1 Введение

В настоящее время электрическая энергия является наиболее широко используемой формой энергии. Это обусловлено относительной легкостью ее получения, преобразования, передачи на большое расстояние и распределения между приемниками. Передача электроэнергии от электростанции к потребителям — одна из важнейших задач энергетики.

В условиях формирования рыночных отношений в России обострились вопросы потребления больших энергетических мощностей. Большое потребление электроэнергии обязывает вводить в эксплуатацию более мощные генерирующие источники, вести строительство новых линий электропередач большей пропускной способности. Главной задачей при передаче электроэнергии на большие расстояние является уменьшение потерь энергии. Однако потери неизбежны, так как провода обладают омическим сопротивлением и ток, проходя по проводам линии, нагревает их. Чтобы передача электрической энергии была экономически выгодной, необходимо потери на нагревание проводов сделать возможно малыми. Это достигается тем, что передача электроэнергии на большие расстояния ведется высоким напряжением. Дело в том, что при повышении напряжения ту же самую энергию можно   передавать   при   меньшей   силе   тока,   это ведет за собой уменьшение нагревания проводов, а следовательно, и уменьшение потерь энергии. На практике при передаче энергии пользуются напряжением 110, 220, 380, 500, 750 и 1150 кВ. Чем длиннее линия электропередачи, тем более высокое напряжение используется в ней.

Однако генераторы переменного тока на электростанциях дают низкое напряжение, и перестройка генераторов на более высокие напряжения затруднительна — в этих случаях потребовалось бы особо высокое качество изоляции всех частей генератора, находящихся под током.

Итак, передача электроэнергии по линиям электропередач должна осуществляется на повышенном напряжении, но генерация электроэнергии из-за сложности изоляции электрических машин осуществляется на среднем напряжении, а потребление электроэнергии также осуществляется на низком, либо среднем напряжении. Таким образом, необходимо осуществить промежуточную трансформацию – преобразование одного класса напряжения в другой. Такие вопросы решает силовой трансформатор или автотрансформатор, устанавливаемый в промежуточных узлах. Промежуточным узлом между генерирующими источниками электроэнергии и потребителями, а также между крупными энергетическими системами является электрическая подстанция.

---

Электрическая подстанция представляет собой большую электрическую схему соединения различных электрических аппаратов: трансформаторов, коммутационных аппаратов, компенсирующих устройств (для выравнивания уровня напряжения и повышения пропускной способности линий электропередач), измерительной аппаратуры, средств автоматики и релейной защиты и многое другое. Подстанция включает в себя распределительные устройства, которые в свою очередь подразделяются на открытые и закрытые.

Расположение электрических подстанций определяется её назначением и характером нагрузок. Трансформаторные подстанции со вторичным напряжением 6, 10, 35 и 110 кВ размещают, как правило, в центре территории, на которой находятся потребители электроэнергии, что сокращает потери электроэнергии при её передаче и расход материалов при устройстве электросетей.

Таким образом, огромную роль в системах электроснабжения играют электрические подстанции – электроустановки, предназначенные для преобразования и передачи электрической энергии на большие расстояния с наименьшими потерями.

2 Расчет мощности подстанции

2.1 Определение максимальной активной мощности для каждого потребителя, который будет питаться от проектируемой подстанции
Формула определения максимальной активной мощности потребителя:

, где

- установленная мощность потребителя, кВт;

- коэффициент спроса, учитывающий режим работы потребителя, загрузку и КПД оборудования, одновременности его включения.

---

2.2 Определение максимальной реактивной мощность для каждого потребителя
Формула определения максимальной реактивной мощности:

, где

- тангенс угла φ, определяется по заданному cosφ.














2.3 Составление таблицы мощностей, потребляемых потребителями за каждый час
Для составления таблицы использую типовые графики нагрузок потребителей.

При расчетах использую формулу определения мощности, потребляемой потребителями, за каждый час суточного графика:

, где

- мощность в процентах, взятая из типового графика для каждого часа.

