Электротехника

Учебная работа № /3167. Контрольная Электрические сети энергетических систем, 2 задания. Вариант 1

Содержание:
«1. Расчет трехфазного короткого замыкания. При трехфазном коротком замыкании в заданном узле расчетной схемы определить периодическую составляющую тока короткого замыкания в начальный момент времени переходного процесса (Iпо) и ударный ток короткого замыкания (iуд).
2. Расчет несимметричного короткого замыкания. При несимметричном коротком замыкании в заданном узле расчетной схемы для начального момента времени переходного процесса определить токи и напряжения в аварийном узле. (алгоритм).

Список использованной литературы
1. Боровиков, В. А. Электрические сети энергетических систем. Учебник / В.А. Боровиков, В.К. Косарев, Г.А. Ходот. — М.: Энергия, 2015. — 392 c.
2. Бушуев, В.В. Энергоинформационные основы устойчивого развития (на примере российских регионов) / В.В. Бушуев. — М.: Книга по Требованию, 2012. — 58 c.
3. Виноградский, А. Ю. Пособие машинисту дизельной электростанции / А.Ю. Виноградский. — М.: Технiка, 2014. — 260 c.
4. Вопросы общего электроприборостроения. — М.: Академии наук Украинской ССР, 2013. — 262 c.
5. Грозозащитные тросы для воздушных линий электропередачи 35-750 кВ. Технические требования. — М.: Альвис, 2014. — 20 c.
6. Жерве, Г. К. Промышленные испытания электрических машин / Г.К. Жерве. — М.: Государственное энергетическое издательство, 2016. — 352 c.
7. Карякин, Р. Н. Справочник по молниезащите / Р.Н. Карякин. — М.: Энергосервис, 2015. — 880 c.
8. Кисаримов, Р. А. Знакомство с электричеством. Справочник / Р.А. Кисаримов. — М.: РадиоСофт, 2015. — 264 c.
9. Кисаримов, Р. А. Ремонт электрооборудования / Р.А. Кисаримов. — М.: РадиоСофт, 2015. — 544 c.
10. Кислогубская приливная электростанция. — М.: Энергия, 2015. — 264 c.
11. Конюхов, Н. Е. Оптоэлектронные контрольно-измерительные устройства / Н.Е. Конюхов, А.А. Плют, П.И. Марков. — М.: Энергоатомиздат, 2011. — 152 c.

Стоимость данной учебной работы: 585 руб.

Выдержка из похожей работы

Заносим данные трансформатора в
таблицу 2.

Таблица 2,

ПС

Категории
потреблен.

Smax
МВА

Число
тр-ров

Snom.тр-ров
МВА

Коэффициент загрузки

норм,режим

послеавор,режим

I,II,III

31.1

62.2

124.4

I,II,III

13.3

66.5

133

I,II,III

31.1

62.2

124.4

1.4,Определяем
параметры трансформаторов по справочнику [6,стр109-111] :

Таблица 3

ПС

Тип
трансфор-
матора

Справочные данные

Расчетные данные

Unom кВ

Pхх

R ; Ом

X ; Ом

Qхх

ВН

СН

НН

кВт

ВН

СН

НН

ВН

СН

НН

кВар

ТРДН 25000/110/10

115

—

10.5

3,06

—

58.36

—

175

ТДН 10000/110/35

115

—

7,9

—

136.5

—

ТДТН
25000/110/35/10

115

38,5

11,0

28,5

1.5

59.7

37.5

175

4
1.5.Расчет приведенных
нагрузок подстанции в МВА.

Подстанция 1

28.16+j15.52 28.11+j15.19
1.53+j29.18

0.05+j0.33
0.11+j2.13                                       28+j13.6

;(7)

DSоб.н=282+13.62/ 1152
(1.53+j29.18)= 0.11+j2.13

S/=S+DSоб.=28+j13.6+0.11+j2.13=28.11+j15.19

Sпр=S/+Sхх;=28.11+j15.19+0.05+j0.33=28.16+j15.52

Подстанция
2

12.138+j6.1 12.11+j5.96
3,95+J69.5

0.028+j0.18
0.11+j2.13 12+j5.7

DSoб.н=122 +5.72/ 1152
(8.38+j68.25)=0.11+j0.89

S/=S+DSоб.н=12+j5.7+0.11+j0.89=12.11+j5.96

Sпр=S/+Sхх=12.11+j5.96+0.028+j0.14=12.138+j6.1

Подстанция
3
18.023+j8.7 0.75+j0

18+J8.7

28.169+j16.198
28.079+j15.748 0.75+j29.85 28.029+j13.6

0.023+j0

                        0.09+j0.45
0.05+j2.08
10.0+j4.97                                          10+J405

