Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 100200 Электроэнергетические системы и сети icon

Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 100200 Электроэнергетические системы и сети


Смотрите также:
Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Теоретические основы...
Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности «230201...
Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов Укурса специальности 06. 04...
Методические указания по выполнению курсовой работы Для самостоятельной работы студентов Vкурса...
Методические указания по выполнению курсовой работы...
Учебно-методическое пособие по курсовой работе по дисциплине «Информатика» для студентов...
Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов направления и специальности...
Методические указания по выполнению курсовой работы Ижевск...
Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов всех форм обучения...
Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 100110...
Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры...
Методические указания и рекомендации по выполнению курсовой работы для студентов специальности...



Загрузка...
страницы:   1   2   3   4
скачать


Министерство образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ




УТВЕРЖДАЮ

Директор ЭЛТИ

____________А.П. Суржиков

«___» _____________ 2004 г.


ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И СЕТЕЙ




Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов

специальности 100200 - Электроэнергетические системы и сети










Томск 2004


УДК 621.311

Эксплуатация электроэнергетических систем и сетей. Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов очного обучения специальности 100200 – Электроэнергетические системы и сети. – Томск: Изд. ТПУ, 2004. – 32 с.




Составитель доцент кафедры ЭЛСИ, к.т.н. Мастерова О.А.


Рецензент Готман В.И.


Методические указания рассмотрены и рекомендованы методическим семинаром кафедры электрических систем 27 ноября 2002 года.


Зав. кафедрой ЭЛТИ Ю.В. Хрущев


^ КУРСОВАЯ РАБОТА: «КРАТКОСРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ РЕЖИМА ЭНЕРГОСИСТЕМЫ»

В курсовой работе решаются задачи краткосрочного планирования режимов энергосистем, которое проводится с упреждением от суток до недели и предусматривает:

  • прогноз суточной электрической нагрузки энергосистемы;

  • оптимальное распределение нагрузки между электростанциями, задание суточных графиков межсистемных перетоков и суточных графиков нагрузки каждой электростанции;

  • решения по заявкам на вывод в ремонт или включение в работу оборудования с учётом мероприятий по ведению режима, изменению параметров настройки противоаварийной и режимной автоматики;

  • проведение отдельных проверочных расчётов устойчивости, токов к.з., уставок РЗиА.

  1. ^ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ





Рис.1. Схема энергосистемы

Ключом к определению конкретного варианта исходных данных для курсовой работы является первая буква фамилии, первая буква имени и порядковый номер в списке группы.

Например, Иванов А. находится в списке группы под номером 13. Для буквы «И» выбирается соответствующий столбец из таблицы 1.1, для буквы «А» – столбец из таблицы 1.2, для номера «13» – третий столбец из таблицы 1.4.


При планировании режима для энергосистемы, представленной на рис.1, предполагаем, что подана заявка на вывод в ремонт линии электропередачи и агрегата на одной из станций в период с 9 до 10 часов утра.


Таблица 1.1



на­груз­ки

Отрасль промышленности

Варианты




Наименование

Тмахчас

АЖНУФ

БЗОХЦ

ВИПЧШЩ

ГКРЗЫ

ДЛСЮМ

ЕМТЯ










Рмах

cosφ

Рмах

cosφ

Рмах

cosφ

Рмах

cosφ

Рмах

cosφ

Рмах

cosφ

Н - 1

Станкостро­ение

6900

20

0.91

35

0.86

25

0.84

16

0.87

28

0.92

24

0.88

Н – 2

Машиностро­ение

5800

100

0.9

19

0.82

150

0.86

26

0.88

38

0.81

27

0.89

Н – 3

Автомобиле­строение

5300

30

0.81

45

0.86

27

0.84

40

0.83

50

0.84

70

0.85

Н – 4

Сельское хозяйство

5000

50

0.86

55

0.82

60

0.81

65

0.87

38

0.82

80

0.88

Н – 5

Коммунально-бытовая

5400

60

0.82

55

0.82

71

0.86

62

0.9

53

0.83

64

0.91

Н – 6

Деревообра­батывающая

5600

50

0.8

60

0.82

65

0.86

86

0.88

68

0.85

47

0.89

Н – 7

Черная металлургия

8000

242

0.85

260

0.81

166

0.86

381

0.86

252

0.84

346

0.87

Н - 8

Химическая

7600

419

0.85

424

0.88

326

0.86

528

0.88

435

0.94

441

0.85

Здесь Тмах – годовое число часов использования максимума нагрузки, Рмах – величины мощности нагрузки МВт, cosφ – коэффициент мощности.

