Статья опубликована в рамках: XXVII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 16 декабря 2014 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Энергетика

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 110/35/6 КВ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XXVII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 12(26). URL: http://sibac.info/archive/technic/12(26).pdf (дата обращения: 21.09.2019)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
Диплом лауреата
отправлен участнику

ВЫБОР  ТРАНСФОРМАТОРОВ  И  РАСЧЕТ  ПАРАМЕТРОВ  СХЕМЫ  ЗАМЕЩЕНИЯ  ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ  СЕТИ  110/35/6  КВ

Лесков  Иван  Алексеевич

Троценко  Владислав  Михайлович

студенты  3  курса,  энергетического  факультета,  Омского  государственного  технического  университета,  РФ,  г.  Омск

E-mail: 

Калимуллин  Алик  Талгатович

научный  руководитель,  ассистент,  каф.  ЭсПП,  Омский  государственный  технический  университет,  РФ,  г.  Омск

E-mail kat-190391@mail.ru

 

Составление  схемы  замещения  заданной  электрической  сети  и  расчет  ее  параметров  является  важной  частью  развития  инженерных  навыков.  Схема  замещения  линии  в  общем  случае  представляет  собой  четырехполюсник.  При  этом  длина  воздушной  линии  не  превышает  300  км,  а  кабельной  линии  —  50  км,  то  на  промышленной  частоте  (50  Гц)  параметры  линий  можно  считать  сосредоточенными  [2].

 

Моя схема.bmp

Рисунок  1.  Схема  электрической  сети

 

Напряжение  источника  питания:  UРЭС  =  120  кВ;

Номинальные  напряжения  сетей:  110/35/6  кВ;

Для  проведения  расчетов  примем  за  основу  следующие  исходные  данные:

Таблица  1.

Марки  проводов  линий

Номер  линии

1,2,3,4

5

6

7

8

9

10

АС-185

F-70(2)

ВЛЗ-150

ВЛЗ-95

откл.

ВЛЗ-70

ВЛЗ-95

 

Таблица  2.

Длины  линий,  км

Номер  линии

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

70

50

45

60

20

1,3

1

2

1,1

0,7

 

Таблица  3.

Нагрузки  потребителей,  МВт,  МВар,  МВА,  и  коэффициенты  мощности  нагрузок

Номер  нагрузки

1

2

3

4

5

6

7

S=20

P=16

S=10

cosφ=0,8

S=10

tgφ=0,8

1,4+j1,3

P=0,65

cosφ=0,65

1,2+j0,2

0,6+j0,1

 

Для  начала  рассчитаем  параметры  линий  Л1-Л10  данной  схемы.  Так  как  линии  Л1-Л4  одинаковы  и  выполнены  из  одной  марки  провода,  следовательно,  у  них  будет  одна  и  та  же  схема  замещения,  представленная  на  рисунке  2.  И  расчетные  формулы  будут  одинаковы  для  этих  линий.

 

110.jpg

Рисунок  2.  Схема  замещения  воздушной  линии  Л1-Л4,  110  кВ  с  зарядными  мощностями

 

Активное  сопротивление  линий  Л1-Л4  [4]:

 

,  (1)

  (2)

  (3)

  (4)

  (5)

 

Индуктивное  сопротивление  линий  Л1-Л4  [4]:

 

,  (6)

,  (7)

,  (8)

  (9)

  (10)

  (11)

 

Емкостная  проводимость  линий  Л1-Л4  [4]:

 

  (12)

  (13)

  (14)

  (15)

  (16)

 

Результаты  расчета  занесем  в  таблицу  4.

Таблица  4.

Параметры  линий  Л1-Л4

Марка  про

вода

Радиус  провода,  мм

Сре

дне

геомет

риче

ское  рассто

яние  между  фаза

ми,  м

Удель

ное  сопро

тивле

ние,  Ом*

мм2/км

х0,  Ом/ км

хл,  Ом

B 0,См/км*10-6

B л,  См*10-5

Q з,  М

Вар

АС-185/

43

8,52

5

28

0,4144

29,008

2,74

9,59

1,16

20,72

2,736

6,84

0,828

18,648

2,736

6,16

0,74

24,86

2,736

8,2

0,99

 

Далее  покажем  на  рисунке  3  схему  замещения  линии  №  5  и  рассчитаем  ее  параметры,  а  так  же  занесем  их  в  таблицу  5.

