Файл: Курсовой проект по дисциплине Специальные вопросы проектирования магистральных эп свн.docx

Рис. 39 Распределение напряжения вдоль первого участка электропередачи в режиме синхронизации на промежуточной системе

Рис. 40 Распределение реактивной мощности вдоль первого участка электропередачи в режиме синхронизации на промежуточной системе

Определим реактивную мощность, стекающую на генераторы.

Мощность, приходящаяся на все генераторы:

Нагрузочные потери полной мощности в трансформаторах электростанции:

Значение полной мощности, требуемое от одного генератора:

Для обеспечения допустимой работы генератора, необходимо включить имеющийся на шинах ЭС реактор. Синхронизация будет проводится двумя Г, присоединенными к расщепленной обмотке одного трансформатора, тогда необходимая мощность КУ:

Мощность, приходящаяся на все генераторы:

Нагрузочные потери полной мощности в трансформаторах электростанции:

Значение полной мощности, требуемое от одного генератора:

Работа генератора на ёмкостную нагрузку при определённом соотношении параметров схемы замещения ( может приводить к возникновению самовозбуждения. Необходима проверка возможности возникновения такой ситуации. Стоит учесть подключённый реактор на ЭС, тогда:

Входное сопротивление эквивалентного четырехполюсника:

Продольное синхронное сопротивление генератора:

самовозбуждение не возникает.
Вывод: при выполнении синхронизации на шинах промежуточной подстанции мы получили следующие результаты:

1. 
   напряжение на открытом конце линии головного участка, соответствующее условию синхронизации, составляет
   
2. 
   турбогенераторы КЭС выдают по 100 Мвар реактивной мощности;
   
3. 
   напряжение в промежуточных точках линии не превышает кратковременно допустимых значений;
   
4. 
   диапазоны РПН и ЛРТ достаточны для регулирования напряжения до желаемого уровня.
   

2. 
   Расчет режима при синхронизации на шинах передающей станции
   

В этом случае линия СВН, через которую осуществляется синхронизация, включена со стороны промежуточной подстанции и отключена со стороны станции. Характерная особенность этого режима состоит в том, что зарядная мощность от этой линии стекает в сторону промежуточной подстанции. Следует рассмотреть мероприятия по компенсации этой мощности путем использования имеющихся средств и при необходимо­сти - коррекции их мощности. При этом за счет регулирования коэффи­циента трансформации автотрансформаторов и мощности КУ промежу­точной подстанции нужно обеспечить требуемый уровень напряжения на

---

шинах среднего напряжения этой подстанции, от которых снабжается нагрузка в режиме работы с наименьшим потреблением.

Напряжение на разомкнутом конце линии (начало первого участка) и в ее промежуточных точках не должно превосходить кратковременно допустимых значений. Снижение напряжения может быть осуществлено за счет включения реакторов на разомкнутом конце линии.

Параметры П-образной схемы замещения и эквивалентных четырехполюсников для двух участков электропередачи взяты из режима наибольшей передаваемой мощности (см. п. 2.4.2). Составим схему замещения электропередачи (рис. 40).

Расчеты, связанные с определением параметров эквивалентных четырехполюсников для двух участков электропередачи в данном режиме аналогичны расчетам, проведенным в п.3.1.

Параметры эквивалентного четырехполюсника, замещающего первый и второй участок электропередачи:

Первый участок (в работе одна цепь):

Второй участок:

Полная мощность нагрузки:

Обобщённая нагрузка заменяется комплексным сопротивлением, приведенным к стороне высшего напряжения:
Рис. 41 Схема замещения электропередачи при синхронизации на шинах передающей станции

Параметры эквивалентного четырехполюсника, замещающего нагрузку подстанции:

Так же включим установленные на ПС реакторы:

Параметры эквивалентного четырехполюсника:

Расчет проводим по методике, изложенной в [5], в случае представления участков линий четырехполюсниками.

Запишем кратко расчетные выражения в соответствии с [5].

при :

где – коэффициенты эквивалентного четырехполюсника, замещающего всю электропередачу.

при :

,

,

где – коэффициенты эквивалентного четырехполюсника, замещающего 1-ый участок электропередачи.

Так как на шинах системы имеется АТ с РПН, уменьшим напряжение до 500 кВ:

Предусмотрим включение реакторов на ЭС.

Тогда их проводимость:

В этом случае:

Реактивная мощность, стекающая в систему:

Потери реактивной мощности в обмотке АТ связи:

Мощность, стекающая в систему:

Значение реактивной мощности, требуемой системе:

Устанавливаем дополнительно УШР мощностью 300 Мвар на шины системы, так как она способна принять лишь 300 Мвар избыточной мощности.

---

Напряжение на разомкнутом конце линии (начало первого участка) не превышает наибольшего рабочего напряжения и соответственно кратковременно допустимых значений.

Проверим возможность потребления реактивной мощности промежуточной ПС.

Напряжение на ПС:

Реактивная мощность, стекающая на ПС с первого участка:

Или в принятом положительном направлении по активной мощности

Определим мощность в начале второй линии:

Баланс реактивной мощности на шинах ПС:

Установленных КУ на ПС достаточно для регулирования напряжения на ВН ПС.

Произведем регулирование уровней напряжения на шинах среднего и низшего напряжения промежуточной подстанции.

Примем напряжение в средней точке равным = 346,904 кВ

Желаемое напряжение на шинах среднего напряжения:

Диапазон регулирования устройства РПН на стороне СН .