0.006+J0.168

DSоб.н=102+4.82/1152(0.75+j18.75)=0.006+j0.168

DSоб.с=182+8.72/1152(0.75+j0)=0.023+j0

S/н=Sн+DSоб.н=10+j4.8+0.006+j0.168=10.006+j4.968

S/c=Sc+DSоб.с=18+j8.7+0.023+j0=18.023+j8.7

Sв=S/с+S/н=18.023+j8.7+10.006+j4.968=28.029+j13.668

DSоб.в=28.0292+13.6682/1152(0.75+j29.85)=0.05+j2.08

S/в=Sв+DSоб.в=28.029+j13.668+0.05+j2.08=28.079+j15.748

S=S/в+DSхх=28,079+j15.748+0.09+j0.45=28.169+j16.198

2.СОСТАВЛЕНИЕ ВАРИАНТОВ
СХЕМ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ И
РАСЧЁТ ДВУХ ИЗ

НИХ ПРИ МАКСИМАЛЬНЫХ
НАГРУЗКАХ

2,1 Составление вариантов
схем сети.

N Конфигурация схемы
длинна длинна кол-во выключа-

                              трассы
провода       телей на высоком

км. км. напряжении.

А-2

1-3

2-3

1
156 156 3-3

Итого 11

А-6

1-2

2
2-2

151 302 3-2

Итого 12

А-4

3
1-2

2-2

3-2

121 242 Итого 10

А-4

1-2

4
2-2

186 224 3-2

Итого 12

По количеству
выключателей, длине трассы, длине провода

выбираем варианты
1и3,

2.СОСТОВЛЕНИЕ ВАРИАНТОВ СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ И
РАСЧЕТ ДВУХ ИЗ НИХ ПРИ МАКСИМАЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ

2.1.Состовление
вариантов схем сети.

Таблица 4

N варианта

Конфигурация схемы

длинна трассы
км

длинна провода
км

Количество выключателей на вы-соком напряжении

2
А

170

ПС А+ПС1+ПС2
2+3+3=8

190

2+2+2=6

А

2

120

240

2+2+2=6

По количеству выключателей , длине трассы и
длине провода выберем более экономичные варианты 1 и 4 .

Вариант N1.

//А
2

Sпр=12.138+j6.1

. Sпр=28.169+j16.198

Превращаем кольцевую
сеть в линию с двухсторонним питанием.

А
                                              А1

                  38км
37км                             35км
46км

28+j15.52               12.138+j6.1
          28.169+j16.198

(8)

SA=[(28,16+j15.52
)118+(12.138+j6.1)81+(28.169+j16.198)46]/156=

=5601.832+j3070.568/156=35.9+j19.7

SA/=(28.16+j15.52)38+(12.138+j6.1)75+(28.169+J16.198)110=

=5078.99+j2829.04/156=32.6+j18.1

Делаем проверку

SA+SA/= (9)

68.5+j37.8=68.5+j37.8

Находим мощности на
каждом участке и точку токораспредиления.

А
A/

35.9+j19.7 1 7.74+j4.18 2
4.43+j1.9 3. 32.6+j18.1

28.16+j15.52 12.14+j6.1
28.17+j16.2

Подсчитываем токи на
каждом участке и выберем сечение по экономической плотности тока,Для кольцевой
сети находим Тср.

; (10)

Tcp=28.16*5700+12.14*4700+28.17*3500/28.16+12.14+28.17=4617.57 ч.

Участок 3-2

Imax=; (11)

Imax=Ö4.432+1.92/Ö3*110*103=25А

Участок 2-1

Imax2-1= Ö7.742+4.182/Ö3*110*103=46А

Участок А-1

ImaxA-1=Ö35.92+19.72/Ö3*110*103=214А

Участок А1-3

Imax=Ö32.62+18.12/Ö3*110*103=196A

Выбор
сечения проводов методом экономических интервалов.

Iр = Iмах * ai * aт

Для участка А1-3

Ip=196*1.05*1=205.8A

Для участка 3-2

Ip=25*1.05*1=26.25A

Для участка 2-1

Ip=46*1.05*1=48.3A

Для участка 1-А

Ip=214*1.05*1=224.7

По карте для Северного Урала район II.

Опоры – железобетон, линия
одноцепная, район Сибири.

Данные сводим в
таблицу:

участок

Smax:
МВА

Imax:
A

Ip
A

Fct
mm2

Iдоп
А

Iп.ав
А

А1-3

35,9

196

205,8

240

610

410

3-2

7,74

26,25

120

390

241

2-1

4,43

48,3

120

390

241

1-А

32,6

214

224,7

240

610

410

Проверка выбранных
проводов по нагреву в аварийном режиме.

