Автор: Пользователь скрыл имя, 04 Апреля 2012 в 16:58, дипломная работа
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.
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
Навантаження на шинах 10 кВ РТП визначають шляхом сумування навантажень головних ділянок, які відходять від лінії 10 кВ.
Потужність на шинах 10 кВ визначається по вечірньому і денному навантаженнях для загального і виробничого навантаження.При цьому враховується коефіцієнт потужності величина якого залежить від відношення Рвир./Рзаг. і визначається по номограмі.
Для СШ 1:
Денне навантаження Вечірнє навантаження
л. Шкурати Рвир=63 кВт Рвир=37,8 кВт
Рзаг=105,4 кВт Рзаг=144,2 кВт
л. Деймановка Рвир=851 кВт Рвир=415 кВт
Рзаг=878,5 кВт Рзаг=692,8 кВт
л. Приходьки Рвир=568,4 кВт Рвир=208 кВт
Рзаг=610,4 кВт Рзаг=580,4 кВт
Сумарне денне загальне навантаження:
Σ Рзаг = 878,5 + 78 + 490 = 1446,5 кВт.
Сумарне денне виробниче навантаження :
Σ Рвир = 851 + 46,4 + 453 = 1350,4 кВт.
Сумарне вечірнє загальне навантаження :
Σ Рзаг = 692,8 + 110 + 465 = 1267,8 кВт.
Сумарне вечірнє виробниче навантаження :
Σ Рвир = 415 + 27 + 160 = 602 кВт.
Для СШ 2:
л. МТФ Рвир=517,5 кВт Рвир=326 кВт
Рзаг=517,5 кВт Рзаг=359 кВт
л. Харьковці Рвир=324,5 кВт Рвир=194 кВт
Рзаг=353,5 кВт Рзаг=264,4 кВт
л. Високе Рвир=496 кВт
Рзаг=519 кВт Рзаг=534 кВт
Сумарне денне загальне навантаження:
Σ Рзаг = 519 + 278 + 415,5 = 1212,5 кВт.
Сумарне денне виробниче навантаження :
Σ Рвир = 517,5 + 253 + 387 = 1157,5 кВт.
Сумарне вечірнє загальне навантаження :
Σ Рзаг = 534 + 282 + 429 = 1245 кВт.
Сумарне вечірнє виробниче навантаження :
Σ Рвир = 264,4 + 183 = 447,4 кВт.
Сумарне навантаження на РТП
Рзаг денне = Σ Рзаг макс+Р( Σ Рзаг мін).
Рзаг денне =1446,5 + 1006= 2452,5 кВт.
Рзаг вечірнє= Σ Рзаг. макс+Р( Σ Рзаг мін).
Рзаг вечірнє= 1267,8 + 1037= 2304,8 кВт.
Розраховуємо навантаження підстанцій на 2015 рік ,враховуючи коефіцієнт росту навантаження, який приймається на десять років і залежить від характеру навантаження і виду споживачів:
- виробничі 2,1 [1]
- змішані 2,0 [1]
- комунально-побутові 1,8 [1]
Розраховані дані приведені у таблиці 2.3. , а електричні схеми мереж наведені на рис.2. Знаходимо виробниче навантаження Рвир і загальне навантаження Рзаг та заносимо їх до таблиці 2.4.
