Rajoninio_elektros_tinklo_projektas kursinis

RAJONINIO ELEKTROS TINKLO PROJEKTAS

TURINYS

Projekto užduotis —————————————————————— 3

Įvadas ——————————————————————————- 4

1. Elektros tinklo parinkimas

1.1 Schemų alternatyvų sudarymas. Įtampų parinkimas —————- 5

1.2 Pastočių ir transformatorių parinkimas

1.2.1 Pastočių parinkimas ———————————————- 6

1.2.2 Transformatorių parinkimas ————————————- 8

1.3 Skaičiuojamosios apkrovos ——————————————- 9

1.4 Galios srautų skaičiavimas ——————————————- 10

1.5 Laidininkų parinkimas ir tikrinimas

1.5.1 Laidininkų parinkimas —————————————— 17

1.5.2 Laidininkų tikrinimas

1.5.2.1 Laidininkų tikrinimas pagal koroną ——————- 19

1.5.2.2 Laidininkų tikrinimas pagal leistinus

įtampos nuostolius —————– 19

1.5.2.3 Laidininkų tikrinimas pagal įšilimą —————— 24

1.6 Finansinis tinklo schemų alternatyvų palyginimas

1.6.1 Kapitaliniai įdėjimai ——————————————– 26

1.6.2 Metinės eksplotacinės išlaidos ——————————— 27

2. Elektros tinklo parametrų ir režimų apskaičiavimas

2.1 Tinklo normalių ir poavarinių režimų apskaičiavimas ————- 30

2.1.1 Duomenys tiksliam skaičiavimui —————————— 31

2.1.2 Tikslus skaičiavimas ——————————————– 33

2.2 Transformatorių atšakų parinkimas ———————————- 38

3. Mechaninis linijos ruožo skaičiavimas

3.1 Mechaninių apkrovų vienai linijai nustatymas ——————— 41

3.2 Kritinio tarpatramio ir kritinės temperatūros skaičiavimas ——— 42

3.3 Laido didžiausio įtempimo ir maksimalaus

įsvirimo skaičiavimas ————————- 43

4. Techniniai projekto duomenys ir finansiniai rodikliai ——————- 44

Naudota literatūra —————————————————————- 46

Įrenginių specifikacija ———————————————————- 47

Suprojektuoto tinklo eelektrinės schemos brėžinys ————————– 48

1. Projekto užduotis

Darbo užduoties numeris: 62 – as

Suprojektuoti rajono elektros tinklą pagal pateiktus projekto duomenis. Vartotojų pastočių 110/10kV maitinimas galimas iš 330/110/35kV pastotės arba iš artimiausios elektrinės.

Projekto duomenys:

Vartotojas Koordinatės Pmaks

MW Qmaks

Mvar Pmin

MW Qmin

Mvar Tmaks

x, km y, km

5 34

10 2

23 15

10 9

6 12

4 7

2 3001

3582

2311

2810

2943

Elektros stoties koordinatės yra: x = 44 km ir y = 8 km.

Elektrinės duomenis imti iš elektrinių ir pastočių kursinio projekto.

330/110/35 kV pastotės koordinatės yra: x =15 km ir y = 17 km.

Didžiausios galios vartotojas yra pirmos kategorijos, mažiausios galios – trečios, likę – antros kategorijos vartotojai.

Dėl avarijos ar remonto neatiduotos elektros kaina – 0,56 Lt kWh.

Tarpatramio ilgis: 218 m.

Rajonas pagal apšalą: 3 – as.

Rajonas pagal vėjo greitį: 2 – as.

Projekto vadovas Elektros sistemų katedros dėstytojas

doc. A. Degutis

Projektavimo pabaiga 2002. 12. 10

1. Įvadas

Mūsų projektuojamas objektas susideda iš dviejų dalių: rajoninio elektros tinklo ir elektrinės (HE). Pagrindinis tikslas yra užtikrinti elektros tiekimą penkiems rajoninio tinklo vartotojams, kurie yra I, II ir III kategorijos. Maitinimas yra iš dviejų nepriklausomų elektros energijos šaltinių: hidro elektrinės (HE) ir rajoninės ppastotės (RP).

