Районная электрическая сеть. Электроэнергетические системы и сети

Оценка отлично.
Выполнен проект районной электрической сети 220 кВ для электроснабжения пяти пунктов потребления от источника питания (ИП). Электрическая сеть спроектирована с учетом основных требований: надежности, качества, экономичности и перспективы дальнейшего развития.
В первом разделе проекта рассчитан приближенный баланс реактивной мощности в проектируемой электрической сети при условии, что баланс по активной мощности изначально обеспечен. Вычислена суммарная мощность компенсирующих устройств (КУ), устанавливаемых на шинах НН подстанций (ПС) для обеспечения баланса по реактивной мощности, которая составляет 26,67 Мвар. Проведена расстановка КУ в проектируемой сети по ПС методом «тангенс фи балансирующий». Коэффициент мощности нагрузок после установки КУ на шинах потребителей (косинус фи балансирующий) равен 0,91 (до установки КУ был равен 0,88).
Во втором разделе выбран оптимальный вариант электрической сети по методике технико-экономического сравнения конкурентоспособных вариантов. В качестве критерия оптимальности использовались годовые приведённые затраты на строительство и эксплуатацию электрической сети. Первоначально были намечены пять конкурентоспособных вариантов, отвечающих требованию надежности электроснабжения потребителей.
Выбранный оптимальный вариант по конфигурации представляет собой замкнутую кольцевую электрическую цепь. Годовые приведенные затраты в оптимальный вариант электрической сети составили 216,47 млн.руб. Вариант разомкнутой электрической сети по затратам дороже на 33%.
Оптимальный вариант сети имеет одно номинальное напряжение 220 кВ. Сечения проводов шести ВЛ-220 кВ выбраны по экономической плотности тока с учетом потерь на корону и допустимому току по нагреву проводов в послеаварийном режиме. Силовые трансформаторы для понижающих подстанций выбраны по условию возможной перегрузки трансформатора на 40% больше его номинальной мощности в ремонтном режиме, когда в работе на ПС остается один трансформатор из двух.
Уточнен баланс по реактивной мощности. В результате было получено близкое к нулю отрицательное значение реактивной мощности КУ, которая равна -5,96 Мвар. Это значит, что дефицита реактивной мощности в сети нет, и установка КУ не требуется.
В третьем разделе для проверки работоспособности спроектированной электрической сети проведены расчеты основных (характерных) установившихся режимов: максимального, минимального и наиболее тяжелого по потерям напряжения послеаварийного режима (при наибольших нагрузках) с отключением цепи линии РЭС-1.
Расчет максимального установившегося режима выполнен «вручную» инженерным методом «в два этапа». Минимальный и послеаварийный режимы рассчитаны с использованием специализированной компьютерной программы расчета режимов электрических систем «ПРРЭС». Определены значения параметров режимов, в том числе рабочие напряжения на шинах ПС, токи, потоки и потери мощности в линиях и трансформаторах. Значения параметров приведены на картах режимов.
Проверено соблюдение ограничений по пропускной способности линий (по току и мощности) – нарушений нет.
В максимальном режиме рабочее напряжение на шинах НН ПС 1,4,5 и 2,3 значительно меньше желаемого 10,5 кВ и 6,3 кВ соответственно. Поэтому на этих ПС необходимо выполнять регулирование напряжения в максимальном режиме. Также необходимо регулирование напряжения осуществлять в минимальном режиме на ПС 1,2,4,5 и в послеаварийном режиме на ПС 1,2,3,4,5.
В четвертом разделе выполнено встречное регулирование напряжения для потребителей в электрической сети с помощью устройств РПН на трансформаторах. Наибольшие потери напряжения в максимальном режиме имеет потребитель на подстанции 1. Для обеспечения желаемого напряжения 10,5 кВ на стороне НН подстанции 1 проведено регулирование напряжения на трансформаторах ТРДН-40000/230/11 с РПН с диапазоном регулирования ±12х1%. При ответвлении +5 получено рабочее напряжение на стороне НН равное 10,54 кВ. В результате выполнения этого раздела показана возможность обеспечения желаемых напряжений на шинах потребителей в трех характерных режимах работы спроектированной электрической сети и, следовательно, во всех возможных режимах (в нормальных и послеаварийных).
В пятом разделе дана окончательная технико-экономическая оценка выбранного варианта схемы районной электрической сети. Уточненные значения капиталовложений на строительство сети и издержек на её эксплуатацию равны соответственно 1029898 и 59082 тыс.руб. Потери активной мощности в максимальном режиме составляют 2,9 или 2,1% от суммарной мощности нагрузок.
Для расчета годовых потерь электроэнергии используется число часов максимальных потерь («метод тау»). Годовые потери электроэнергии в электрической сети составляют 14933 МВт∙ч или 1,78 % от полученной потребителями электроэнергии.
Себестоимость передачи электроэнергии по спроектированной электрической сети равна 0,07 руб./кВт.ч.

ВВЕДЕНИЕ 4
1 Генерация и потребление активной и реактивной мощностей в проектируемой сети 5
1.1 Генерация и потребление активной мощности 5
1.2 Потребление и покрытие потребности в реактивной мощности 5
2 Выбор схемы, номинального напряжения и основного электрооборудования линий и подстанций сети 10
2.1 Выбор схемы сети по протяженности и длине трассы 10
2.2 Проверка отобранных вариантов по допустимым потерям напряжения 13
2.3 Технико-экономическое сравнение вариантов 34
2.4 Уточненный баланс реактивной мощности 42
3 Расчет основных режимов работы сети 46
3.1 Режим максимальных нагрузок 46
3.2 Режим минимальных нагрузок 53
3.3 Послеаварийный режим 57
4 Регулирование напряжения 60
4.1 Регулирование напряжения в режиме максимальных нагрузок 61
4.2 Регулирование напряжения в режиме минимальных нагрузок 63
4.3 Регулирование напряжения в послеаварийном режиме 64
5 Технико-экономические показатели 66
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 71
Приложение А 72
Приложение Б 73
Приложение В 74
Приложение Г 75
Приложение Д 76

1. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. Учебник для вузов. - − М.: ООО «Издательский дом Альянс», 2009. . – 592 с.
2. Файбисович Д.Л. Справочник по проектированию электрических сетей. – М: НЦ ЭНАС, 2009.-392 с.
3. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование для станций и подстанций: Учебник для техникумов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 648 с.
4. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.
5. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 640 с.
6. Герасименко А.А., В.Т. Федин. Передача и распределение электро-энергии: Учебное пособие. − Ростов-н/Д.: Феникс, − 2006. – 720 с.
7. Лыкин А.В. Электрические системы и сети. Учебное пособие.− М.: Логос, 2006. −246 с.
8. Железко Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: Руководство для практических расчетов. – М.: НЦ ЭНАС, 2009. – 456 с.