Таблиця 2.3 Розрахункове навантаження ТП 10/0.4 кВ на 2015 рік
№ ТП | Характер навантаження | максимальне існуюче навантаження Рм,кВт | Розрахун-кове на- вантажен- ня Рр,кВт | Денний макси- мум Рд,кВт | Вечірній макси- мум Рв, кВт |
л. Шкурати | |||||
117 | К | 63 | 113,4 | 39,69 | 113,4 |
116 | К | 40 | 72 | 25,2 | 72 |
115 | К | 63 | 113,4 | 39,69 | 113,4 |
114 | К | 63 | 113,4 | 39,69 | 113,4 |
136 | В | 63 | 132,3 | 132,3 | 79,38 |
л. Деймановка | |||||
146 | З | 250 | 500 | 500 | 500 |
112 | К | 63 | 113,4 | 39,69 | 113,4 |
180 | В | 250 | 525 | 525 | 315 |
147 | В | 500 | 1050 | 1050 | 630 |
113 | К | 63 | 113,4 | 39,69 | 113,4 |
л. Приходькм | |||||
224 | К | 63 | 113,4 | 39,69 | 113,4 |
269 | В | 40 | 84 | 84 | 50,4 |
223 | З | 100 | 200 | 200 | 200 |
237 | В | 320 | 672 | 672 | 403,2 |
217 | К | 160 | 288 | 100,8 | 288 |
225 | З | 160 | 320 | 320 | 320 |
238 | З | 40 | 80 | 80 | 80 |
л. МТФ | |||||
177 | В | 100 | 210 | 210 | 126 |
108 | В | 320 | 672 | 672 | 403,2 |
110 | З | 160 | 320 | 320 | 320 |
л. Харьковці | |||||
106 | К | 63 | 113,4 | 39,69 | 113,4 |
179 | В | 100 | 210 | 210 | 126 |
126 | В | 250 | 525 | 525 | 315 |
117 | К | 63 | 113,4 | 39,69 | 113,4 |
л. Високе | |||||
109 | К | 63 | 113,4 | 39,69 | 113,4 |
100 | З | 160 | 320 | 320 | 320 |
111 | К | 63 | 113,4 | 39,69 | 113,4 |
99 | З | 160 | 320 | 320 | 320 |
98 | З | 250 | 500 | 500 | 500 |
Рис.2. Розрахункові схеми ліній електропередач із навантаженням станом на 2015 рік
Рис.2. (продовження)Розрахункові схеми ліній електропередач із навантаженням станом на 2015 рік
Таблиця 2.4 Розрахунок навантаження ліній 10 кВ на 2015 рік
Ділян- ка | Вид наван-тажен-ня Рвир/ Рзаг | Денне,кВт | Вечірнє,кВт | ||||||
Рдб | Рдм | ΔР (Рдм) | Рд | Рвб | Рвм | ΔР (Рвм) | Рв | ||
л. Шкурати | |||||||||
4-3 | Рвир | - | - | - | - | - | - | - | - |
Рзаг | 39,69 | - | - | 39,69 | 113,4 | - | - | 113,4 | |
3-2 | Рвир | - | - | - | - | - | - | - | - |
Рзаг | 39,69 | 25,2 | 16,9 | 56,59 | 113,4 | 72 | 53,5 | 166,9 | |
6-5 | Рвир | 39,69 | - | - | 39,69 | - | - | - | - |
Рзаг | 39,69 | - | - | 39,69 | 113,4 | - | - | 113,4 | |
5-2 | Рвир | 39,69 | 39,69 | 28 | 67,69 | - | - | - | - |
Рзаг | 39,69 | 39,69 | 28 | 67,69 | 113,4 | 113,4 | 84 | 197,4 | |
2-1 | Рвир | 67,69 | - | - | 67,69 | - | - | - | - |
Рзаг | 67,69 | 56,59 | 42 | 109,69 | 197,4 | 166,9 | 128 | 325,4 | |
1-0 | Рвир | 132 | 67,69 | 50 | 182 | 79,38 | - | - | 79,38 |
