1. Выбор рабочего ответвления для режима максимальной нагрузки
Желаемое напряжение
на шинах 10 кВ ГПП при максимальной
нагрузке принимаем 10,6 кВ. Расчетное
напряжение на шинах 10 кВ ГПП в режиме
максимальной нагрузки, приведенное к
стороне ВН трансформаторов, равно 94,3
кВ. Действительное расчетное напряжение
на шинах 10 кВ при работе трансформаторов
на основном ответвлении обмотки ВН (
0
%), т.е. при коэффициенте трансформацииnT
= 115/11, будет равно
т.е. ниже принятого уровня желаемого напряжения. Отсюда следует, что для получения принятого уровня желаемого напряжения необходимо уменьшить коэффициент трансформации.
Примем число витков обмотки ВН при работе на основном ответвлении за 100 %. Тогда необходимое относительное снижение числа витков обмотки ВН трансформаторов для получения желаемого напряжения на шинах, равного 10,6 кВ, вместо расчетного 9 кВ будет равно
что соответствует работе обмотки ВН или на ответвлении –8 1,78 = –14,2 % (с пониженным относительно желаемого напряжением) или на ответвлении –9 1,78 % = –16 % (с повышенным напряжением).
Выберем рабочее ответвление обмотки ВН –9 1,78 % = –16 %, т.е. работу ее с относительным числом витков, равным 84 %. Напряжение на шинах 10 кВ при работе обмотки на этом ответвлении будет равно
2. Выбор рабочего ответвления для режима минимальной нагрузки
Желаемое напряжение на шинах 10 кВ в режиме минимальной нагрузки принимаем равным 10,2 кВ. Расчетное напряжение на шинах 10 кВ, приведенное к стороне ВН трансформаторов, при минимальной нагрузке равно 108,6 кВ. Действительное расчетное напряжение на шинах 10 кВ при работе трансформаторов на основном ответвлении (0 %), т.е. с номинальным коэффициентом трансформации, будет равно
т.е. выше принятого уровня желаемого напряжения. Отсюда следует, что для достижения принятого уровня желаемого напряжения необходимо увеличить коэффициент трансформации трансформаторов.
Примем число витков обмотки ВН при работе на основном ответвлении за 100 %.Тогда необходимое относительное повышение числа витков обмотки ВН трансформаторов для получения желаемого напряжения на шинах, равного 10,2 кВ, вместо расчетного 10,4 кВ будет равно
Выберем рабочее ответвление обмотки ВН +1 1,78 % = 1,78 %, т.е. работу ее с относительным числом витков, равным 101,78 %. Напряжение на шинах 10 кВ при работе обмотки ВН трансформаторов на этом ответвлении будет равно
.
Примечание. Выбор рабочего ответвления для аварийного режима производится по рассмотренной выше методике.
Глава 2. Проектирование внутренней электрической сети напряжением 10(6) кВ
2.1. Основы проектирования
Местных электрических сетей
Местные электрические сети (фабрично-заводские, коммунальные и др.) — это сети, обслуживающие небольшие районы, сравнительно небольшого радиуса действия (до 15—30 км), напряжением до 35 кВ включительно, а также глубокие вводы линий электропередачи 110 кВ на промышленные предприятия, имеющие, как правило, небольшую протяженность и поэтому допускающие при расчетах те же упрощения, как и линии напряжением до 35 кВ включительно.
Проектирование местных электрических сетей включает:
определение расчётных нагрузок и выбор источников питания;
выбор рациональных (оптимальных) напряжений сетей;
выбор схемы сетей внешнего и внутреннего электроснабжения;
расчёты электрических сетей.
При проектировании электрических сетей выполняются следующие расчеты [6].
1. Технико-экономический расчет, цель которого — определение номинального напряжения сети, сечения проводов и кабелей, способа регулирования напряжения, при которых проектируемая сеть была бы наиболее экономичной с народнохозяйственной точки зрения, то есть требовала минимальных первоначальных капитальных затрат и минимального расхода цветного металла при наименьших ежегодных эксплуатационных расходах.
2. Расчёт на нагревание проводов и кабелей. Его цель — определить величину тока, допустимую для данного сечения провода или кабеля при заданных условиях охлаждения, или, наоборот, выбрать сечение провода или кабеля при заданных величине тока и условиях охлаждения. Этот расчёт необходим, чтобы предупредить опасный перегрев токоведущих жил проводов и кабелей и их изоляции.
3. Расчет потерь напряжения в линиях сети. Цель расчёта — обеспечить потребителей электроэнергией надлежащего качества по напряжению. В процессе расчета определяют величину напряжения у потребителей и тем самым проверяют, обеспечивает ли сеть заданные параметры по отклонению напряжения на электроприемниках. Если в процессе этого расчета выявляется опасность возникновения недопустимых отклонений напряжения, разрабатывают способы регулирования напряжения.
Величина отклонения напряжения у приемников электроэнергии в нормальных и послеаварийных условиях работы электрических сетей установлена ГОСТ 13109—97.
4.Расчет на механическую прочность (механический расчет) позволяет выбрать рациональную конструкцию и оптимальный размер проводов, тросов, опор, изоляторов и других элементов воздушных линий.
5.Дополнительные расчеты. Проводятся с целью выявления теплового действия токов короткого замыкания на провода и кабели выбранных сечений, установления надежности работы и пропускной способности сетей в послеаварийных режимах и т. п.
При проектировании и расчетах обязательно соблюдение действующих ГОСТ, ПУЭ, Правил технической эксплуатации (ПТЭ), норм, инструкций, указаний, методик и других руководящих документов.
В курсовой работе выполняются в основном электрические расчёты. Целью этих расчётов является: выбор экономических сечений проводов и кабелей и проверка их по нагреву током и допустимой потере напряжения в нормальном и послеаварийном режимах; определение суммарных потерь активной и реактивной мощностей и потерь электроэнергии за год.
Содержание электрических расчётов местных сетей в общем случае включает в себя:
определение мощностей на участках сети;
определение токов участков сети;
выбор сечений проводов или жил кабелей участков сети по экономической плотности тока и проверка их по условию нагрева током в нормальном и послеаварийном режимах;
определение активного и индуктивного сопротивлений каждого участка сети;
определение потерь напряжения на участках сети и максимальных потерь напряжения;
проверка выбранных сечений проводов или жил кабелей по допустимой потере напряжения;
определение суммарных потерь активной и реактивной мощностей в сети и потерь электроэнергии за год.
Местные сети рассчитываются упрощёнными методами. При этом делают следующие допущения:
считают, что линии электрической сети обладают не распределёнными, а сосредоточенными сопротивлениями и проводимостями;
проводимостью линий пренебрегают вообще, так как при ограниченных длинах местных сетей и сравнительно невысоких напряжениях ее влияние на результаты расчетов незначительно;
напряжений в отдельных точках сети и у потребителей не определяют, ограничиваясь лишь расчетом потери напряжения и сравнением ее с допустимой величиной;
сопротивлений и проводимостей трансформаторов также не учитывают, так как полагают, что потери напряжения в них уже отражены задаваемыми допустимыми значениями потерь напряжения в сети;
в некоторых случаях, например при расчетах кабельных сетей с небольшими сечениями кабелей, пренебрегают их индуктивным сопротивлением, так как оно мало по сравнению с активным сопротивлением.
Таким образом, для расчета линий местных сетей в общем случае можно принять схему замещения линии, состоящую из последовательно соединенных активного R и реактивного Х сопротивлений.