Kondensacinės elektrinės galia – 150MW, tačiau vartotojams tiekia tik 6MW galios elektros energiją, o likusią atiduoda į kitas sistemas. Rajoninės pastotės (RP) galia neribojama. Šiame tinkle vartotojų, esančių aplink HE sunaudojama maksimali galia yra 68MW.

Šiame darbe suprojektuosime rajoninį elektros tinklą, parinkdami linijų laidus ir vartotojų pastočių schemas. Apskaičiuosime galios srautų, įtampų pasiskirstymą normaliu ir poavariniu rėžimais. Atliksime finansinį dviejų variantų palyginimą, bei apskaičiuosime mechanines linijos apkrovas. Pateiksime suprojektuoto rajoninio elektros tinklo brėžinį su vartotojų pastočių schemomis ir transformatoriais.

Kadangi uužduotyje nenurodyta ar visi vartotojai turi būti sujungti su elektrine, tai vienus vartotojus maitinsim iš rajoninės pastotės, o kitus iš hidro elektrinės.

1. Elektros tinklo parinkimas

1.1 Schemų alternatyvų sudarymas. Įtampų parinkimas

Pagal užduoties duomenis sudarau šiuos elektros tinklo variantus:

Sudeti schemas is autokado

1 variantas

sudeti schemas is autokado

2.variantas

1.1 pav.

RP ir HE su sistema jungiasi 110kV įtampos linijomis.

Įvertinus projektuojamo tinklo linijų ilgius, vartotojų apkrovas ir perduodamas galias nustačiau, kad optimaliausia tinklo įtampa abiem variantais UN = 110kV.

1.2 Pastočių ir transformatorių parinkimas

1.2.1 Pastočių parinkimas

Pastočių schemos:

kita schem

a) b) c)

1.2 pav.

1 variantas:

Penkto vartotojo pastotei parenku tiltelio schemą 1.2 pav., c)

Ketvirto, pirmo, trečio vartotojo pastotei– tiltelio schema 1.2 pav., b)

Antro vartotojo pastotei – 1.2 pav., a)

2 variantas: kitokios schemos..

Pirmo ir penkto vartotojų pastotei parenku tiltelio schemas 1.2 pav., c)

Antro ir ketvirto vartotojo pastotei– taip pat tiltelio schemą 1.2 pav., b)

Trečiojo vartotojo pastotei – 1.2 pav., a)

Visoms pastočių schemoms parenkame vienodus jungtuvus, nes šiuose tinkluose srovės neviršija parinkto jungtuvo vardinės srovės. Šio komutacinio aparato parametrai pateikti lentelėje.

1.1 lentelė

Jungtuvo tipas UN, kV IN,

A Iatj,

kA id,

kA tatj,

s Masė,

kg Kaina, litais

MKP–110 B–630–20 Y1

110

630

0,055–0,08

16400

103,1

1.2.2 Transformatorių parinkimas

Transformatorius 110/10kV pastotėms parinksime atsižvelgdami į vartotojų apkrovas ir kategoriją. Pirmos ir antros kategorijos vartotojams parinksime po du vienodus transformatorius, kad užtikrintume patikimą elektros energijos tiekimą. TTrečios kategorijos – vieną.

Transformatorius rinksime pagal pirminę ir antrinę įtampas bei galią Sap maks .

Kai į pastotę renkame vieną transformatorių, tikriname ar:

Kai į pastotę renkame du – tikriname ar:

Formulėje koeficientas 0,7 įvertina transformatoriaus optimalų darbo režimą.

Avarijos atveju, kai lieka dirbti vienas transformatorius, jis gali būti perkrautas ne daugiau kaip 1,4 karto. Todėl parinktą transformatorių dar tikriname pagal tokią sąlygą:

Parenku transformatorius pirmam vartotojui (II kategorija). Jo pilnoji maksimali apkrova:

Į šią pastotę renkame du transformatorius, kurių vardinė galia:

Atsižvelgdama į šią nelygybę parenku transformatorių, kurio SNT = 16MVA.

Taigi, transformatoriai, kurių SNT = 16MVA šiai pastotei tinka.

Analogiškai parenku transformatorius ir kitoms 110/10 kV pastotėms.

Parinktų transformatorių duomenys pateikiami 1.2 lentelėje.