Рзаг | 132 | 109,69 | 81,5 | 191,19 | 325,4 | 79,38 | 59 | 384,4 | |
л. Деймановка | |||||||||
4-3 | Рвир | 500 | - | - | 500 | - | - | - | - |
Рзаг | 500 | - | - | 500 | 500 | - | - | 500 | |
3-2 | Рвир | 500 | - | - | 500 | - | - | - | - |
Рзаг | 500 | 39,69 | 28 | 528 | 500 | 113,4 | 84 | 584 | |
2-1 | Рвир | 525 | 500 | 400 | 900 | 315 | - | - | 315 |
Рзаг | 528 | 525 | 420 | 948 | 584 | 315 | 245 | 829 | |
5-1 | Рвир | - | - | - | - | - | - | - | - |
Рзаг | 39,69 | - | - | 39,69 | 113,4 | - | - | 113,4 | |
1-0 | Рвир | 1050 | 900 | 740 | 1790 | 630 | 315 | 245 | 875 |
Рзаг | 1050 | 948 | 874 | 1952 | 829 | 630 | 500 | 1413 | |
39,69 | 28 | 113,4 | 84 | ||||||
л. Приходьки | |||||||||
5-4 | Рвир | - | - | - | - | - | - | - | - |
Рзаг | 39,69 | - | - | 39,69 | 113,4 | - | - | 113,4 | |
4-3 | Рвир | 84 | - | - | 84 | 50,4 | - | - | 50,4 |
Рзаг | 84 | 39,69 | 28 | 112 | 113,4 | 50,4 | 36,6 | 150 | |
3-2 | Рвир | 200 | 84 | 63 | 263 | 50,4 | - | - | 50,4 |
Рзаг | 200 | 112 | 83 | 283 | 200 | 150 | 115 | 215 | |
7-6 | Рвир | - | - | - | - | - | - | - | - |
Рзаг | 100,8 | - | - | 100,8 | 288 | - | - | 288 | |
6-2 | Рвир | 320 | - | - | 320 | - | - | - | - |
Рзаг | 320 | 100,8 | 75 | 395 | 320 | 288 | 224 | 544 | |
2-1 | Рвир | 672 | 320 | 251 | 1128 | 403,2 | 50,4 | 36,6 | 439,8 |
263 | 205 | ||||||||
Рзаг | 670 | 395 | 310 | 1201 | 544 | 403,2 | 317 | 1026 | |
283 | 221 | 215 | 165 | ||||||
8-1 | Рвир | 80 | - | - | 80 | - | - | - | - |
Рзаг | 80 | - | - | 80 | 80 | - | - | 80 | |
1-0 | Рвир | 1128 | 80 | 59,5 | 1187,5 | 439,8 | - | - | 439,8 |
Рзаг | 1201 | 80 | 59,5 | 1260,5 | 1026 | 80 | 59,5 | 1085,5 | |
л. МТФ | |||||||||
3-2 | Рвир | 210 | - | - | 210 | 126 | - | - | 126 |
Рзаг | 210 | - | - | 210 | 126 | - | - | 126 | |
2-1 | Рвир | 672 | 210 | 162,5 | 834,5 | 403,2 | 126 | 95 | 498,2 |
Рзаг | 672 | 210 | 162,5 | 834,5 | 403,2 | 126 | 95 | 498,2 | |
4-1 | Рвир | 320 | - | - | 320 | - | - | - | - |
Рзаг | 320 | - | - | 320 | 320 | - | - | 320 | |
1-0 | Рвир | 834,5 | 320 | 251 | 1085,5 | 498,2 | - | - | 498,2 |
Рзаг | 834,5 | 320 | 251 | 1085,5 | 498,2 | 320 | 251 | 749,2 | |
л. Харьковці | |||||||||
3-2 | Рвир | - | - | - | - | - | - | - | - |
Рзаг | 39,69 | - | - | 39,69 | 113,4 | - | - | 113,4 | |
5-2 | Рвир | 525 | - | - | 525 | 315 | - | - | 315 |
Рзаг | 525 | - | - | 525 | 315 | - | - | 315 | |