Таблица  5.

Параметры  линии  Л5

Марка  провода

Длина  линии  L  ,  км

Напряжение  ,  кВ

Удельное  сопротивление  ρ  ,  Ом∙мм2/км

Число  проводов  в  фазе  n

Число  цепей  n ц

F-70(2)

20

35

28

1

2

 

35.jpg

Рисунок  3.  Схема  замещения  воздушной  линии  Л5,  35  кВ

 

Активное  сопротивление  линии  [4]:

 

  (17)

  (18)

  (19)

 

Радиус  провода:

 

  (20)

  (21)

 

Индуктивное  сопротивление  линии:

 

  (22)

  (23)

 

Так  как  схема  замещения  линии  Л6-Л10  одинакова  и  имеет  только  сопротивление,  следовательно,  рассчитываем  только  его.

 

pic_2.jpg

Рисунок  4.  Схема  замещения  линий  Л6-Л10

 

Активное  сопротивление  линии:

 

  (24)

 

  взято  из  справочника  [1].

 

  (25)

  (26)

    (27)

  (28)

 

Результаты  расчета  занесем  в  таблицу  6.

Таблица  6.

Параметры  линии  Л6-Л10

Марка  провода

Радиус  провода,  мм

Среднегеометрическое  расстояние  между  фазами,  м

Удельное  сопротивление,  Ом*мм2/км

Активное  сопротивление  линий,  Ом

ВЛЗ-150

6,9

0,4

28

0,3419

ВЛЗ-95

5,5

0,363

ВЛЗ-70

4,7

0,5423

ВЛЗ-95

5,5

1,37

 

Расчет  нагрузок  подстанций  №  1—4:

 

S1=20;  P=16

  12  МВар,  (29)

  МВА,  (30)

S2  =  10;  cosφ  =  0,8

P2  =  S2  ∙  cosφ  =  10  ∙  0,8  =  8,  (31)

  6  МВар,  (32)

  МВА,  (33)

S3=10;  tgφ  =  0,8

φ  =  arctg(0,8)  =  38,66  °,  (34)

cos  (38,66  °)  =  0,780,  (35)

P3  =  S3  ∙  cosφ  =  0,6  ∙  0,780  =  0,468  МВт,  (36)

  0,375  Мвар,  (37)

  МВА,  (38)

МВА,  (39)

P5  =  0,65;  cos  φ  =  0,65

  1,  (40)

  0,76  МВар,  (41)

  МВА,  (42)

  МВА,  (43)

  7  =  0,6  +  j0,1МВА,  (44)

 

Выбор  и  расчет  трансформаторов  для  подстанции  №1:

 

  (45)

Pнагр  =    МВт;

Qнагр  =    Мвар;

 

  24,5  МВА,  (46)

  МВА,  (47)

  МВА,  (48)

 

Исходя  из  полученных  расчетов,  выбираем  автотрансформатор  марки:  ТДТН-40000/110  У1  [3].

 

Триобмотки.jpg

Рисунок  5.  Схема  замещения  подстанции  №1  с  трехобмоточными  трансформаторами  и  автотрансформаторами

 

Потери  холостого  хода  подстанции:

 

  ,  (49)

  кВА,  (50)

 

Активные  сопротивления  обмоток:

 

  ,  (60)

  Ом,  (61)

 

Индуктивные  сопротивления  обмоток:

 

  ,  (62)

  ,  (63)

  ,  (64)

  ,  (65)

  10,75,  (66)

  -0,25,  (67)

  6,25,  (68)

  0,018  Ом,  (69)

  0,0004  Ом,  (70)

  0,01  Ом,  (71)

 

Коэффициенты  трансформации:

 

  ,  (72)

  ,  (73)

  17,42,  (74)

  2,987,  (75)

 

Выбор  и  расчет  трансформаторов  для  подстанции  №  2:

 

  МВА,  (76)

Pнагр  =  8  МВт,

Qнагр  =  6  Мвар,

 

  10  МВА,  (78)

  МВА,  (79)

  МВА,  (80)

 

Исходя  из  полученных  расчетов,  выбираем  автотрансформатор  марки:  ТДН-10000/110  [3].