Таблица 1.2

^ Длины воздушных линий электропередач (ВЛЭП - 220 кВ) – Li (км)

Обозначе-ние ЛЭП

Варианты




АБВЗ

ЭЮЯ

ГДЕЖ

ЧИКЛ

МНОП

РСТУ

ФХЦ

ШЩ

Л - 1

55

54

15

31

52

44

40

44

Л - 2

59

46

56

42

42

52

30

35

Л - 3

28

30

59

49

33

56

49

55

Л - 4

42

50

53

24

28

20

40

25

Л - 5

44

52

56

58

31

30

30

30

Л - 6

51

22

37

31

48

58

20

25

Л - 7

39

54

28

38

55

40

45

19

Л - 8

49

55

31

24

59

45

56

56

Л - 9

29

28

21

44

19

27

26

56

Марка провода

АСО - 240

АСО - 300

Таблица 1.3

^ Параметры турбогенераторов на электростанциях

Номер

электро-

станции


Тип агрегата

Номинальная мощность генератора

Sн.ген, МВA

Uном,

КВ

/(2,5.10-4), тут/кВт-ч.

cоs ном

ЭС - 1

ЭС - 2

ТВФ- 100

ТВВ - 200

117,5

235

10,5 15,75

0,38+P2,8 0,44+P3,4

0,85

0.85

 - удельная расходная характеристика агрегата на электростанциях.

Таблица 1.4

^ Характеристики ремонтного режима и факторов, влияющих на нагрузку

№ варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Откл. ТГ на эл. Станции

ЭС-1

ЭС-2

ЭС-1

ЭС-2

ЭС-1

ЭС-2

ЭС-1

ЭС-2

ЭС-1

ЭС-2

Откл.ВЛЭП

Л-1

Л-5

Л-6

Л-7

Л-8

Л-9

Л-1

Л-5

Л-8

Л-9

У0, руб/кВт-ч

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Похолодание на tоС-

5

4

3

2

1

5

4

3

2

1

Изменение

Н-5 в 20ч.,%

2

3

4

5

2

3

4

5

2

3

, Мвт/л

5

4

3

2

1

5

4

3

2

1

, люкс

1

1

1

2

2

1

1

1

2

2

, Мвт/гр

3

4

5

3

4

5

3

4

5

3

у0 – удельный ущерб от недоотпуска электроэнергии;

,  - зависимости изменения нагрузок на единицу изменения наружной температуры и естественной освещенности (облачности) в МВт/градус и МВт/люкс;

,  - разности между прогнозируемыми (фактическими) наружными температурами и освещенностью и их среднемноголетними значениями.

Таблица 1.5

^ Типовые графики нагрузок активной мощности для рабочего дня

Время (час)

c ti и по ti+1

Величина нагрузки для каждой отрасли промышленности и для каждого интервала времени, %




