1 Определение нагрузок в комплексной форме 6
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подпись |
Дата |
Лист |
3 |
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ |
Разработал |
Нестеров |
Проверил |
Батенок |
Рецензент |
Н. Контр. |
Батенок |
Утвердил |
Проектирование местной сети 35 кВ |
Лит. |
Листов |
51 |
ЧЭнК |
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
1 Определение нагрузок в комплексной форме 6
2 Выбор трансформаторов на подстанциях 8
3 Определение приведенных мощностей в максимальном
и минимальном режимах 11
4 Выбор схемы электрической сети 16
5 Расчет вариантов сетей 17
5.1 Расчет разомкнутой сети в максимальном режиме 17
5.2 Расчет замкнутой сети в максимальном режиме 22
6 Технико-экономическое сравнение двух выбранных вариантов.
Схемы проектируемой сети 32
7 Выбор автотрансформаторов на питающей подстанции 37
8 Окончательный электрический расчет оптимального варианта схемы
проектируемой сети 38
8.1 Расчет замкнутой сети в минимальном режиме 38
8.2 Расчет замкнутой сети в послеаварийном режиме 40
9 Выбор отпаек на трансформаторных подстанциях 43
Заключение 50
Список литературы 51
ВВЕДЕНИЕ
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подпись |
Дата |
Лист |
4 |
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ |
Распределительная электрическая сеть номинальным напряжением
35 кВ имеет весьма значительное распространение в местных электрический сетях. Ввод новых и модернизация действующих промышленных предприятий, дальнейшая электрификация производства, сельского и коммунально-бытового хозяйства приводят к непрерывному увеличению потребления электроэнергии и дальнейшему росту объема распределительной электрической сети.
Основная задача эксплуатации электрической сети состоит в обеспечении бесперебойного и качественного электроснабжения потребителей при наименьших материальных и трудовых затратах.
Район строительства проектируемой сети Краснодарский край.
Краснодарский край занимает площадь 76 тысяч квадратных километров и является самым южным регионом России. По численности населения является третьим среди субъектов Российской Федерации – в нём проживает свыше пяти миллионов человек, в том числе около 53 % - в городах и 47 % - в сельской местности.
Предгорные и горные районы Кубани богаты полезными ископаемыми. Имеются запасы нефти, природного газа, мергеля, йодо-бромных вод, мрамора, известняка, песчаника, гравия, кварцевого песка, железных и апатитовых руд, каменной соли. На территории края расположен крупнейший в Европе Азово-Кубанский бассейн пресных подземных вод, имеющий значительные запасы термальных и минеральных вод. Второе природное богатство Кубани – черноземы. Богатые и разнообразные почвенно-климатические условия края позволяют выращивать на кубанских полях до 100 различных сельскохозяйственных культур. Ценным экономическим и рекреационным ресурсом Краснодарского края являются леса горной и предгорной зон. Более половины их площадей занимают леса ценных пород – дуб, бук, каштан и пр.
В промышленном комплексе Краснодарского края широко представлены предприятия энергетики, добычи полезных ископаемых, обрабатывающей отрасли, в которой лидирующие позиции занимают предприятия пищевой промышленности, широко известной в России и за ее пределами. Активно развиваются машиностроение, нефтехимическая и химическая промышленность, отрасль по производству строительных материалов. Важное место в экономике края занимает добыча нефти и газа и нефтепереработка. Именно на Кубани родилась отечественная нефтегазовая отрасль – здесь в 1864 году была пробурена первая нефтяная скважина в России.
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подпись |
Дата |
Лист |
5 |
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ |
Электроэнергетическая отрасль - это развивающийся в масштабах края высокоавтоматизированный комплекс электростанций, электрических сетей и объектов электросетевого хозяйства, объединенных единым технологическим циклом и централизованным оперативно-диспетчерским управлением. Суммарные нагрузки по Кубанской энергосистеме, в период 2009-2020 годы по предварительной оценке Кубанского регионального диспетчерского управления ОАО «СО ЕЭС» увеличатся с 3541 МВт до 7100 МВт, т.е. более чем в 2 раза.
В долгосрочной перспективе (до 2020 года) предполагается обеспечить создание энергосистемы, отвечающей передовым достижениям науки и техники, удовлетворяющей запросам всех отраслей экономики края.
Климатические условия разнообразны и неоднородны. На равнине климат умеренно-континентальный, в горах более влажный и прохладный, в северной части Черноморского побережья носит средиземноморский характер, переходящий к юго-востоку во влажный субтропический. Основным климатообразующим фактором является горный барьер Большого Кавказа (500 – 3000 м), препятствующий проникновению холодных воздушных масс на юг.
Средние температуры: января от -4°С на равнине до +5°С на Черноморском побережье, июля +22...+24°С. Осадков от 400 до 1400 мм в районе Сочи и около 3200 мм (Красная Поляна) в год. В горах контрасты становятся более значительными за счет влияния высоты и расчлененности поверхности. На южном склоне и в осевой части Кавказа скапливаются огромные снегозапасы.
1.