 

Двеобмотки.jpg

Рисунок  6.  Схема  замещения  подстанций  №2-4  с  двухобмоточными  трансформаторами

 

Потери  холостого  хода:

 

  ,  (81)

  кВА,  (82)

 

Активное  сопротивление:

 

  ,  (83)

  3,968  Ом,  (84)

 

Индуктивное  сопротивление:

Т.  к.  Sном  >  1  МВА,  то:

 

  ,  (85)

  0,0694  Ом,  (86)

 

Коэффициенты  трансформации:

 

  ,  (87)

  17,42,  (88)

 

Выбор  и  расчет  трансформаторов  для  подстанции  №  3:

 

  МВА,  (89)

Pнагр  =  12,5  МВт;

Qнагр  =  10  Мвар;

 

  16,008=16  МВА,  (90)

 

  МВА;

  МВА;

 

Исходя  из  полученных  расчетов,  выбираем  автотрансформатор  марки:  ТДН-16000/110  [3].

Потери  холостого  хода:

 

  ,  (91)

  кВА,  (92)

 

Активное  сопротивление:

 

  ,  (93)

  2,196  Ом,  (94)

 

Индуктивное  сопротивление:

Т.  к.  Sном  >  1  МВА,  то:

 

  ,  (95)

  0,043  Ом,  (96)

 

Коэффициенты  трансформации:

 

  ,  (97)

  17,42,  (98)

 

Выбор  и  расчет  трансформаторов  для  подстанции  №  4:

 

=3,55+,  (99)

Pнагр  =  3,55  МВт;

Qнагр  =  2,76  Мвар;

 

  4,5  МВА,  (100)

  МВА,  (101)

  МВА,  (102)

 

Исходя  из  полученных  расчетов,  выбираем  автотрансформатор  марки:  ТМН-6300/110  [3].

Потери  холостого  хода:

 

  ,  (103)

  кВА,  (104)

 

Активное  сопротивление:

 

  ,  (105)

  7,331  Ом,  (106)

 

Индуктивное  сопротивление:

Т.  к.  Sном  >  1  МВА,  то:

 

  ,  (107)

  0,110  Ом,  (108)

 

Коэффициенты  трансформации:

 

  ,  (109)

  17,42,  (110)

 

В  заключение  можно  сказать,  что  исходя  из  данной  схемы  и  рассчитанных  ее  параметров  выбранные  трансформаторы:  ТДТН-40000/110  У1,  ТДН-10000/110,  ТДН-16000/110,  ТМН-6300/110  удовлетворяют  всем  требованиям.

 

Список  литературы:

1.Вязигин  В.  Оборудование  и  электротехнические  устройства  систем  электроснабжения:  Справочник.  /  В.Л.  Вязигин  //  В.Н.  Горюнов  //  В.К.  Грунин  Омск:  Редакция  «Омский  научный  вестник».  2005.  —  C.  265.

2.Гиршин  С.  Электроэнергетика:  электрические  системы  и  сети.  /  С.С.  Гиршин  //  В.В.  Тевс.  2006.  —  С.  3—7.

3.Неклепаев  Б.  Электрическая  часть  электростанций  и  подстанций:  Справ.  мат.  Для  курсового  и  дипломного  проектирования:  Учеб.  Пособие  для  вузов./  Б.Н.  Неклепаев  //  И.П.  Крючков.  М.:Энергоатомиздат.  1989.  —  С.  600.

4.Файбисович  Д.  Справочник  по  проектированию  электрических  сетей  /  Д.Л.  Файбисович.  М.:НЦ  ЭНАС.  2005.  —  С.  162.

Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
Диплом лауреата
отправлен участнику

Оставить комментарий