Н-1

Н-2

Н-3

Н-4

Н-5

Н-6

Н-7

Н-8

00 – 02

47

87

67

75

50

36

83

93

02 – 04

47

87

45

80

50

33

83

90

04 – 06

47

87

44

73

60

32

83

95

06 – 08

81

87

62

63

90

50

100

95

08 – 10

100

100

100

100

100

100

100

100

10 – 12

85

94

82

75

100

85

90

93

12 – 14

85

94

91

65

80

83

90

90

14 – 16

100

100

100

100

80

83

93

100

16 – 18

82

92

66

85

100

80

95

95

18 – 20

74

92

77

70

100

77

90

90

20 – 22

76

92

76

50

90

75

83

90

22 – 00

70

87

78

70

70

48

83

90


^ 2. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СУТОЧНЫХ ГРАФИКОВ

АКТИВНОЙ, РЕАКТИВНОЙ И ПОЛНОЙ НАГРУЗОК

ПОТРЕБИТЕЛЕЙ И ЭНЕРГОСИСТЕМЫ


В данном проекте поинтервальное прогнозирование суточных графиков нагрузки выполняется по типовым графикам отдельных (заданных в таблице 1.1) отраслей народного хозяйства, которые обычно используются для решения задач технико-экономического планирования. Обычно такие графики составляются и хранятся для рабочих дней каждой недели, понедельника, субботы, воскресенья, праздничных и предпраздничных дней. В реальных условиях для прогнозирования используется архив суточных графиков нагрузки, включающий данные за 5-10 лет.

Значения нагрузки, хранящиеся в архиве, приводятся к номинальной частоте, к среднемноголетней температуре для данного периода, к средне­многолетней освещенности (облачности) и уточняются по известным (или предполагаемым) метеорологическим и экологическим условиям на следующие сутки при помощи следующего выражения:



(2.1)

г

де Рпрi прогнозируемые почасовые значения нагрузки, полученные для i-го часа по архивным данным;

 – соответственно зависимости изменения нагру­зок на единицу изменения наружной температуры и естественной освещен­ности;

,– разности между фактическими температурами и освещен­ность и их средними значениями.

Различают графики по фиксируемому параметру: графики активной, реактивной и полной мощности, по времени (суточные, годовые). Графики могут быть непрерывными или ступенчатыми.

График реактивной нагрузки определяется из соотношения:

(2.2)

При этом делается допущение, что tg φ неизменен в течение всех суток.

График полной нагрузки получается суммированием (геометрически):


(2.3)


^ 3. ПОСТРОЕНИЕ ГОДОВОГО ГРАФИКА

ПО ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ НАГРУЗКИ


Годовой график по продолжительности строится на основе характерных суточных графиков за весенне-летний и осенне-зимний периоды. Такой график показывает длительность работы в течение года с различной нагрузкой. По суточным графикам для каждого значения мощности нагрузки суммируется время, в течение которого данная нагрузка имела место.

Продолжительность действия каждой величины нагрузки определяется по формуле:

(3.1)

где m – количество дней в году;

ti – длительность действия нагрузки за день.

  1. ^ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГРАФИКОВ НАГРУЗКИ

ЭНЕРГОСИСТЕМЫ, ПОДСТАНИЙ И ПОТРЕБИТЕЛЕЙ


Графики электрической нагрузки по активной мощности характеризуется следующими величинами:


  1. Pmax, Pmin – максимальная, минимальная мощности нагрузки.




  1. Р

    ср – средняя мощность нагрузки


(4.1)

  1. Рск – среднеквадратичная мощность

(4.2)

  1. kзап – коэффициент заполнения графика нагрузки

(4.3)

  1. kнер – коэффициент неравномерности графика нагрузки

(4.4)

  1. kфкоэффициент формы графика нагрузки

(4.5)

  1. Tmax – время максимальной нагрузки в год


(4.6)

Количественные характеристики графиков электрической нагрузки необ­ходимо представить в таблице 4.1.


Таблица 4.1

Количественные характеристики графиков электрической нагрузки

Характерис-тики графи­ков

Отрасли промышленности

1

2

3

4

5

6

7

8

Энерго-система

Рср




























Рск




























kф




























kзап




























kнер




























Аг




























Tmax





























^ 5. ОПИСАНИЕ И ВЫБОР ГЛАВНЫХ СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ


5.1. СОСТАВЛЕНИЕ ПРИБЛИЖЕННОГО БАЛАНСА АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ. ВЫБОР ЧИСЛА АГРЕГАТОВ

^ НА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ


Особенность электроэнергетических систем состоит в практически мгновенной передаче энергии от источников к потребителям и невозможности накапливания выработанной электроэнергии в заметных количествах.

В каждый момент времени в установившемся режиме системы ее электрические станции должны вырабатывать мощность, равную мощности потребителей, и покрывать потери в сети – должен соблюдаться баланс вырабатываемой и потребляемой мощности.