2-1 | Рвир | 525 | 210 | 162,5 | 687,5 | 315 | 126 | 95 | 410 |
Рзаг | 525 | 210 | 162,5 | 715,5 | 315 | 126 | 95 | 493 | |
39,69 | 28 | 113,4 | 83 | ||||||
4-1 | Рвир | - | - | - | - | - | - | - | - |
Рзаг | 39,69 | - | - | 39,69 | 113,4 | - | - | 113,4 | |
1-0 | Рвир | 687,5 | - | - | 687,5 | 410 | - | - | 410 |
Рзаг | 715,5 | 39,69 | 28 | 743,5 | 493 | 113,4 | 83 | 576 | |
л. Високе | |||||||||
3-2 | Рвир | - | - | - | - | - | - | - | - |
Рзаг | 39,69 | - | - | 39,69 | 113,4 | - | - | 113,4 | |
7-6 | Рвир | 320 | - | - | 320 | - | - | - | - |
Рзаг | 320 | - | - | 320 | 320 | - | - | 320 | |
6-2 | Рвир | 320 | - | - | 320 | - | - | - | - |
Рзаг | 320 | 39,69 | 28 | 348 | 320 | 113,4 | 83 | 403 | |
2-1 | Рвир | 320 | - | - | 320 | - | - | - | - |
Рзаг | 348 | 39,69 | 28 | 376 | 403 | 113,4 | 83 | 486 | |
5-4 | Рвир | 320 | - | - | 320 | - | - | - | - |
Рзаг | 320 | - | - | 320 | 320 | - | - | 320 | |
4-1 | Рвир | 500 | 320 | 251 | 751 | - | - | - | - |
Рзаг | 500 | 320 | 251 | 751 | 500 | 320 | 251 | 751 | |
1-0 | Рвир | 751 | 320 | 251 | 1002 | - | - | - | - |
Рзаг | 751 | 376 | 295 | 1046 | 751 | 486 | 384 | 1135 |
Для СШ 1:
Денне навантаження Вечірнє навантаження
л. Шкурати Рвир=182 кВт Рвир=79,38 кВт
Рзаг=191,19 кВт Рзаг=384,4 кВт
л. Деймановка Рвир=1790 кВт Рвир=875 кВт
Рзаг=1952 кВт Рзаг=1413 кВт
л. Приходьки Рвир=1187,5 кВт Рвир=439,8 кВт
Рзаг=1260,5 кВт Рзаг=1085,5 кВт
Сумарне денне загальне навантаження:
Σ Рзаг = 1952 + 148 + 1052 = 3152 кВт.
Сумарне денне виробниче навантаження :
Σ Рвир = 1790 + 140 + 997= 2927 кВт.
Сумарне вечірнє загальне навантаження :
Σ Рзаг = 1413 + 301 + 910= 2324 кВт.
Сумарне вечірнє виробниче навантаження :
Σ Рвир = 875 + 59 + 348= 1282 кВт.
Для СШ 2:
л. МТФ Рвир=1085,5 кВт Рвир=498,2 кВт
Рзаг=1085,5 кВт Рзаг=794,2 кВт
л. Харьковці Рвир=687,5 кВт Рвир=410 кВт
Рзаг=743,5 кВт Рзаг=576 кВт
л. Високе Рвир=1002 кВт
Рзаг=1046кВт Рзаг=1135 кВт
Сумарне денне загальне навантаження:
Σ Рзаг = 1085,5 + 606 + 872= 2563,5 кВт.
Сумарне денне виробниче навантаження :
Σ Рвир =1085,5 + 562 + 831 = 2478,5 кВт.
Сумарне вечірнє загальне навантаження :
Σ Рзаг = 1135 + 610 +462 = 2207 кВт.
Сумарне вечірнє виробниче навантаження :
Σ Рвир = 498,2 + 316 = 814,2 кВт.
Сумарне навантаження на РТП
Рзаг денне = Σ Рзаг макс+Р( Σ Рзаг мін).
Рзаг денне =3152 + 1550= 4675 кВт.
Рзаг вечірнє= Σ Рзаг. макс+Р( Σ Рзаг мін).
Рзаг вечірнє= 2324 + 1360= 3684 кВт.
