Расчет нагрузок II и I

1 2 3 4 5 6

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему «Выбор электроэнергетического оборудования и регулирование напряжения сети U ₁/ U ₂/ U ₃ кВ»

по дисциплине «Электроэнергетическое оборудование»

для студентов очной и заочной формы обучения

Выполнили студенты гр.

ЭС-17-1б

Галушко В.В

_________________________

(подпись)

Проверил: Доцент кафедры МСА

Ромодин А.В.

___________ _________________________

(оценка) (подпись)

_____________

(дата)

Пермь, 2019

Аннотация

Курсовой проект включает в себя вопросы расчета электрических нагрузок (выбора проводов и кабелей, силовых трансформаторов), а также посвящен расчету потерь напряжения и разработке предложения для достижения регламентируемых нормативной документацией уровней отклонения напряжения у потребителя.

Результаты данного исследования могут быть использованы при построении системы электроснабжения предприятия промышленности. Их использование дает возможность экономии электроэнергии, в результате чего компания-потребитель сможет экономить средства для развития других сфер.

Содержание

Введение. 4

1 Расчет нагрузок трансформаторов и питающих линий. 6

1.1 Расчет линии ТП.. 6

1.2 Расчет нагрузок II и I. 7

1.2 Расчет линии ГПП.. 7

2 Выбор оборудования. 8

2.1 Выбор ВЛ.. 8

2.2 Выбор СИП.. 9

2.3 Выбор КЛ.. 9

2.4 Выбор трансформатора для ТП и ГПП.. 9

2.5 Выбор коммутационных аппаратов. 11

3 Определение потерь электроэнергии. 12

3.1 Потери питающих линий. 12

3.2 Потери трансформаторов. 13

4 Расчет отклонений напряжения. 16

5 Построение эпюры напряжения без учёта регулирования. 18

6 Построение результирующей эпюры напряжения с учетом регулирования. 19

Заключение. 24

Список используемых источников. 25

Введение

Целью курсового проекта является – получение навыков использования полученных теоретических знаний при решении конкретных задач, а также обеспечение требуемых параметров расчетного режима при электроснабжении нагрузок.

Задачи проекта:

• расчет электрических нагрузок;

• выбор кабельной и проводниковой продукции;

• выбор трансформаторов и коммутационных аппаратов;

• расчет потерь напряжения;

• построение эпюры напряжения без учета регулирования;

• построение эпюры напряжения с учетом регулирования.

Курсовой проект охватывает комплекс вопросов программы курса «Электроэнергетическое оборудование».

Расчеты были выполнены на основании следующих исходных данных: схема системы электроснабжения, среднеквадратичные мощности для нагрузки на ГПП и ТП, ряд номинальных напряжений, а так же параметры длины кабельной, СИП и воздушной линии.

Расчетная схема приведена на рис. 1

Рисунок 1 – Расчетная схема

Расчетные данные нагрузки за смену сведены в таблицу 1.

Таблица 1 – Расчетные нагрузки за смену

P3, кВт								cosφ3
1	2	3	4	5	6	7	8	cosφ3
120	138	126	120	132	120	132	120	0,59

Расчетные данные напряжения и нагрузки сведены в таблицу 2.

Таблица 2 – Расчетные нагрузки и напряжения

Напряжения				Нагрузки
U 1, кВ	U 2, кВ	U 3, кВ	U 4, кВ	P1, МВт	cosφ1	P2, МВт	Q2, МВт

110	20	10	0,22	5	0,67	4	4,1

Расчетные данные отклонения напряжения на источнике и длины проводников сведены в таблицу 3.

Таблица 3 – данные отклонения напряжения и длины проводников

Отклонение напряжения на источнике, %	Длина, км
δ U	ВЛ	КЛ	СИП
+7	2,6	23,1	0,16

По заданной схеме произведем расчет нагрузок трансформаторов и питающих линий по среднеквадратичной нагрузке.

Расчет нагрузок трансформаторов и питающих линий

Расчет линии ТП

Активная мощность[8]:

, (1)

где n – количество интервалов усреднения нагрузок на графике, P_i – мощность i -го интервала, t_i – время i -го интервала.

=126,18 кВТ

Реактивная мощность[8]:

, (2)

где cosφ – коэффициент мощности для данного графика.

= 172,67 квар.

Полная мощность[8]:

(3)

= 213,86 кВА.

Ток нагрузки:

4) Ток нагрузки[8]:

, (4)

где U _н – номинальное напряжение участка сети.

= 561,24 А – Расчетный ток для СИП

Найдем расчетный ток на ВЛ, используя формулу (5) [8]:

, (5)

где К_тп– коэффициент трансформации.

=12,35 А.

Расчет нагрузок II и I

Расчет данных линии ведется аналогично расчету линии ТП по формулам (2), (3), (4).

S₁ =7,463 МВА

Q₁ =5,540 Мвар

S₂ =5,728 МВА

I₁ =215,43 A

I₂ =330,7 A

Расчет линии ГПП

Расчет мощности на шину U₃ производится по формуле (6) [8]:

; (6)

S_U₃= 5940 кВА.

Расчет тока на шину U₂ ведется по формуле (4), где U _н=10 кВ:

I_U₂ =342,9 A.

Расчет мощности для ГПП производится по формуле (7) [8]:

; (7)

S _гпп= 13,4 МВА.

Ток нагрузки на ГПП будет равен току кабельной линии и его расчет производится по формуле (4), где U _н=110 кВ:

I_ГПП =I_КЛ= 70,3 А.

Выбор оборудования

Выбор ВЛ

Сечение провода или жилы кабеля выбирается с соблюдением условия [8]:

(8)

или

, (9)

где – допустимый длительный ток; – поправочный коэффициент (или произведение коэффициентов, еслиих несколько).

Поправочный коэффициент по температуре при нормированной температуре жилы +70℃, условной температуре среды +25℃, расчётной температуре +30℃ k _п1= , согласно ПУЭ 6 табл.1.3.3 [1]. В табл. 1.3.6 ПУЭ 6 [1] уже учтен поправочный коэффициент при количестве жил, а коэффициент при количестве кабелей принимаем равным единице, в виду того, что мы берем один кабель. Тогда произведение коэффициентов будет:

k _п= ;

I _{вл.доп.лето}= = = 13,135 А.

Аналогично рассчитаем для других случаев поправочные коэффициенты.

Введем поправочный коэффициент по температуре при нормированной температуре жилы +70℃, условной температуре среды +25℃, расчётной температуре -10℃ согласно [1] для напряжения 10 кВ:

k _п=1,29;

I _{вл.доп.зима}= = = 9,57 А.

Выберем провод АС 3х(35/6,2), I _доп= 84 А, S =35мм²

Выбор СИП

Аналогично ВЛ сечение СИП выбирается с соблюдением условия (9), а допустимые токи взяты из ТУ 16-705.500-2006 для напряжения 0,22 кВ:

k _п=

I _{СИП.доп.}= = =597 А

k _п=1,29

I _{вл.доп.=}= = = 435 А

Выберем СИП-1 (3х240+1х95) I _доп= 600 А, S =240 мм²

Выбор КЛ

Аналогично ВЛ и СИП КЛ выбирается с соблюдением условия (9).

Введем поправочный коэффициент по температуре при нормированной температуре жилы +65℃, условной температуре среды +15℃, расчётной температуре 0℃ согласно [1] для напряжения 110 кВ:

k_п=1,14;

I_кл.= = = 61,69 А.