановлення в мережах компенсаторів реактивної потужності; застосування на ТП пристроїв РПН та ПСН; заміна недовантажених та перенавантажених трансформаторів; переведення електричних мереж на більш високу номінальну напругу.

Потрібно відмітити, що для досягнення максимальної надійності та ефективності електропостачання всі перелічені заходи повинні враховувати, як економічну користь від їх використання, так і додаткові витрати на їх впровадження.

В даній бакалаврській роботі розглянута проблема зниження втрат електричної енергії в мережах РТП 10/35кВ “Деймановка” Пирятинського РЕМ ВАТ “Полтаваобленерго”.

Розділ 1 Характеристика зони електропостачання

Район електропостачання споживачів підстанції 35/10 кВ „Деймановка”  розташований в пирятинському районі Полтавської області. Підстанція розташована за 4 км. від села Дейманівка. Підстанція живить споживачів у таких селах: Деймановка, Харьковці, Приходьки, Високе та Шкурати. Даний район має досить розгалужену електромережу: від підстанції відходить шість ліній загальною довжиною 48,3 км. вони виконані проводами АС  і А перерізом 25-50 мм. ПЛ 10 кВ виконані на дерев'яних опорах із залізобетонними приставками, і живлять 29 споживчих ТП, серед яких кілька споживачів значної потужності I та II категорії. Розподільча система ліній 10 кВ  має резервування від сусідніх підстанцій.

Підстанція живиться повітряною лінією 35 кВ від п/ст 110/35/10 кВ „Пирятин”. Район електропостачання знаходиться в другому кліматичному районі по вітру і пожеледі, що відповідає товщоні стінки ожеледі b=10 мм і швідкісному напору вітру q=40 Н/м2 , (25 м/с). Він лежить в зоні інтенсивної грозової діяльності і становить 60-80 год/рік. Грунти – чорнозем, опір грунту 200 Ом·м.

Район розташований на рівнинній місцевості, місцями заболочений і майже безлісий. Не має сильно розвиненої сітки доріг

.
РОЗДІЛ 2 Розрахунок електричних навантажень

Знаходимо навантаження існуючих трансформаторних підстанцій 10/0,4 кВ;підраховуємо електричне навантаження на ділянках лінії 10 кВ

Розрахункові навантаження для діючих ТП визначені з урахуванням коефіцієнту зростання навантажень в залежності від виду споживачів.

Розрахункові навантаження Рр існуючих підстанцій 10/0,4 кВ на перспективу 10 років знаходяться за формулою:

              Рр=Кн·Рм ,              (1.1)

де: Рм - максимальне існуюче навантаження ТП, кВ;

Кн - коефіцієнт зростання навантаження , залежить від виду споживачів.

Для розрахунку навантаження  підстанцій на 2005 рік Кн приймається рівним 1.Тобто  Рр = Рм.

Денні та вечірні навантаження існуючих ТП визначають добутком  розрахункового навантаження і коефіцієнта участі його в денному Кд та вечірньому Кв максимумах, які дорівнюють:

- для виробничих споживачів Кд=1,0; Кв =0,6;              [1]

- для комунально-побутових Кд =0,3...0,4.; Кв =1,0;              [1]

- для змішаних Кд = Кв =1,0.              [1]

Розрахунки ТП 10/0,4 кВ на 2005 рік приведено в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1.  Розрахункове навантаження ТП 10/0.4 кВ на 2005 рік

Навантаження на ділянках лінії напругою 10 кВ визначається сумою

(окремо денних і вечірніх навантажень) по добавках,[2]. Підсумовування навантажень проводиться з кінця лінії. На кожній ділянці лінії визначається загальне навантаження Рзаг, яке включає в себе виробниче, змішане, комунально – побутове, а також виробниче навантаження Рвир, яке включає в денний час змішане і виробниче, а в вечірній час – виробниче навантаження.

Розрахункове денне та вечірнє  навантаження на ділянках лінії визначається за формулами:

              Рд = Рдб + ΔР (Рдм),              (1.2)

              Рв = Рвб + ΔР (Рвм),              (1.3)

де: Рдб і Рвб – більше денне та вечірнє навантаження, кВт;

Рдм і Рвм – менше денне та вечірнє навантаження, кВт;

ΔР – добавка від меншого навантаження.             

Електричні схеми мережі наведені на рис.1, а розрахунки навантаження ліній 10 кВ приведені в таблиці 2.2.

Рис.1. Розрахункові схеми ліній електропередач із навантаженням станом на 2005 рік

Рис.1. (продовження) Розрахункові схеми ліній електропередач із навантаженням станом на 2005 рік

Таблиця 2.2.  Розрахунок навантаження ліній 10 кВ на 2005 рік