Проектировка районной электрической сети

       Эквивалентная температура охлаждающего воздуха (Θ_экв) в г. Караганде составляет:

       зимняя:  -14.3 ºС;

       летняя:  18.9 ºС;

       годовая: 10,1 ºС.

2. Расстояния по воздушной прямой и протяженности трасс между пунктами сети

       Расстояние , км, по воздушной прямой между пунктами сети определяется по выражению:

        ,

       где – расстояние между пунктами сети, измеренное циркулем или линейкой на генплане, приведенном в задании, см;

              m – заданный масштаб, км/см.                                                                 

       Для участка 1-2:  

       

       Протяженность трассы , км, между пунктами сети определяется с учетом неравномерности рельефа местности:

        ,

       где к – поправочный коэффициент.

       Величина  поправочного коэффициента принимается  равным 1,26 по таблице 1.1 [2].

       Для участка 1-2:

        

       Расчет  расстояний по воздушной прямой и  протяженности трасс по формулам (1.1) и (1.2)  сведен в таблицу 1.1.

       Расстояния  по воздушной прямой (1^В) между пунктами сети занесены  в правую верхнюю часть таблицы, а протяженности трасс (1) между пунктами сети в левую нижнюю часть таблицы.

        Таблица 1.1 – Протяженность трасс  сети

       

Пункт сети	Расстояния  по воздушной прямой (1В) и протяженности трасс (1) между пунктами сети
	РЭС	Пункт 1	Пункт 2	Пункт 3	Пункт 4	Пункт 5
РЭС		110	134	162	172	164
Пункт 1	138,6		60	98	66	56
Пункт 2	168,84	75,6		40	98	54
Пункт 3	204,12	123,48	50,4		128	80
Пункт 4	216,72	83,16	123,48	161,28		38
Пункт 5	206,64	70,56	68,04	100,8	47,88

 
      

2. Построение  годового графика  нагрузки по продолжительности

 

       Отрасль промышленности, для которой проектируется  сеть, представляет собой предприятия  химической промышленности. Зимний и летний графики нагрузок для этой отрасли представлены на рисунке 1.1.

S* о.е.
0,9
0,7
0,5
0,3
0,1
0     1     2     3     4      5     6     7      8     9    10   11   12    13   14   15   16   17   18   19    20    21   22  23   24ч

       Рисунок 1.1 – Суточные графики нагрузок химической промышленности

       Число «зимних» суток принимается равным n_з = 213 и число «летних» суток – n_л = 152. Нумеруются ступени графиков зимнего и летнего, начиная с максимального значения.

       Суммарная продолжительность i – ой ступени годового графика:

        ,

где – суммарная годовая продолжительность i - ой ступени по зимнему графику, ч;

  – суммарная годовая  продолжительность i - ой ступени по летнему графику, ч.

       Суммарные продолжительности i - ой ступени по зимнему и летнему графикам определяются по формулам:

        ,

       ,

       где – суммарная продолжительность i - ой ступени по суточному летнему графику, ч;

         – суммарная продолжительность i - ой ступени по суточному летнему графику, ч.

       Расчет  для 1-ой ступени:

        

        

        

         Расчет для остальных ступеней  графика по формулам (1.3) – (1.5) сведен в таблицу 1.2.

       Таблица 1.2 – Построение годового графика  нагрузки по продолжительности

       

№ ступени	Рi, o.e.	tiз, ч	tiл, ч	Тiз, ч	Тiл, ч	Ti=Tiз+Tiл	Pi(o.e.)*Ti ч
1	1	13	0	2769	0	2769	2769
2	0,7	0	11	0	1672	1672	1170,4
3	0,6	0	2	0	304	304	182,4
4	0,4	2	0	426	0	426	170,4
5	0,3	0	2	0	304	304	91,2
6	0,2	9	4	1917	608	2525	505
7	0,1	0	5	0	760	760	76
Итого:		24	24	5112	3648	8760	4964,4

 

    Число часов использования максимума  нагрузки определяется по выражению:

       

       Так как в нашем случае графики  представлены в относительных единицах, то это есть число, стоящее в правом нижнем углу таблицы 1.2.

        

       По  значению Т_М определяем j_э – экономическую плотность тока для сталеалюминевых проводов по таблице 1.4 [2].

        

       По  данным таблицы 1.2 строится годовой  график нагрузок по продолжительности.

       

 Рисунок 1.2 – Годовой график  нагрузок по продолжительности

3. Баланс активной и реактивной мощности

 

       По  заданным значениям активных нагрузок P_i  и коэффициентам мощности потребителей cosφ_i в задании на проект определяются tgφ_i, заданные реактивные нагрузки - Q_зi  и  полные нагрузки S_зi:

      

     

     

       Для первой нагрузки определяем:

        

        

        

       Расчет  по формулам (1.7) - (1.9) остальных нагрузок сводится в таблицу 1.3.

       Таблица 1.3 – Определение заданных нагрузок

       

№ п/с	Pi, МВт	cosφi	tgφi	Qзi, Мвар	Sзi, MBA
1	15	0,75	0,882	13,23	20
2	13	0,73	0,936	12,171	17,808
3	25	0,75	0,882	22,048	33,333
4	31	0,73	0,936	29,023	42,466
5	17	0,77	0,829	14,087	22,078
Итого	101			90,557	135,685

 
       

1.   Баланс активной мощности

        Мощность, вырабатываемая генераторами энергосистемы Р_Г, МВт:

       ,

где  Р_СН – расход мощности на собственные нужды станции,6-8% от ∑Р_нагр, МВт;

       Р_Р – резерв мощности на станции, который принимается равным 10% от ∑Р_нагр, МВт;

       ∆Р_сети – потери активной мощности, принимаемые равными (0,05-0,075)∑Р_нагр, МВт.

       Расчет:

        

        

        

        

        

2. Баланс реактивной мощности

       Баланс  реактивной мощности в проектируемой  сети определяется выражением:

       ,                (1.11)

       где ∑Q_нагр – заданная суммарная реактивная  мощность нагрузок; Мвар;

          Q_CH – расход реактивной мощности на собственные нужды станций, который можно принять равным (2,5÷6)% от полной суммарной нагрузки потребителей, Мвар;

          Q_P – резерв реактивной мощности на станциях, составляющий примерно 10% от ∑S_нагр, Мвар;

          ∆Q_сети – потери реактивной мощности в сети, принимаемые равными 10% от ∑S_нагр, Мвар.

          Расчет вышеназванных  величин: 
 
 
 

        Располагаемая реактивная мощность системы Q_Г, Мвар, определяется выражением:

       ,

       где tgφ_с – определяется по заданному cosφ_с = 0.9 энергосистемы. 
 

        Из уравнения баланса реактивной нагрузки находим суммарную мощность компенсирующих устройств, устанавливаемых  на подстанциях:

         

       Средневзвешенный  коэффициент определяется по формуле:

          

        Определяется мощность компенсирующих устройств Q_КУi, Мвар, устанавливаемых на каждой из подстанций электрифицируемого района: