Курсовая работа: Проектирование и диагностика режимов электроэнергетической системы

В данной главе анализируется район, в котором сооружается сеть, потребители и источники электроэнергии.

1.1 Характеристика района строительства сети

Электроэнергетическая сеть сооружается в районе Калуги, относящейся по ([1], рис.2.5.5) к III району по толщине стенки гололёда. По скоростному напору ветра местность относится к II району; по пляске проводов – с умеренной пляской проводов. Среднегодовая продолжительность гроз – от 40 до 60 ч. Эквивалентная температура охлаждающего воздуха([2], табл.1.37): годовая + 9,4°С, зимняя -8,9 °С, летняя +17,3°С.

1.2 Характеристика потребителей

В районе строительства существует пять пунктов потребления электроэнергии, наибольшие зимние нагрузки которых равны соответственно П1- 450, П2- 20, П3-120, П4-230, П5-30 МВт. В пунктах 1, 3, 5 потребители по надёжности электроснабжения Iи II категории , в пунктах 2 и 4 потребители только II категории.

1.3 Характеристика источников питания

Потребители получают электроэнергию от двух источников – гидроэлектростанции (ГЭС) и энергосистемы (С). Располагаемая мощность ГЭС-800 МВт-зимой и 600 МВт летом; резерв системы составляет300 МВт. Диапазон изменения от –0,2 до +0,2.

Вывод : Получена характеристика района, где сооружается электрическая сеть, характеристика потребителей, для питания которых она необходима, и характеристика источников питания.

ГЛАВА 2. Выбор основных параметров сети

В данной главе рассматривается схема электрических соединений основных элементов электрической сети, и принимаются решения о выборе основных ее параметров для двух выбранных вариантов.

2.1 Графики электрических нагрузок

На основании заданных в относительных единицах зимних суточных графиков нагрузок составим графики нагрузок потребителей для зимы и лета, результаты расчетов сведем в табл.1.

Графики электрических нагрузок потребителей и потоки мощности от ГЭС и системы.

Таблица 1

Потребитель	Сезон	Нагрузка потребителей, МВт в часы:
		0 – 4	4 – 8	8 – 12	12 – 16	16 – 20	20 – 24
П1	зима	270	270/360	450	180/270	270/360	450
	лето	194,4	194,4/259,2	324	129,6/194,4	194,4/259,2	324
П2	зима	16	8	8/12	20	8	12
	лето	12,8	6,4	6,4/9,6	16	6,4	9,6
П3	зима	96	96	48	48/72	120	96/72
	лето	65,3	65,3	32,6	32,6/49	81,6	65,3/49
П4	зима	184	184	92	92/138	230	184/138
	лето	123,3	123,3	61,6	61,6/92,5	154,1	123,3/92,5
П5	зима	18	18/24	30	12/18	18/24	30
	лето	16,2	16,2/21,6	27	10,8/16,2	16,2/21,6	27
П∑	зима	584	576/672	628/632	352/518	646/742	772 / 702
	лето	412	405,6/475,8	451,6/454,8	250,6 / 368,1	452,7/522,9	549,2/502,1
Мощность от ГЭС	зима	800	800	800	800	800	800
	лето	600	600	600	600	600	600
Обмен мощностью с системой	зима	216	224/128	172/168	448 / 282	154/58	28/98
	лето	188	194,4/124,2	148,4/145,2	349,4 / 231,9	147,3/77,1	50,8/97,9

Из приведенной таблицы видно, что режим наибольшей нагрузки имеет место зимой с 20 до 24 часов (потребляемая мощность – 772/702 МВт), а режим наименьшей нагрузки – летом с 12 до 16 часов (потребляемая мощность 250,6/368,1 МВт).

Годовое потребление электроэнергии:

МВт×ч;

МВт×ч;

МВт×ч.

Число часов использования наибольшей нагрузки:

ч, где - максимальная мощность потребителей, МВт.

2.2 Предварительная наметка конфигурации линии

На базе данных о географическом расположении пунктов потребления электроэнергии и их нагрузках намечаем две схемы распределения мощностей. Схема сети СВН в первом варианте состоит из двухцепных линий от С и ГЭС. В данном варианте схемы одноцепные линии не применяются, а во втором варианте сеть изменена и представлена в виде кольца на напряжение 220 кВпо линиям к потребителям, состоящего из одноцепных линий. Передача мощности от ГЭС и С осуществляется к ПС1 по двухцепной линии на 500 кВ, к оставшимся потребителям передача мощности осуществляется по линиям на напряжение500 220 и 110 кВ исходя из кратчайших расстояний. Напряжения на линиях в обеих схемах представлены нарис.1.

Рис.1 Два варианта конфигурации линий

2.3 Выбор параметров ВЛ

Выбор номинальных напряжений и числа цепей линий проектируемой сети тесно связан и в общем случае представляет сложную технико-экономическую задачу, при решении которой требуется учитывать множество факторов: надежность электроснабжения потребителей, обеспечение нормируемого качества электроэнергии на зажимах электроприемников, перспективу развития сети и т.д. В данном случае выбор номинального напряжения осуществляется по формуле:

Выполним расчёт экономического напряжения UЭК для 1-го варианта схемы (участок ГЭС - ПС1):

Результаты расчетов для всех участков схем сведены в таблицы 4 и 5. По полученным экономическим значениям напряжений принимаем номинальные напряжения линий. Полученные значения для удобства так же представлены в таблицах 4 и 5.

После определения номинальных напряжений, устанавливается количество цепей ВЛ –исходя из условий надёжности питания потребителей I и II категорий ([1], п.1.2.17-1.2.19) (принимаем, что ремонт ВЛ или замена трансформатора менее, чем за сутки невозможны).

Все ЛЭП, кроме ПС4-ПС2,ПС5-ПС4, ПС3-ПС5, ПС2-ПС3 (входят в кольцо) выполняются двухцепными в варианте II, а в варианте I – все ЛЭП -двухцепные линии. Максимальные потоки по ЛЭП для схемы 1 представлены в таблице 2, а 2-й схемы – в таблице 3.

Расчёт максимальных перетоков мощности в кольце выполнен с учетом всех возможных случаев обрывов ВЛ кольца.

Максимально возможные потоки мощностей дляЛЭП схемы 1

Таблица 2

Линия	Сезон	Мощность перетока линии, МВт по временным интервалам
		0 – 4	4 – 8	8 – 12	12 – 16	16 – 20	20 – 24
ГЭС-ПС1	зима	584	576/672	628/632	352/518	646/742	772 / 702
	лето	412	405,6/475,8	451,6/454,8	250,6/368,1	452,7/522,9	549,2/502,1
ПС1-ПС4	зима	314	306/312	178/182	172/248	376 / 38 2	322/252
	лето	217,6	211,2/216,6	127,6/130,8	121/173,7	258,3/263,7	225,2/178,1
ПС4-ПС3	зима	130	122/128	86/90	80/110	146 / 152	138/114
	лето	94,3	87,9/93,3	66/69,2	59,4/81,2	104,2/109,6	101,9/85,6
ПС3-ПС2	зима	16	8	8/12	20	8	12
	лето	12,8	6,4	6,4/9,6	16	6,4	9,6
ПС3-ПС5	зима	18	18/24	30	12/18	18/24	30
	лето	16,2	16,2/21,6	27	10,8/16,2	16,2/21,6	27
ГЭС-С	зима	216	224/128	172/168	448 / 282	154/58	28/98
	лето	188	194,4/124,2	148,4/145,2	349,4/231,9	147,3/77,1	50,8/97,9

Максимально возможные потоки мощностей дляЛЭП схемы 2.