Расчёт районной распределительной подстанции

Таблица 7.1. Стоимость сооружений воздушных линий 110 кВ тыс. у. е./ км

Приведённые затраты для участка Аа:

 Приведённые затраты для участка Ас:

 Приведённые затраты для участка аc:

 Приведённые затраты для участка ab:

 Приведённые затраты для участка bd:

 Приведённые затраты для участка cd:

Суммарные приведённые затраты на РЭС:

Расчёт затрат на вариант при Uн = 220 кВ

Так как сеть при напряжении 220 кВ выполнена одним сечением, то согласно таблице 9.7 [2] К=21 тыс. у. е./км.

Значения активных сопротивлений сведем в таблицу 7.2

Таблица 7.2. Активные сопротивления участков РЭС

Приведённые затраты для участка Аа:

Приведённые затраты для участка Аc:

Приведённые затраты для участка cа:

Приведённые затраты для участка ab:

Приведённые затраты для участка bd:

Приведённые затраты для участка cd:

Суммарные приведённые затраты на РЭС:

В связи с тем, что приведенные затраты на строительство линии 110 кВ меньше, чем на строительство линии 220 кВ, принимаем напряжение РЭС равное 110 кВ.

8. Определение потерь мощности в районной сети

Определим потери мощности в максимальном режиме при Uном=110 кВ

По табл. 5.1 рассчитаем сопротивления линий и результаты сведём в табл. 8.1

Таблица 8.1. Результаты расчётов сопротивлений участков сети

Расчёт потерь мощности ведём из точки потокораздела d.

Определим потери мощности на участке db:

Мощность генерируемая линией в конце участка согласно [1]:

                                                                        (8.1)

Мощность в конце участка d:

                                                                           (8.2)

Потери мощности на участке db, согласно [1]

                                                       (8.3)

где  активная мощность в конце участка db;

 реактивная мощность в конце участка db;

 активное сопротивление линии по табл. 8.1;

реактивное сопротивление линии по табл. 8.1;

Мощность в начале участка db:

                                                                          (8.4)

Мощность в начале участка, генерируемая линией, будет равна мощности, генерируемой в конце участка:

Мощность, вытекающая из узла d в участок db:

                                                                           (8.5)

∆S'db = S'db - Sdb; (8.6)

∆S'db=1.456-j1.084 – (1.45-j1.37)=0.006+j0.286МВА;

Мощность в конце участка cd:

         , (8.7) (8,10)

Потери мощности на участке сd:

                                                        (8.8)

;

Мощность в начале участка сd:

 (8.9)

Мощность, вытекающая из узла c в участок cd:

                                                                           (8.10)

Мощность в конце участка ab:

                                                                          (8.11)

Потери мощности на участке ab:

                                                        (8.15)

Мощность в начале участка ab:

                                                                          (8.16)

Мощность, вытекающая из узла a в участок ab:

                                                                           (8.17)

Мощность в конце участка ca:

                                                               (8.18)

Где ∆Sab(ca) – потери участка ab, протекающие по участку ca;

 (8.19)

(8.20)

Потери мощности на участке сa:

                                                        (8.21)

Мощность в начале участка ca

                                                                          (8.22)

Мощность, вытекающая из узла c в участок сa:

                                                                           (8.23)

Мощность в конце участка Aa

                                                   (8.24)

Где  – потери мощности на участке аb с учетом генерируемой мощности линии;

                                                                   (8.25)

Потери мощности на участке Aa

                                                     (8.26)

Мощность в начале участка Aa

                                                                        (8.27)

Мощность, вытекающая из узла A в участок Aa

                                                                          (8.28)

Мощность в конце участка Ac:

                                                         (8.29)       

Потери мощности на участке Aс:

                                                    (8.30)

Мощность в начале участка Ac:

                                                                         (8.31)

Мощность, вытекающая из узла A в участок Aс:

                                                                          (8.32)

Мощность, поступающая в сеть:

                                                                            (8.33)

9. Определение напряжений в узловых точках районной сети

Определение напряжений в максимальном режиме при Uном=110 кВ

Принимаем согласно рекомендации [1] напряжение в точке питания А:

,                                                                          (9.1)

Напряжение в узле а согласно [1]

                                    (9.2)

Напряжение в узле d:

                                                 (9.3)         

Так как напряжение в узле намного меньше, чем на -5% от номинального значения, то нет смысла дальше рассчитывать сеть при этом напряжении.

Прежде чем брать напряжение 220 кВ, определим срок окупаемости РЭС при этом напряжении.

Определение срока окупаемости при напряжении 220кВ

, (9.4)

Где к1 и к2 - капиталовложение но сооружение РЭС при Uн=220кВ и Uн=110кВ соответственно И – суммарная стоимость потерь электроэнергии РЭС.

К1= 17430 тыс.у. е.

К2= 14105 тыс.у. е.

Определим стоимость потерь ЭЭ на каждом участке РЭС.

, (9.5)

Где β=2*10-8 тыс. у. е.

τ=1968,16 ч.

r – сопротивление каждого участка.

I2 – ток, протекаемый на участке.

Uн=110кВ

Σ

Uн=220кВ

Σ

Не смотря на то, что срок окупаемости больше 8 лет, принимаем Uн=220кВ, т. к. при Uн=110кВ нет возможности обеспечить всех потребителей нужным качеством ЭЭ.