Розрахувавши навантаження лінії 10 кВ на 2005 та 2015 роки , можна зробити висновок , що сумарне денне та вечірнє навантаження протягом 10 років зростуть:
для денного максимуму:
з 2452,5 кВт до 4675 кВт
для вечірнього максимуму:
з 2304,8 кВт до 3684 кВт.
Це пояснюється збільшенням потужності існуючих споживачів та будівництвом нових об'єктів.
РОЗДІЛ 3. ВИБІР ПРОВОДІВ ЛЕП 10 кВ ТА РОЗРАХУНОК ВТРАТ НАПРУГИ
3.1. Вибір проводів ЛЕП 10 кВ
Переріз проводів лінії 10 кВ вибираємо по мінімуму приведених затрат (з використанням економічних інтервалів потужності) залежно від еквівалентної потужності Sе на ділянці лінії.
Еквівалентна потужність ділянки лінії 10 кВ Sе дорівнює:
Sе=КдSм, (3.1)
де: Sм – максимальна потужність ділянки лінії (найбільша з розрахункових навантажень денного Sд або вечірнього Sв максимумів), кВА;
Кд – коефіцієнт ,який враховує динаміку зростання навантаження;
Кд =0.7 – для сільських мереж. [1]
Розрахункове денне Sд та вечірнє Sв навантаження знаходять , виходячи із загального денного Рд та вечірнього Рв навантажень і коефіцієнта потужності, користуючись формулою:
; (3.2)
. (3.3)
Розрахунок по вибору перерізу проводів починаємо з головної ділянки лінії і одержані дані заносимо в таблицю 3.1
Таблиця 3.1. Розрахунок по вибору перерізу проводів лінії 10 кВ
Ділянка лінії | Денне навантаження | Вечірнє навантаження | Sм, кВА
| Se, кВА | Провід | |||||
Рвир/ Рзаг | cosφ | Sд, кВА | Рвир/ Рзаг | cosφ | Sв, кВА | старий | новий | |||
л. Шкурати | ||||||||||
4-3 | 0 | 0,9 | 44,1 | 0 | 0,925 | 122,6 | 122,6 | 85,6 | АС-25 | АС-50 |
3-2 | 0 | 0,9 | 62,9 | 0 | 0,925 | 180,4 | 180,4 | 126,3 | АС-35 | АС-50 |
6-5 | 1 | 0,6 | 66,2 | 0 | 0,925 | 122,6 | 122,6 | 85,8 | АС-25 | АС-25 |
5-2 | 1 | 0,6 | 128,8 | 0 | 0,925 | 213,4 | 213,4 | 149,4 | АС-35 | АС-35 |
2-1 | 0,62 | 0,8 | 52,5 | 0 | 0,925 | 351,8 | 351,8 | 246,3 | АС-35 | АС-50 |
1-0 | 0,95 | 0,63 | 303,4 | 0,31 | 0,9 | 427,1 | 427,1 | 299,0 | АС-35 | АС-50 |
л. Деймановка | ||||||||||
4-3 | 1 | 0,6 | 833,3 | 0 | 0,925 | 540,5 | 833,3 | 583,3 | АС-35 | АС-50 |
3-2 | 0,95 | 0,63 | 838,1 | 0 | 0,925 | 631,4 | 838,1 | 586,6 | АС-35 | АС-50 |