Таблица 1 Мощность, потребляемая потребителями за каждый час

Часы	P1	P2	P3	P4	P5	∑Pмакс.расч
1	950,4	1230	870	58,8	93	3202,2
2	950,4	1014,75	740	28,8	57	2790,95
3	950,4	922,5	1000	28,8	30	2931,7
4	950,4	1107	870	28,8	60	3016,2
5	950,4	984	370	28,8	60	2393,2
6	950,4	1076,25	370	28,8	72	2497,45
7	950,4	953,25	860	48	111	2922,65
8	1188	1168,5	370	64,8	162	2953,3
9	712,8	1998,75	240	64,8	234	3250,35
10	950,4	2152,5	370	54	192	3718,9
11	950,4	3075	370	54	156	4605,4
12	950,4	1845	240	42	249	3326,4
13	950,4	1998,75	240	42	192	3423,15
14	712,8	2306,25	370	42	300	3731,05
15	950,4	2152,5	240	54	192	3588,9
16	1188	1168,5	240	72	168	2836,5
17	950,4	2306,25	240	112,8	207	3816,45
18	950,4	2675,25	370	120	240	4355,65
19	950,4	2244,75	240	120	192	3747,15
20	950,4	1168,5	240	120	291	2769,9
21	950,4	1968	240	120	168	3446,4
22	950,4	2060,25	370	112,8	207	3700,45
23	950,4	2244,75	370	96	129	3790,15
24	950,4	1906,5	740	60	96	3752,9

---

∑P_{макс.расч} = 4605,4 кВт – суммарная максимальная расчетная мощность.
2.4 Определение коэффициента разновременности максимумов нагрузок проектируемой подстанции
Формула определения коэффициента разновременности максимумов нагрузок:


2.5 Определение максимальной полной мощности всех потребителей с учетом потерь в сетях и понижающих трансформаторах потребителей
Формула определения максимальной полной мощности всех потребителей:

, где

- постоянные потери, принимаемые 1…2 %

- переменные потери, принимаемы 5…8%


2.6 Определение максимальной полной мощности на шинах вторичного напряжения подстанции с учетом мощности трансформатора собственных нужд
Формула определения максимальной полной мощности на шинах вторичного напряжения:

, где

- мощность трансформатора собственных нужд, кВА.


2.7 Определение номинальной мощности трансформаторов. Выбор трансформаторов
Формула определения номинальной мощности трансформатора:

, где

1,4 - коэффициент допустимой перегрузки;

n - количество устанавливаемых трансформаторов.





Выбираю трансформатор ТМН-4000/110 (трехфазный двухобмоточный трансформатор, с масляным охлаждением, с регулированием напряжения под нагрузкой, номинальной мощностью 4000 кВА и с первичным напряжением

---

110 кВ).
2.8 Определение мощности транзитной подстанции с учетом мощности транзита электроэнергии через подстанцию
Формула определения мощности транзитной подстанции:

, где

- суммарная мощность подстанций, питающихся транзитом через РУ проектируемой. Считаем, что от проектируемой транзитной подстанции питается тупиковая подстанция, на которой установлены трансформаторы ТМН-4000/110;

- число трансформаторов;

- коэффициент разновременности максимумов, принимаемый 0,6…0,8.





3 Расчет максимальных рабочих токов трансформаторной подстанции
– Вводы подстанции

---

Смотрите также файлы

• Улучшающая инновация, т к. происходит модификация уже существующего продукта.docx

• Курсовая работа расчет процессов нагнетания горячего теплоносителя при обработке призабойной зоны пласта.docx

• 1. к показателям измерения степени дифференциации.docx

• Фонд контрольных заданий и тестов по предметам Музыка и методика преподавания.doc

• Методические указания Рекомендовано к изданию редакционноиздательским советом федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования Оренбургский государственный университет.pdf