8. Определение потерь мощности в районной сети при Uн=220кВ

Определение потерь мощности в максимальном режиме

По табл. 5.1 рассчитаем сопротивления линий и результаты сведём в табл. 8.1

Таблица 8.1. Результаты расчётов сопротивлений участков сети

Расчёт потерь мощности ведём из точки потокораздела d.

Определим потери мощности на участке bd:

Мощность генерируемая линией в конце участка согласно [1]:

                                                                        (8.34)       

Мощность в конце участка bd:

                                                                          (8.35)

Потери мощности на участке bd, согласно [1]

                                                       (8.36)

где  активная мощность в конце участка bd;

 реактивная мощность в конце участка bd;

 активное сопротивление линии по табл. 8.1;

реактивное сопротивление линии по табл. 8.1;

Мощность в начале участка bd:

                                                                          (8.37)

Мощность в начале участка, генерируемая линией, будет равна мощности, генерируемой в конце участка:

Мощность, вытекающая из узла b в участок bd:

                                                                          (8.38)

∆S'bd = S'bd - Sbd;

∆S'bd=0,28 – j11.62 – (0.23-j1.59)=0.05-j10.03МВА;

Мощность в конце участка ab:

                                                                 (8.39)

Потери мощности на участке ab:

                                                        (8.40)

Мощность в начале участка ab:

                                                                          (8.41)

Мощность, вытекающая из узла a в участок ab:

                                                                           (8.42)

Мощность в конце участка cd:

        , (8,43)

Потери мощности на участке сd:

                                                        (8.44)

;

Мощность в начале участка сd:

 (8.45)

Мощность, вытекающая из узла c в участок cd:

                                                                           (8.46)

Мощность в конце участка ca:

                                                               (8.47)

Где ∆Sab(ca) – потери участка ab, протекающие по участку ca;

 (8.48)

 (8.49)

Потери мощности на участке сa:

                                                        (8.50)

Мощность в начале участка ca

                                                                          (8.51)

Мощность, вытекающая из узла c в участок сa:

                                                                           (8.52)

Мощность в конце участка Aa

                                                   (8.53)

Где  – потери мощности на участке аb с учетом генерируемой мощности линии;

                                                                   (8.54)

Потери мощности на участке Aa

                                                     (8.55)

Мощность в начале участка Aa

                                                                        (8.56)

Мощность, вытекающая из узла A в участок Aa

                                                                          (8.57)

Мощность в конце участка Ac:

          (8.58)

Потери мощности на участке Aс:

                                                       (8.59)

Мощность в начале участка Ac:

                                                                         (8.60)

Мощность, вытекающая из узла A в участок Aс:

                                                                          (8.61)

Мощность, поступающая в сеть:

                                                                            (8.62)

Определим потери мощности в минимальном режиме

Принимаем величину минимальной нагрузки равной 40% от максимальной. Так как расчет минимального режима такой же, как и расчет максимального режима, то оформим его в виде таблицы.

Таблица 8.2. Расчёт потерь мощности в минимальном режиме

Мощность, поступающая в сеть

                                                        (8.63)

Определение напряжений в максимальном режиме при Uном=220кВ

Принимаем согласно рекомендации [1] напряжение в точке питания А:

,                                                                          (9.6)

Напряжение в узле с согласно [1]

                                (9.7)

Напряжение в узле d:

                                                 (9.8)         

Напряжение в узле а согласно [1]

                                        (9.9)

Напряжение в узле b:

                                                       (9.10)       

Напряжение в узле d:

 (9.11)

Определение напряжений в минимальном режиме

Принимаем согласно рекомендации [1] напряжение в точке питания А:

,                                                                       (9.12)

Находим напряжение в узле а согласно [1]

                                                   (9.13)

Так как напряжение в узле с не удовлетворяет условию: Ua.min= ± 5% Uном,устанавливаем в источнике питания реактор, мощностью 50 Мвар для компенсации реактиной мощности на участке Ас, и пересчитаем с учетом этого поток мощности в начале участка Ас и напряжение в узле с.

S'Ас=16,59 – j1,35 МВА;

SHAc= S'Ac – SCAc

SHAa=16,59 – j1.35 – (-j5.66)=16.59+j4.31 МВА

Напряжение в узле c:

                                         (9.14)

Напряжение в узле d по формуле [1]

                                                         (9.15)

Напряжение в узле с согласно [1]

                                      (9.16)

Напряжение в узле d по формуле [1]

                                                         (9.17)

Находим напряжение в узле а согласно [1]

                                                 (9.18)

Напряжение в узле b

                                                 (9.19)

10. Определение сечения проводов сети, питающей ГПП

Расчётная мощность, потребляемая ГПП равна

Ток в линии, питающей ГПП

                                                                                    (10.1)

Сечение линии выбираем по экономической плотности тока

                                                                                  (10.2)

По условию коронирования минимальное сечение на 220 кВ будет 240 мм2.

Выбор оптимального сечения проводим по экономическим интервалам, исходя из приведённых затрат, учитывая что по условиям надежности электроснабжения ГПП должно питаться двумя параллельными линиями.

                                    (10.3)

Для выбора линии рассмотрим два варианта: 2×АСО-240/32 и 2×АСО-300/39.

Для АСО-300 К=21,6 тыс. у. е./км [2],

Данные для построения сведем в таблицу 10.1

Таблица 10.1. Данные приведенных затрат на каждое сечение

Страницы: 1, 2, 3