Число агрегатов на электростанциях следует выбирать из условия соблюдения баланса активной мощности:


(5.1)


здесь:

(5.2)


(5.3)

где – установленная мощность генераторов на ЭС-1 и ЭС-2, МВт;

Ртреб – мощность, необходимая для покрытия всех нагрузок и потерь активной мощности, МВт.

Для заданной схемы энергосистемы (рис.1) можно найти из следующих выражений:

(5.4)

(5.5)

Здесь kРтр, kРл, kсн, kрезкоэффициенты, учитывающие потери активной мощности в трансформаторах и ВЛЭП, нагрузки электроприемников собственных нужд и резервы электростанций (kРтр=1.02; kРл=1.08; kсн=1.1; kрез=1.1).


Число агрегатов на электростанциях выбираем из соотношения:

(5.6)

Тогда:


(5.7)


(5.8)


Проверка правильности выбора числа агрегатов на электростанциях осуществляется путем сравнения:

(5.9)

В качестве вырабатываемой мощностью в данном случае принимается сумма установленных мощностей первой и второй электростанций за вычетом одного, наиболее мощного, агрегата:


(5.10)


Послеаварийную требуемую мощность можно найти по формуле:

(5.11)

^ 5.2. ВЫБОР ЧИСЛА ПИТАЮЩИХ ЛЭП ДЛЯ НАГРУЗОК Н – 7 И Н – 8


Количество питающих линий для нагрузок определяется как:

(5.12)


где Рпр – пропускная способность линии, взятая из таблицы 5.1.

Таблица 5.1


Напряже­ние линии

Сечение

провода

Передаваемая мощность, МВт

Длина линии

Электропередач, км

U, кВ

h, мм

Натуральная

При плот­ности тока 1.1 А/мм2

Предельная при КПД=0.9

Средняя

(между двумя соседними пс)

1

2

3

4

5

6

10

-

-

5

-

-

35

16 -150

-

12

50

-

110

70 - 240

30

13 – 45

80

25

220

240 - 400

135

90 – 150

400

100

1

2

3

4

5

6

330

3×300 - 3×500

360

270 – 450

700

130

500

5×300 - 3×500

900

770 – 1300

1200

280

750

5×300 - 5×400

2100

1500 – 2000

2200

300

1150

8×300 - 8×500

5200

4000 – 6000

3000

-

^ 5.3. СОСТАВЛЕНИЕ ГЛАВНОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СОЕДИНЕНИЙ

Главная схема электрических соединений – это совокупность основного электрооборудования (генераторы, трансформаторы, линии), сборных шин, коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными между ними в натуре соединениями.

При выборе схем электроустановок должны учитываться следующие факторы:

  • значение и роль электростанции или подстанции для энергосистемы;

  • положение электростанции или подстанции в энергосистеме, схемы и напряжения прилегающих сетей;

  • категория потребителей по степени надежности электроснабжения;

  • перспектива расширения и промежуточные этапы развития электростанции, подстанции и прилегающего участка сети.

Главная схема электрических соединений подстанции выбирается с использованием типовых схем РУ 35 – 750 кВ. Нетиповая схема может применяться только при наличии технико-экономических обоснований.

Рекомендуется принять следующие типовые схемы РУ, которые формируют главную схему электрических соединений:

РУ – ВН ЭС – 1 выполнено по схеме с двумя несекционированными (рабочей и обходной) системами шин.

РУ – НН ЭС – 1 выполнено по схеме – одна секционированная система с обходной системой шин и с одним выключателем на цепь.

РУ – ВН ЭС – 2 выполнено по схеме с двумя несекционированными (рабочей и обходной) системами шин.

П/ст 2, 3 имеют схему четырехугольника.

П/ст 1,4,5 – одна секционированная система шин с обходной с отдельным секционным и обходным выключателями.

В схемах с обходной системой шин все присоединения с выключателями подключаются к обходной системе шин.


^ 5.4. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ

И ПОДСТАНЦИЯХ


Выбор числа и номинальной мощности трансформаторов производится таким образом, чтобы была обеспечена возможность надежного электроснабжения потребителей всех категорий при наиболее эффективном использовании выбранной мощности трансформаторов.