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подпись |
Дата |
Лист |
6 |
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК В КОМПЛЕКСНОЙ ФОРМЕ
Расчет подстанции №1
Максимальный режим
(1.1)
где Smax10 – максимальная полная мощность на ПС, МВА;
Рmax – максимальная активная мощность, согласно задания, кВт;
сosф – коэффициент мощности, согласно задания;
(MBA)
(1.2)
где Qmax10 – максимальная реактивная мощность на ПС, МВар;
(MBA)
Минимальный режим
(1.3)
(MBA)
(1.4)
(MBA)
Расчет подстанции №2
Максимальный режим
(1.5)
(МВА)
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подпись |
Дата |
Лист |
7 |
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ |
(1.6)
(МВар)
(МВА)
Минимальный режим
(1.7)
(МВА)
(МВар)
(МВА)
Расчет подстанции №3
Максимальный режим
(1.8)
(МВА)
(МВар)
(МВА)
Минимальный режим
(1.9)
(МВА)
(МВар)
(МВА)
2. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ПОДСТАНЦИЯХ
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подпись |
Дата |
Лист |
8 |
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ |
На подстанциях ПС-1и ПС-2 устанавливается по два трансформатора, т.к. с шин питаются потребители II категории. На подстанции ПС-3 допускается установка одного трансформатора, так как подстанция питает потребителей III категории.
На двухтрансформаторной подстанции мощность трансформатора определяется по формуле:
(2.1)
где Кав=1,4-коэффициент аварийной перегрузки;
n =2 – число трансформаторов;
Smax – максимальная мощность на шинах подстанции; МВА
Sнт – номинальная мощность трансформатора по каталогу, МВА
Расчет подстанции № 1
(МВА) Выбираем два трансформатора типа ТДН-10000/36,75/11,]
технические данные сносим в таблицу 2.1
Проверка на аварийную перегрузку:
(2.2)
Таблица 2.1 - Технические характеристики трансформатора
№ ПС | Тип трансформа-тора | Отпайки | Sн, МВА | Uн, кВ ВН НН | Рхх, кВт | Потери к.з., кВт ВН ВС СН | Iхх,% | Uк.з.,% ВН ВС СН |
1 | ТДН-10000- 36,75/11 | ±8х 1,5% | 10 | 36,75 11 | 12 | 60 - - | 0,75 | 8 - - |
Расчет подстанции № 2
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подпись |
Дата |
Лист |
9 |
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ |
На данной подстанции, мощность трансформатора определяется по формуле:
(МВА)
Выбираем два трансформатора типа ТМН-4000/35/6,3,
технические данные трансформатора сносим в таблицу 2.2
Проверка на аварийную перегрузку:
Таблица 2.2-Технические характеристики трансформаторов
№ ПС | Тип трансформа-тора | Отпайки | Sн, МВА | Uн, кВ ВН НН | Рхх, кВт | Потери к.з., кВт ВН ВС СН | Iхх,% | Uк.з.,% ВН ВС СН |
2 | ТМН-4000- 35/6,3 | ±6х 1,5% | 4 | 35 6,3 | 5,6 | 33,5 - - | 0,9 | 7,5 - - |
Расчет подстанции № 3
Данная подстанция питает потребителей III категории, поэтому
мощность трансформатора определится:
(2.3)
(МВА)
Выбираем один трансформатор типа ТМ-1600/35/0,4,
и технические данные сносим в таблицу 2.3
Проверка на аварийную перегрузку:
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подпись |
Дата |
Лист |
10 |
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ |
Таблица 2.3-Технические характеристики трансформатора
№ ПС | Тип трансформа-тора | Отпайки | Sн, МВА | Uн, кВ ВН НН | Рхх, кВт | Потери к.з., кВт ВН ВС СН | Iхх,% | Uк.з.,% ВН ВС СН |
3 | ТМ-1600-35/0,4 | ±2х 2,5 | 1,6 | 35 0,4 | 2,75 | 18 - - | 1,3 | 6,5 - - |
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИВЕДЕННЫХ МОЩНОСТЕЙ В
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подпись |
Дата |
Лист |
11 |
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ |
МАКСИМАЛЬНОМ И МИНИМАЛЬНОМ РЕЖИМАХ
Расчет подстанции № 1
S1 max=8,8+j5,45 MBA S1 min=7,8+j4,84 МВА |
R Т /2= 0,405 ОМ |
ХТ /2= 5,4 ОМ ОМ OM |
S пр1 |
S 1 |
2 ∆ S хх |
Рисунок 3.1 - Схема замещения трансформатора
Определим параметры схемы замещения трансформатора
Активное сопротивление
(3.1)
Индуктивное сопротивление
(3.2)
Потери в стали трансформатора
2∆Pcт (3.3)
2∆Pcт
2∆Qm= (3.4)
2∆Qm=
Изм. |
Лист |
№ документа |
Подпись |
Дата |
Лист |
12 |
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ |
(3.5)
Определим приведенную мощность в максимальном режиме
(3.6)
(3.7)
Определим приведенную мощность в минимальном режиме
(3.8)
(3.9)
S1 max=4,5+j2,8 MBA S1 min=3,9+j2,44 МВА |
R Т /2= 1,282 ОМ |
ХТ /2= 11,48 ОМ OM |
S пр |
S 1 |
2 ∆ S хх |
Расчет подстанции № 2