2-1 | 0,95 | 0,63 | 1504,8 | 0,38 | 0,88 | 942 | 1504,8 | 1053,3 | АС-35 | А-95 |
5-1 | 0 | 0,9 | 44,1 | 0 | 0,925 | 122,6 | 122,6 | 30,8 | АС-35 | АС-50 |
1-0 | 0,92 | 0,66 | 2957,6 | 0,62 | 0,85 | 1662,4 | 3050 | 2070,3 | АС-35 | А-95 |
л. Приходьки | ||||||||||
5-4 | 0 | 0,9 | 44,1 | 0 | 0,925 | 122,6 | 122,6 | 85,8 | АС-35 | АС-50 |
4-3 | 0,75 | 0,75 | 149,3 | 0,34 | 0,89 | 168,5 | 168,5 | 118 | АС-35 | АС-50 |
3-2 | 0,93 | 0,65 | 435,4 | 0,23 | 0,91 | 326,3 | 435,4 | 304, 8 | АС-35 | АС-50 |
7-6 | 0 | 0,9 | 112 | 0 | 0,925 | 311,4 | 311,4 | 218 | АС-35 | АС-50 |
6-2 | 0,81 | 0,725 | 544,9 | 0 | 0,925 | 588,1 | 588,1 | 411,7 | АС-35 | АС-50 |
2-1 | 0,94 | 0,64 | 1876,6 | 0,43 | 0,88 | 1165,9 | 1876,6 | 1313,6 | АС-35 | А-95 |
8-1 | 1 | 0,6 | 133,3 | 0 | 0,925 | 86,4 | 133,3 | 93,3 | АС-35 | АС-50 |
1-0 | 0,94 | 0,64 | 1969,5 | 0,41 | 0,885 | 1226,6 | 1969,5 | 1378,7 | АС-35 | А-95 |
л. МТФ | ||||||||||
3-2 | 1 | 0,6 | 350 | 1 | 0,725 | 173,8 | 350 | 245,0 | АС-35 | АС-35 |
2-1 | 1 | 0,6 | 1390,8 | 1 | 0,725 | 687,2 | 1390,8 | 973,6 | АС-35 | А-95 |
4-1 | 1 | 0,6 | 533,3 | 0 | 0,925 | 345,9 | 533,3 | 373,3 | АС-35 | АС-50 |
1-0 | 1 | 0,6 | 1809,2 | 0,66 | 0,84 | 891,9 | 1809,2 | 1266,4 | АС-35 | А-95 |
л. Харьковці | ||||||||||
3-2 | 0 | 0,9 | 44,1 | 0 | 0,925 | 122,6 | 122,6 | 85,8 | АС-35 | АС-35 |
5-2 | 1 | 0,6 | 875 | 1 | 0,725 | 434,5 | 875 | 612,5 | АС-35 | АС-50 |
2-1 | 0,96 | 0,63 | 1135,7 | 0,83 | 0,8 | 616,3 | 1135,7 | 795,0 | АС-50 | АС-50 |
4-1 | 0 | 0,9 | 44,1 | 0 | 0,925 | 122,6 | 122,6 | 85,8 | АС-25 | АС-35 |
1-0 | 0,92 | 0,66 | 1126,5 | 0,71 | 0,83 | 694 | 1126,5 | 788,6 | АС-50 | АС-50 |
л. Високе | ||||||||||
3-2 | 0 | 0,9 | 44,1 | 0 | 0,925 | 122,6 | 122,6 | 85,8 | АС-35 | АС-35 |
7-6 | 1 | 0,6 | 533,3 | 0 | 0,925 | 345,9 | 533,3 | 373,3 | АС-35 | АС-50 |
6-2 | 0,92 | 0,66 | 527,3 | 0 | 0,925 | 435,7 | 527,3 | 369,1 | АС-35 | АС-50 |
2-1 | 0,85 | 0,7 | 537,1 | 0 | 0,925 | 525,4 | 537,1 | 376,0 | АС-50 | АС-50 |
5-4 | 1 | 0,9 | 355,6 | 0 | 0,925 | 345,9 | 355,6 | 248,9 | АС-35 | АС-50 |
4-1 | 1 | 0,9 | 834,4 | 0 | 0,925 | 811,9 | 834,4 | 584,1 | АС-35 | АС-50 |
1-0 | 0,96 | 0,63 | 1660,3 | 0 | 0,925 | 1227 | 1660,3 | 1162,2 | АС-50 | А-95 |