Желаемое число ответвлений:

Действительное значение напряжения на шинах СН:

Желаемое напряжение на шинах низшего напряжения в соответствии с законом встречного регулирования:

Диапазон регулирования ЛРТ на стороне НН .


Построим эпюры напряжения для первого участка:

Эпюра распределения напряжения и мощности (по данным начала линии) вдоль первого участка по данным начала линии строятся по данным зависимостям [6] (рис.42-43):

Рис. 42 Распределение напряжения вдоль первого участка электропередачи в режиме синхронизации на передающей станции

Рис. 43 Распределение реактивной мощности вдоль первого участка электропередачи в режиме синхронизации на передающей станции

Вывод: при выполнении синхронизации на шинах промежуточной подстанции мы получили следующие результаты:

1. 
   напряжение на разомкнутом конце линии головного участка и в ее промежуточных точках не превышает кратковременно допустимых значений.
   
2. 
   требуемые значения компенсации реактивной мощности не превысили те, что фигурировали в расчете режимов НМ и НБ, следовательно, установка дополнительных КУ не требуется;
   
3. 
   диапазоны РПН и ЛРТ достаточны для регулирования напряжения до желаемого уровня.
   

Итак, мы провели расчет основных рабочих и синхронизационных режимов электропередачи. Схема электрических соединений изображена на рисунке 44.


Рис.44. Схема электрических соединений спроектированной электропередачи

3. 1   2   3   4   5   6   7   8   9

---

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СПРОЕКТИРОВАННОЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Капиталовложения на сооружение ЛЭП и КЛ:

Капиталовложения в строительство ЛЭП 500 кВ:

Принимаем для строительства стальные опоры с оттяжками [1]:

Для первого участка .

Для второго: .

Капиталовложения в строительство ЛЭП 330 кВ:

Принимаем для строительства стальные свободностоящие одноцепные опоры для проводов сечением 400 мм²: [1].

Капиталовложения в строительство КЛ 10 кВ:

Принимаем для строительства кабельные линии с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена сечением 150 мм²: [1].

Так как длины линий 330 кВ и 10 кВ неизвестны, примем усредненные показатели, согласно [1,2].

Суммарные капиталовложения в ЛЭП и КЛ:

Капиталовложения на сооружение ПС:

Трансформаторы на электростанции:

Трансформаторы связи на электростанции:

Трансформаторы на промежуточной подстанции:

Трансформаторы связи с приемной системой:

Суммарное капиталовложение в трансформаторное оборудование:

Капиталовложения в РУ:

Стоимость ячейки одного комплекта элегазового выключателя 500 кВ:
[1].

Стоимость ячейки одного комплекта элегазового выключателя 330 кВ:
[1].

Стоимость ячейки одного комплекта элегазового выключателя 220 кВ:
[1].

Стоимость ячейки одного комплекта вакуумного выключателя 10 кВ:
[1].

Капиталовложения в дополнительное оборудование:

На промежуточной подстанции и электростанции установлено: 6х3хРОМБС-60000/525/3 и 4х3хРОМБС-60000/525/3. Базовая стоимость составляет: 45000 тыс.руб

На приемной системе установлено: ИРМ-330/0/750. Стоимость 1 Мвар реактивной мощности БСК составляет 400 тыс.руб.

Капиталовложения в постоянную часть затрат для ПС:

Для электростанции и промежуточной подстанции схема РУ ВН - полуторная:

Суммарные капиталовложения в подстанции:

Годовые потери активной мощности и КПД по мощности

Режим наибольшей передаваемой мощности

Потери в АТ промежуточной ПС:

Потери в трансформаторах электростанции:

Потерями в ЛРТ пренебрегаем ввиду их малости:

Потери на корону:

Согласно [1], потери на корону для линий 500 кВ сечением 500 мм²

---

составляет 5,5 кВт/км, а для 300 мм² - 9 кВт/км

Потери на корону в линиях:

Потери в ИРМ:

КПД в режиме наибольшей передаваемой мощности:

Режим наименьшей передаваемой мощности

Потери в АТР промежуточной ПС:

Потери в трансформаторах электростанции:

Потерями в ЛРТ пренебрегаем ввиду их малости:

Потери на корону такие же.

КПД в режиме наименьшей передаваемой мощности:

Ежегодные расходы на эксплуатацию линий и всех подстанций и себестоимость передачи электроэнергии

Режим наибольшей передаваемой мощности

Издержки на возмещение потерь:

Стоимость ЭЭ в регионе сооружения сети составляет 4,48 руб/кВт·ч [2].

Время потерь:

Постоянные издержки:

Переменные издержки:

Издержки на возмещение потерь ЭЭ:

Издержки на обслуживание, ремонт и амортизацию:

Коэффициенты , , взяты из [1].

Эксплуатационные расходы:

Себестоимость передачи электроэнергии:

Режим наименьшей передаваемой мощности

Постоянные издержки:

Переменные издержки:

Издержки на возмещение потерь ЭЭ:

Эксплуатационные расходы:

Себестоимость передачи электроэнергии:

Годовые потери энергии и КПД по энергии

Режим наибольшей передаваемой мощности

Потери энергии в электропередаче:

КПД передачи по энергии:

Режим наименьшей передаваемой мощности

Потери энергии в электропередаче:

КПД передачи по энергии:

Итак, мы рассчитали основные технико-экономические показатели спроектированной электропередачи. Результаты сведем в таблицу 36.

Таблица 36. Основные технико-экономические показатели спроектированной сети

Режим
наибольшей передаваемой мощности				94,76	95,78	37,85
наименьшей передаваемой мощности				94,8	95,9	56,28

---