Розрахунок режиму максимального навантаження

І етап. Розрахунок втрат потужності

Лінія 3 підстанція ІІІ

Лінія 4 підстанція V

Лінія 2 підстанція ІV

Лінія5 підстанція VІ

Лінія1 підстанція ІІ

Втрати потужності в автотрансформаторі:

Обмотка СН:

Обмотка ВН:

Розрахункове значення :

ІІ етап. Розрахунок спадів напруг в мережі

Лінія 1 підстанція ІІ

Спад напруги в автотрансформаторі:

Обмотка ВН:

Обмотка НН:

Вибираємо лінійні регулятори напруги:

Визначаємо робочу потужність регулятора напруги:

Вибираємо 2*ЛТДН 40000/10

Визначаємо коефіцієнт завантаження регулятора напруги:

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

Обмотка СН

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

Лінія3 підстанція ІІІ

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

Лінія2 підстанція ІV

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

Лінія 4 підстанція V

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

Лінія5 підстанція VІ

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

 

 

6.2. Розрахунок аварійного режиму (відключення одного ланцюга лінії 1)

Після аварійного відключення одного ланцюга лінії 1, її параметри матимуть наступний вигляд:

Активний опір лінії:

Індуктивний опір лінії:

Ємнісна провідність лінії:

Реактивна потужність, що генерується лінією:

І етап. Розрахунок втрат потужності

Лінія 1 підстанція ІІ

ІІ етап. Розрахунок спадів напруг в мережі

Лінія 1 підстанція ІІ

Спад напруги в автотрансформаторі:

Обмотка ВН:

Обмотка НН:

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

Обмотка СН

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

Лінія3 підстанція ІІІ

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

Лінія 2 підстанція ІV

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

Лінія 4 підстанція V

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

Лінія 5 підстанція VІ

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

 

 

Режим мінімального навантаження мережі

Розраховуємо мінімальний режим роботи для підстанції ІІІ:

Розраховуємо активну потужність мінімального режиму роботи:

Розраховуємо реактивну потужність мінімального режиму роботи:

Аналогічно розраховуємо активну та реактивну потужності мінімального режиму роботи для інших підстанцій, результати зводимо до таблиці 6.1

Таблиці 6.1Потужності на підстанціях з урахуванням КП

Підстанція			Qкп,МВар	Q- Qкп,МВар	S, МВА
ІІ	53,13	21,25		21,25	57,222
ІІІ	23,184	9,51	6,76	2,75	23,346
ІV	17,595	7,04	7,04		17,595
V	16,491	6,6		6,6	17,763
VІ	16,836	6,9		6,9	18,195
Всього	127,236	51,295	13,8	37,5	132,647

 

Розрахунок приведених навантажень підстанцій.

Підстанція ІІІ

Розраховуємо втрати активної та реактивної потужності в обмотках трансформатора:

Знаходимо потужність на початку ланки схеми заміщення (в т. а₃):

Знаходимо приведену потужність:

Аналогічно розраховуємо приведені навантаження на IV,V,VI підстанціях. Результати зводимо в таблицю 6.2

Таблиця 6.2 Приведені навантаження в мінімальному режимі

Підстанція	Р, МВт	Q-
III	23,184	2,75	0,052	1,142	23,236	3,89	23,29	4,24	23,673
IV	17,595		0,051	1,016	17,646	1,018	17,684	1,242	17,728
V	16,491	6,6	0,052	1,035	16,543	7,635	16,581	7,859	18,35
VI	16,836	6,9	0,055	1,086	16,891	7,986	16,929	8,21	18,815

 

Підстанція ІІ

Розраховуємо втрати активної та реактивної потужності в обмотках автотрансформатора 2*АТДЦТН 125000/220/110

Сумарні приведені навантаження на шинах СН:

Знаходимо втрати в обмотці СН автотрансформатора:

Знаходимо втрати в обмотці НН автотрансформатора:

Знаходимо втрати в обмотці ВН автотрансформатора:

Приведене навантаження на підстанції ІІ:

 

Розрахунок режиму мінімального навантаження

І етап. Розрахунок втрат потужності

Лінія 3 підстанція ІІІ

Лінія 4 підстанція V

Лінія 2 підстанція ІV

Лінія 5 підстанція VІ

Лінія 1 підстанція ІІ

Втрати потужності в автотрансформаторі. Обмотка СН:

Обмотка ВН:

Розрахункове значення :

ІІ етап. Розрахунок спадів напруг в мережі

Лінія 1 підстанція ІІ

Спад напруги в автотрансформаторі:

Обмотка ВН:

Обмотка НН:

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

Обмотка СН

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

Лінія3 підстанція ІІІ

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

Лінія 2 підстанція ІV

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

Лінія 4 підстанція V

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

Лінія 5 підстанція VІ

Визначаємо напругу відпайки:

Вибираємо найближчу стандартну відпайку:

7.Техніко-економічне порівняння варіантів мережі

Мета техніко-економічних розрахунків – визначити порівняльну економічну ефективність варіантів проектованої мережі і її окремих елементів. В наш час економічним критерієм, по якому знаходять найвигідніший варіант, є мінімум приведених витрат, тис. грн/рік:

З = И + р _н К, (7.1)

де И – щорічні експлуатаційні витрати, тис. грн/рік; р _н– нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень (р _н = 0,121/рік); К – одноразове капіталовкладення в об’єкт, що будується, тис. грн.