При питании потребителей I, II категорий количество трансформаторов должно быть не менее двух, а их мощность определяется из соотношения:

(5.13)


где ^ Pmax – максимальное значение активной нагрузки; n – число параллельно работающих трансформаторов; β – коэффициент допустимой перегрузки.

Приближенно:


(5.14)

где R =1.882 – районный коэффициент.


Принимается, что генераторы электростанции 1 работают на общие (сборные) шины на генераторном напряжении. В этом случае количество трансформаторов здесь может быть любым, но не менее двух. Расчетную мощность одного трансформатора можно определить по формуле (5.12).

Поскольку нагрузка Н – 7 подключена непосредственно на шины генераторного напряжения, то ее мощность не протекает по трансформаторам связи.

Таким образом:


(5.15)


На электростанции ЭС-2 установлены блоки «генератор-трансформатор». Поэтому число трансформаторов здесь соответствует числу агрегатов, а номинальная мощность определяется из условия


Sном тр = Sном ген . (5.16)


Параметры трансформаторов необходимо свести в таблицу.


^ 6. ВЫБОР ОПЕРАТИВНОЙ СХЕМЫ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ


6.1. СОСТАВЛЕНИЕ ВАРИАНТОВ ОПЕРАТИВНОЙ

И РЕМОНТНОЙ СХЕМ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ


Вариант 1. Все генераторы работают, все выключатели включены, преду­смот­рена работа всех трансформаторов параллельно.

Вариант 2. Ремонтный режим. В соответствии с заданием отключен генератор на одной из электростанций и отключена одна из линий.

Оперативные схемы для обоих вариантов составляются с помощью программы SСHMAIN.


^ 6.2. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ КЗ ДЛЯ НАМЕЧЕННЫХ ВАРИАНТОВ ОПЕРАТИВНОЙ СХЕМЫ


Одной из задач, решаемых на уровне краткосрочного планирования, является проведение отдельных поверочных расчетов токов коротких замыканий для проверки правильности выбора ранее установленных и выбора вновь вводимых устройств РЗ и А, различных коммутационных устройств.

В данном проекте предлагается провести расчет и анализ режима трехфазного короткого замыкания для намеченных вариантов оперативной схемы. Далее полученные результаты будут использованы для выбора и проверки выключателя 220 кВ для нагрузки Н-8.


6.3. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ 220 кВ

^ ДЛЯ НАГРУЗКИ Н - 8


Предварительный выбор выключателя производится по таким важнейшим параметрам, как:


1) напряжение установки:


Uном Uуст ; (6.1)


2) длительный ток:

(6.2)


  • По отключающей способности:




  1. периодической слагаемой тока кз:


Iотк ном I п, ; (6.3)


  1. апериодической составляющей:


ia,ном ia, , (6.4)


где

(6.5)

(6.6)


(6.7)

- минимальное время действия релейная защиты;

- собственное время отключения выключателя, задаётся в каталогах для каждого типа выключателей;

Та=0.14 с - постоянная времени затухания апериодической слагаемой тока;

% - допустимое относительное содержание апериодической составляющей тока в отключаемом токе короткого замыкания, которое зависит от τ.

Если ia,ном оказался меньше ia,, согласно ГОСТ 648 – 78Е, допускается проверка по отключающей способности по полному току:

. (6.8)

  • По включающей способности:


(6.9)


(6.10)

где

(6.11)

  • Проверка на электродинамическую стойкость:


(6.12)


(6.13)


  • Проверка на термическую стойкость:


(6.14)


где


(6.15)


tотк = 4свремя действия резервной защиты.


^ 7. ПОСТРОЕНИЕ РАСХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ МЕЖДУ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯМИ


Расходные характеристики электростанций Вк = f (Pk) строятся по выражению:


(7.1)


где

nk число агрегатов на k-ой станции;

βk удельная расходная характеристика агрегата для k-ой станции приведенная в таблице 1.3, тут/кВт·ч .

Расходные характеристики можно представить в виде таблицы 7.1.




оставить комментарий
страница1/4
т.н. Мастерова
Дата04.03.2012
Размер0,64 Mb.
ТипМетодические указания, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы:   1   2   3   4
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх