Проектирование электрической сети

Нерезервированные – без резервных линий и трансформаторов. К этой группе, питающей потребителей III категории (иногда II), относятся радиальные схемы . Резервированные - питают потребителей I и II.

Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимного резервирующего источника питания.

Для элект

роприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

Замкнутые электрические сети – это резервированные сети. В этих сетях каждый потребитель получает питание не менее чем по двум ветвям. При отключении любой ветви в таких сетях потребитель получает питание по второй ветви. Замкнутые сети более надежны, чем разомкнутые. Недостатки таких сетей состоят в усложнении эксплуатации, трудностях при осуществлении автоматизации и селективности релейной защиты, выборе плавких предохранителей и тепловых автоматов. Замкнутые сети подразделяются на простые и сложно-замкнутые. В простых замкнутых сетях каждый узел питается не более чем по двум ветвям. Эти сети состоят из одного контура. В свою очередь простые замкнутые сети делятся на линии с двухсторонним питанием и кольцевые, которые широко применяются в сельских и городских распределительных сетях.

Сложнозамкнутые сети содержат несколько замкнутых контуров. В этих сетях есть хотя бы один узел, получающий питание по трем и более ветвям. Такие схемы широко распространены в питающих сетях напряжением 110 кВ и выше.

Схемы, составленные с учётом принципов построения и полученных знаний, приведём в приложении А.

Рассматривая отдельно каждую часть любой схемы, можно сделать вывод отдельно по каждой её структурной части. В таблице 3 приведем суммарную длину линий и число выключателей для каждого варианта.

Таблица 3 – Суммарная длина линий и количество выключателей

3.3 Выбор четырёх вариантов

Выбор четырех вариантов из принятых десяти схем будет осуществляться по следующим показателям:

1) Суммарной длине линии в одноцепном исполнении.

2) Минимальному количеству выключателей.

3) Минимальному числу трансформаций.

Схемы № 4 и 5 имеют наибольшую протяженность, поэтому исключим их из дальнейшего рассмотрения. Схемы №1 и № 10 практически идентичны по своему построению, но схема 10 имеет меньшую длину, примем ее для дальнейшего рассмотрения, а также схемы под номерами 2 и 7. Среди оставшихся четырех схем (№3, 6, 8 и 9) необходимо выбрать еще одну. Схема №9 имеет большую суммарную дину линий, поэтому рационально исключить ее. Следует оставить схему №6, т.к. она менее протяженна и имеет на один выключатель меньше.

Поэтому к дальнейшей проработке примем схемы 2, 7, 6 и 10.

4. Баланс активной и реактивной мощности

4.1 Баланс активных мощностей

Особенностью производства и потребления электроэнергии является равенство выработанной и израсходованной в единицу времени электроэнергии (мощности). Следовательно, в электрической системе должно выполняться равенство (баланс) активных мощностей:

PГ=Pпотр+∆Pпер+Pс.н, (6)

где PГ – суммарная активная мощность, отдаваемая в сеть генераторами электростанций (в данном случае с шин УРП); Pпотр – суммарная совмещенная активная нагрузка потребителей системы; ∆Pпер – суммарные потери активной мощности во всех элементах передачи электроэнергии (линиях, трансформаторах) по электрическим сетям; Pс.н. – суммарная активная нагрузка собственных нужд УРП при наибольшей нагрузке потребителей.

Основная доля выработанной мощности идет на покрытие нагрузки потребителей. Суммарные потери на передачу зависят от протяженности линий электрических сетей, их сечений и числа трансформаторов и находятся в пределах 5 – 15% от суммарной нагрузки. Нагрузка собственных нужд электростанции зависит от их типа, рода топлива и типа оборудования. Для УРП составляют 8%. Располагаемая мощность генераторов системы несколько больше, чем рабочая мощность в режиме максимальных нагрузок. Требуется учитывать необходимость резервирования при аварийных и плановых (ремонтных) отключениях части основного оборудования. Для УРП мощность резерва системы должна быть не меньше 10 – 12% от ее рабочей мощности. Расчет баланса активной мощности приведен в приложении Б.

4.2 Баланс реактивных мощностей

В электрической системе суммарная генерируемая реактивная мощность должна быть равна суммарной потребляемой. В отличие от активной мощности, источниками которой являются только генераторы электростанций, реактивная мощность генерируется как ими, так и другими источниками, к которым относятся воздушные и кабельные линии разных напряжений Qл, а также установленные в сетях источники реактивной мощности (компенсирующие устройства – КУ) мощностью QКУ.

Поэтому баланс реактивной мощности в электрической системе представляется уравнением:

Qг + Qл + QКУ = Qпотр + ∆Qпер + Qс.н (7)

Уравнение баланса реактивных мощностей связано с уравнением баланса активных мощностей, так как:

Qг = Pг·tgφг (8)

Потери реактивной мощности на передачу ∆Qпер в основном определяются потерями реактивной мощности в трансформаторах. В линиях напряжением 110 кВ и выше генерация реактивной мощности (зарядная мощность) компенсирует реактивные потери в линиях и может превысить их. Но реактивная мощность без дополнительного использования ИРМ может оказаться меньше требуемой по условию баланса реактивных мощностей. В этом случае образуется дефицит реактивной мощности, который приводит к следующему:

 Скачать реферат