Для виконання даного розділу розробляємо повні схеми електричних з’єднань спроектованої мережі.

На практиці при побудові підстанції на напругу 35 – 220 кВ в наш час використовують різноманітні схеми первинних з’єднань. У загальному випадку схеми виконують з використанням високовольтних вимикачів для всіх оперативних переключень, а також для відключення струмів коротких замикань. Разом з тим, досить широке розповсюдження отримали прості схеми підстанцій, в яких використовується мала кількість апаратів, а в ряді випадків, немає установки вимикачів. Використання комплектів короткозамикачів і відокремлювачів замість вимикачів суттєво знижує витрати на спорудження підстанцій, скорочує потреби енергетичного будівництва у вимикачах високої напруги. Вибір схеми первинних з’єднань підстанцій є складною техніко-економічною задачею, яку вирішують з урахуванням великої кількості факторів. У даній роботі схеми підстанцій вибираємо спрощено. Одна з таких схем приводиться у графічній частині проекту.

Одноразові капітальні вкладення на побудову мережі складаються з витрат на побудову лінії К _лі на побудову знижуючих підстанцій К _п/ст:

К = К _л+ К _п/ст. (7.2)

Капітальні витрати на лінії К _лскладаються з витрат на пошукові роботи і підготовку траси лінії, установку опор, проводів, ізоляторів, монтажні роботи. Капітальні витрати на лінії розраховують по збільшеним показникам вартості монтажу 1 км лінії. Такі середні дані по збільшеним показникам вартості монтажу 1 км ліній різних напруг і на опорах із різних матеріалів беремо із табл. Д.11 – Д.13[1].

Капітальні витрати на лінію:

К _л= К _л0 l, (7.3)

де К _л0– питоме капіталовкладення в лінію.

На лініях 220 і 110 кВ (дволанцюгові) приймаємо металеві опори, а одноланцюгові 110 кВ виконуємо на залізобетонних опорах.

Капітальні витрати на підстанції складаються із витрат на силові трансформатори, вимикачі, джерела реактивної потужності та монтаж електроприладів і постійних витрат на підстанції:

К _п/ст= К _т+ К _в+ К _дрп+ К _пв. (7.4)

Розрахункову вартість трансформаторів (автотрансформаторів), вимикачів, батарей конденсаторів (синхронних компенсаторів), закритих підстанцій приймаємо із табл. Д.14 – Д.22[1].

Щорічні витрати И на експлуатацію мережі складаються із відрахувань від капітальних затрат на амортизацію, ремонт і обслуговування ліній И _лта підстанцій И _п/сті вартості втрат електричної енергії И _еза рік:

,(7.5)

де а _л+ р _л+ о _л– відрахування на амортизацію, ремонт і обслуговування ліній, % (з індексом “п” – теж для підстанцій);

И _е= з _е¢D W ¢+ з _е²D W ², (7.6)

де D W ¢, D W ²– втрати електроенергії відповідно залежні і не залежні від навантаження; з _е¢ і з _е² – вартості 1 кВт×год.

, , (7.7)

де t_нб– час найбільших витрат; К _м– коефіцієнт попадання навантаження (і додаткової витрати потужності) в максимум енергосистеми.

К _мприймаємо рівним 1.

Час найбільших витрат:

. (7.8)

Втрати електроенергії в елементах мережі розраховуються за наступними виразам:

∆ W _л= ∆ Р _лt_нб(лінії),(7.8)

∆ W _т= n ∆ Р _ст Т _г+∆ Р _тt_нб(трансформатори),(7.10)

де ∆ Р _л, ∆ Р _т– втрати активної потужності в лініях і трансформаторах в режимі максимальних навантажень з урахуванням кількості ланцюгів лінії та числа трансформаторів на підстанції.

Техніко-економічний розрахунок радіальної і замкненої схеми мережі виконується докладно. Варіант мережі з меншими розрахунковими витратами приймається до подальшого розгляду. Варіанти вважаються економічно рівноцінними, якщо різниця відповідних одночасних витрат та щорічних експлуатаційних витрат складає не більше ніж 5%, тобто лежить у межах точності виконаних розрахунків. У випадку економічно рівноцінних варіантів виконання мережі надається перевага варіанту з більш високою номінальною напругою мережі, більш простою схемою первинних з’єднань мережі.

 

 

Техніко-економічний розрахунок радіальної схеми:

Капітальні витрати на лінії:

Лінія 5

Лінія 4

Лінія 3

Лінія 2

Лінія 1

Капітальні витрати на підстанції:

Підстанція VI

Підстанція V

 

Підстанція ІV

Підстанція ІІІ

Підстанція ІІ

Час найбільших витрат:

Втрати електроенергії в лініях електромережі: