13598 1-ая курсовая - Дальние электропередачи сверхвысокого напряжения

-
...

Задание на курсовую работу: 3
1. Расчет погонных, волновых параметров и натуральной мощности ЛЭП. 5
2. Расчет режима наибольшей передаваемой мощностей. 7
3. Расчет наименьшей передаваемой мощности. 10
4. Расчет величины максимальной напряженности электрического поля на проводах средней фазы. 12
5. Выбор числа и номинальной мощности трансформаторов и автотрансформаторов для установки их на концевых подстанциях. 14
6. Расчет потокораспределения в рассматриваемой электропередаче и выбор компенсирующих устройств. 16
7. Режим синхронизации ЛЭП на приемную ПС (отключен выкл. В2). 22
8. Оценка пропускной способности электропередачи. 24
Список использованных источников 27

-

Базовый ток: Iср.кв=U23∙Za∙1-1λ+ctg λ∙Q2Средний квадратичный ток: Iср.кв=1,358*0,7843=1,183 кА.По заданной температуре января определяем погонное активное сопротивление [1]: r0 янв=r0∙(1+0.004∙tянв-20℃)r0 янв=0.024∙(1+0.004∙-15-20℃)=0.219 ОмРассчитаем потери активной мощности: ΔPнб=3*Iср.кв.2*r0*L∆Рнб=3*1,1832*0,0219*300=27,58 МВтОценим полученные потери в процентах от передаваемой мощности: ∆Рнб,%=ΔPнб*100%Pнб=6,19 % ∆Рнб,%=27,58*100%445=6,19 % 3. Расчет наименьшей передаваемой мощности. U1=U2=Un=500 кВБазисная мощность:Sбаз=U22/za=1,099*103 МВтIбаз=U2/za*√3=1.269 кАНаибольшая передаваемая мощность в летний период [1]:Рнм=РнмSбазРнм=4451099=0,405Реактивная мощность в начале линии, при KU =1:Q2=-ctg λ+KU2(sinλ)2-P2Q2=-ctg 0.54+1(sin0.54)2-11502=0,049 кварх075150225300Ux11,0161,0231,0161Ix0,3790,3770,3760,3770,379Qx0,120,100,10,12Результаты расчетов напряжения, тока и реактивной мощности вдоль линии приведены далее в виде эпюр распределения.Рассчитаем среднеквадратичный ток: Iср.кв=U23∙Za∙1-1λ+ctg λ∙Q2I ср.кв=0,927*1,269=1,099 кАПо заданной температуре определяем погонное активное сопротивление: r0 июл=r0∙(1+0.004∙tиюл-20℃)r0 июл=0.024∙(1+0.004∙20-20℃)=0.024 ОмРассчитаем потери активной мощности: ΔPнм=3*Iср.кв.2*r0*L∆Рнм=3*1,0992*0,024*300=26,08 МВтОценим полученные потери в процентах от передаваемой мощности: ∆Рнм,%=ΔPнм*100%Pнм ∆Рнб,%=26,08*100%405=6,44 % 4. Расчет величины максимальной напряженности электрического поля на проводах средней фазы.Значения максимальной напряженности ограничиваются допустимыми значениями, исключающими возникновения общего коронирования проводов и интенсивных радиопомех.Рассчитаем величину максимальной напряженности электрического поля на проводах средней фазы:Наибольшее значение напряжения по расчетам п.2 и п.3:Umax=1.011*Un б расчUmax=1.011*343=346.77 кВМаксимальная напряженность электрического поля рассчитывается по формуле:Есрс=14,7∙СГс∙Umaxn∙rпр,Есср=14,7*(0,014*346.77)/(3*21.9)=1,144 кВ/см.Есmax=kу* Есср= Есср*(1+(n-1)*rпр/Rр;Есmax= 1,027*(1+(3-1)*21.9/28.868=3,624 кВ/смРассчитаем наибольшую допустимую напряженность, по условию ограничения радиопомех:Едоп=31,11-14,41log(rпр)=8,489 кВ/смРассчитаем начальную напряженность общего коронирования провода с гладкой чистой поверхностью:Ен=24,5δп(1+0,65/(rпр* δg)0,38)=30,416 кВ/смРассчитаем наибольшую допустимую напряженность:Едоп’=24,5(1+0,65/(rпр* δg)0,38)=30,416 кВ/смЕдоп’=0,9*m*Eн=0,9*0,92*30,416=25,184 кВ/см.Таким образом, получаем выполнение неравенства:EMAXC<E'ДОПEMAXC<E''ДОПРассматриваемая конструкция фазы может быть применена, так как ограничение напряженности электрического поля по условию радиопомех превышает максимальную напряженность средней фазы.5. Выбор числа и номинальной мощности трансформаторов и автотрансформаторов для установки их на концевых подстанциях.Выберем автотрансформатор для установки в начало проектируемой линии.Максимальная мощность, поступающая в линию в режиме наибольших нагрузок:S1=Pнб+i*Q1*Sбаз=445-72,608i|S1|=450.885Кав=1,2nт=2Рассчитаем необходимую мощность автотрансформатора: SАТр1=S1Кав*(n-1)SАТр1=450,8851,2*(2-1)=375,737МВАДанная мощность, есть не что иное, как мощность необходимого трехфазного автотрансформатора или группы автотрансформаторов. Определим мощность, для однофазного группового трансформатора: SАОТр1=SАТр13SАОТр1=125,246Исходя из этого, для передающей ПС выбираем группу из двух трёхфазных трансформаторов 2х(АОДЦТН-167000/500/220) [2].Выберем автотрансформатор для установки в конец проектируемой линии. Максимальная мощность, поступающая в систему в режиме наибольших нагрузок: S2=Pнб+i*Q1*Sбаз=445+72,608i|S2|=450.885Кав=1,2nт=2Рассчитаем необходимую мощность автотрансформатора: SАТр1=S1Кав*(n-1)SАТр2=450,8851,2*(2-1)=375,737МВАДанная мощность, есть не что иное, как мощность необходимого трехфазного автотрансформатора или группы автотрансформаторов. Определим мощность, для однофазного группового трансформатора: SАОТр1=SАТр13SАОТр2=125,246Исходя из этого, для принимающей ПС выбираем группу из двух трёхфазных трансформаторов 2х(АОДЦТН-167000/500/220) [2].В конце и в начале рассчитываемой линии электропередач устанавливаются одинаковые автотрансформаторы. Необходимые справочные данные содержатся в приложении методических указаний: Приложение 6. «Параметры трансформаторов и автотрансформаторов». 6. Расчет потокораспределения в рассматриваемой электропередаче и выбор компенсирующих устройств.Расчет параметров П – образной схемы замещения для зимнего периода: ZП ЯНВ=ZB∙r0янв2x0∙sinλ+λcosλ+j∙sinλZП ЯНВ=222,655∙0,0220,472∙sin0,318+0,318cos0,318+j∙sin0,318=9,434+116,894jYП ЯНВ=1ZB∙r0янв2x0∙λ-sinλ1+cosλ+j∙tanλ2YП ЯНВ=1222,655∙0,0220,472∙0,318-sin0,3181+cos0,318+j∙tan0,154=2,593∙10-6+j1,216∙10-3Расчет параметров П – образной схемы замещения для летнего периода:ZП ИЮЛ=ZB∙r0июл2x0∙sinλ+λcosλ+j∙sinλZП ИЮЛ=222,655∙0,0240,472∙sin0,318+0,318cos0,318+j∙sin0,318=11,231+116,894jYП ЯНВ=1ZB∙r0июл2x0∙λ-sinλ1+cosλ+j∙tanλ2YП ИЮЛ=1222,655∙0,0240,472∙0,318-sin0,3181+cos0,318+j∙tan0,154=3,087∙10-6+j1,216∙10-3Параметры режима наибольшей передаваемой мощности.Схема замещения линии электропередач:Допущение:Пренебрегаем потерями активной мощности в автотрансформаторах.Расчет режима наибольшей передаваемой мощности для U1=U2=343 кВ:P1=U12ZП∙sinαП+U1∙U2ZП∙sinδ-αПРассчитаем угол:αп=90-arg(ZП_ЯНВ)=90-84,206º=4,206ºP1=330269,80∙sin4,206+330∙34369,80∙sin90-4,206=824,595δЛЭП=arcsinP1-U12ZП∙sinαПU1∙U2ZП+αПδЛЭП=arcsin824,595-330269,80∙sinαП330∙34369,80+4,206=5,309Расчет мощностей, изображенных на схеме замещения и определение требуемой мощности компенсирующих устройств, дополнительно устанавливаемых на приемной подстанции:Q1=U12ZП∙cosαП-U1∙U2ZП∙cosδ-αПQ1=330269,80∙cos4,206+330∙34369,80∙cos90-4,206=188,884Рассчитаем зарядные мощности Qc1 и Qс2:Qc1=U12∙bПQc2=U22∙bПQ1=Q'1-Qc1Qc1=3302∙0,000719=78,299Qc2=3302∙0,000719=78,299Q1=420-78,3=341,7∆SП=P12+Q'12U12∙ZП ЯНВ∆SП=824,5952+188,88423302∙9,434+116,894j=73,681+j766,855P2=P1-∆PП=1234 МВтQ'2=Q'1-∆QП=-2161 МВарQ2=Q'2-Qc2=-2131 МВарQВН=Q2-∆Qxx=3497 МВар∆QАТрВН=P22+QBH2U22∙XАТрВН2∆QАТрВН=12342+349723432∙28,72=1625 МВарQ'BH=QBH-∆QАТрВН=1872 МВарРассчитаем реактивную мощность, поступающую в систему: Qсист=P2∙tgφQсист=1234∙tg19,95=447,805 МварРассчитаем напряжение в нулевой точке автотрансформатора приёмной ПС: U20=U2-QBH∙XАТТрВН2U22+P2∙XАТТрВН2U22U20=343-3497∙28,723432+1234∙28,723432=348,439 кВМы можем поддержать это напряжение, так как автотрансформаторы приёмной ПС оснащены устройствами РПН, позволяющими регулировать напряжение в пределах -20 x 12%. QHH=Qсист-Q'BH QHH=-1424 МВарQCK=QHH+QHH2U02∙XАTТрН2QCK=-1424+142423302∙39,82=-1046 МВарВ качестве КУ можно предложить установить 4 синхронных компенсатора (СК) КСВБ-100-11 (номинальное напряжение 11кВ). Для проверки осуществимости режима, рассчитаем напряжение в нулевой точке автотрансформатора, передающей ПС: Q1ВН=Q1+∆Qxx=508,773 МВарU10=U1+QBH∙XАТТрВН2U12+P1∙XАТТрВН2U12U10=330-509∙28,723432+825∙28,723432=341,535 кВМожно поддержать значение рассчитанного напряжения, так как автотрансформаторы передающей ПС оснащены устройствами РПН, позволяющими регулировать напряжение в пределах +20 x 5,4%.∆=U20-U10U10∙100%∆=348,439-341,535341,535∙100%=2,021%Режим наименьшей передаваемой мощности (U1=U2=Uном).