1.2 lentelė

Vart. Nr. Sap maks,

MVA ST reik.,

MVA Transformatoriaus

markė SNT ,

MVA UA ,

kV UŽ ,

kV Pt.e.,

kW Pt.j., kW Ut.j.,

% It.e.,

5 17,493

10,295

23,324

16,124

11,66 12,495

10,295

16,66

11,517

8,328 TDN – 16000/110

TDN – 10000/110

TDN – 16000/110

TDN – 10000/110 2×16

1×10

2×16

2×10 115

115

115 11

11 21

14 85

60 10,5

10,5

10,5 0,85

0,9

0,85

0,9

1.2 lentelės tęsinys

Transformatoriaus markė RT ,  XT ,  Kaina,

Tūkst. lt

TDN – 16000/110

TDN – 10000/110

4,38

7,95

86,7

139

630

540

1.3 Skaičiuojamosios apkrovos

Skaičiuojamąsias vartotojų apkrovas gausime susumavę 11010kV pastočių transformatorių galios nuostolius ir pačių vartotojų apkrovas.

Transformatorių galios nuostoliai (jų varžose):

Čia n – transformatorių skaičius;

S – transformatoriaus apkrovimas;

SN – nominali transformatoriaus galia.

Skaičiuojamoji vartotojų apkrova:

Suskaičiuoju 1 vartotojo skaičiuojamąją apkrovą. Analogiškai suskaičiuosiu ir kiteims vartotojams.

Pastotėje dirba du TDN – 16000/110 tipo transformatoriai, kurių:

Taigi, skaičiuojamoji 1 vartotojo aapkrova yra lygi:

Visų vartotojų transformatorių galios nuostoliai ir skaičiuojamosios apkrovos pateiktos lentelėje:

1.3 lentelė

Vart. Nr. Transformatoriaus

markė Kiekis ΔPT,

MW ΔQT,

Mvar Skaičiuojamoji

apkrova (Ssk)

5 TDN – 16000/110

TDN – 10000/110

TDN – 16000/110

TDN – 10000/110 2

2 0,0928

0,0776

0,1323

0,0851

0,0688 1,276

1,203

2.057

1.125

0.894 15.0928+j10,276

9,0776+j6,203

20,1323+j14,057

14,0851+j9,125

10,0688+j6,894

1.4 Galios srautų skaičiavimas

Priimame, kad visos linijos yra vienodų skerspjūvių laidų, todėl galios srautų skaičiavimui naudosime linijų ilgius.

1 variantas

Randu linijos LRP4 ilgį:

Taip pat randu ir kitų linijų ilgius.

Visų linijų ilgiai pateikiami lentelėje:

1.4 lentelė

L RP-4,

km L RP-HE,

km L HE-3,

km L 3-1,

km L 1-RP,

km L RP-5,

km L 5-2,

29,428 14,213 7,616 33.015 24,207 7,810 5

Šiame variante tinklas yra kilpinis, tad jį skaičiuosiu kaip dvipusio maitinimo liniją sąlygiškai pertraukdama maitinimo mazge. Taigi kilpą RP–HE–3–1-RP pertraukiu RP vietoje.

Pirmo varianto schemoje teka tokie srautai:

1.5 lentelė

Linija Galios srautas, MVA

RP-HE

HE-3

3-1

RP-1

RP-5

5-1

RP-4 10,868 + j6,329

20,868 + j12,526

0,868 + j0,526

14,156 + j8,443

19 + j11

9 + j5

14 + j8

2 variantas

Šio varianto linijų ilgiai suskaičiuoti analgiškai kaip ir 1 varianto.

Linijų ilgiai pateikiami lentelėje:

1.6 lentelė

L 5-2,

km L RP-5,

km L RP-4,

km L 4-1,

km L HE-1,

km L HE-3,

5 7.81 29.428 14.142 30.594 7.616

2 varianto schemoje teka tokie srautai:

1.7 lentelė

Linija Galios srautas, MVA

5-2

RP-5

RP-4

4-1

HE-1

HE-3 9 + j5

19+j11

14,633+j8,538

0,633+j0,538

14,367+j8.462

20+j12

1.5 Laidininkų parinkimas ir tikrinimas

1.5.1 Laidininkų parinkimas

tmax, h 1000-3000 3000-5000 5000