А 68.5+j37.8 40.31+j22.3
28.17+j16.2 A1

28,16+j15.52
12.14+j6.1           28.17+j16.2

Iав1-2=Iав3-2=ÖP2+Q2/Ö3*U=241A

Iав1-А=Iав3-A1=410A

Iав£Iдоп

Выбранные сечения
провода проходят по нагреву.

ПАРАМЕТРЫ ЛИНИЙ.

линия

длина.км

марка провода

Удельные параметры

Расчётные параметры

r0
Ом/км

х0
Ом/км

q0
Мвар/км

R1
Ом

X1
ОМ

Qc
Mвар

А1-3

АС-240

0,120

0,405

0,0375

5,52

18,63

1,73

3-2

АС-140

0,249

0,427

0,0355

8,72

14,95

1,24

2-1

АС-140

0,249

0,427

0,0355

9,21

15,80

1,31

1-А

АС-240

0,120

0,405

0,0375

4,56

15,39

1,43

Расчёт ведём по
формулам: R=Ro*l/n; X=Xo*l/n; Qc=n*Qo*l.

Составляем схему
замещения сети:

A
1
2
3                                   A1

            4.56+j15.39
9.21+j15.8                       8.72+j14.95
5.52+j18.63

   j0.72               j0.72
j0.66                 j0.66        j0.62                   j0.62
j0.86          j0.86

28.16+j15.52
12.14+j6.1 28.17+j16.2

Подсчитываем
расчётные нагрузки ПС и упрощаем схему замещения сети;

Sp1= Snp1-j(Qc1/2+Qc2/2)=28.16+j15.52-(0.72+0.66)=28.16+j14.14

Sp2=12.14+j6.1-j(0.66+0.62)=12.14+j4.82

Sp3=28.17+j16.2-j(0.62+0.86)=28.17+j14.72

A 35.9+j17.2 1 7.7+j3.1
2 4.4+j1.7 3 32.6+j16.4 A1

   j0.72
28.16+j14.14                  12.14+j4.82
28.17+j14.72         j0.86

Находим распределение мощностей
в схеме с учётом действительных параметров

линий по формулам:

PA=GAAå(PiRiA+QiXiA)+BAAå(PiXiA-QiRiA)

QA=-GAAå(PiXiA-QiXiA)+BAAå(PiRiA+QiXiA) где,

GAA=RAA/R2AA+X2AA
BAA=XAA/R2AA+X2AA

GAA=28.01/28.012+64.772 =0.0056
BAA=64.77/28.012+64.772=0.013

PA=0.0056(28.2*23.45+12.1*14.24+28.2*5.52+14.1*49.38+4.8*33.58+14.7*

*18.63)+0.013(28.2*49.38+12.1*33.58+28.2*18.63-14.1*23.45+4.8*14.24+

+14.7*5.52)=35.95

QA=-0.0056*1844.059+0.013*2120.561=17.24

SA=35.9+j17.2

PA1=0.0056(28.2*22.49+12.1*13.77+28.2*4.56+14.7*46.14+4.8*31.9+14.1*

*15.39)+0.013(28.2*46.14+12.1*31.9+28.2*15.39-14.7+22.49+4.8*13.77+

+14.1*4.56)=32.65

QA1=-0.0056*1660.141+0.013*1977.804=16.4

SA1=32.6+j16.4

Проверка: SA+SA=S1p+S2p+S3p

68.5+j33.6=28.2+j14.1+12.1+j4.8+28.2+j14.7

Линия с двухсторонним
питанием разделяется в точке потокораздела на

две радиальные линии:

35+j18.1 7.75+j4 4.4+j1.7
32.6+j14.4

j0.72
28.2+j14.1 7.7+j3.1 4.4+j1.7 28.2+j14.7
j0.86

0.61+j2.06              0.052+j0.9
0.016+j0.027          0.6+j2.04

Участок 1-2

Sк=7.7+3.1

DSл=Pk2+Qk2/Uн2(Rл+Xл)=7.72+3.12/1102(9.21+j15.8)= 0.052+J0.9

Sн=Sk+DSл=7.7+j3.1+0.052+j0.9=7.752+j4

Участок А-1

Sk=Sн1-2+Sp1=7.752+j4+28.2+j14.1=35.952+j18.1

DSл=35.952+18.12/1102(4.56+j15.39)=0.61+j2.06

Sн=35.95+j18.1+0.61+j2.06=36.56+j20.16

Sa=Sн-jQ/2=36.56+j20.16-j0.72=36.56+j19.44

Участок 2-3

Sk=4.4+j1.7

DS=4.42+1.72/1102(8.72+14.95)=0.016+j0.027

Sн=4.4+j1.7+0.016+j0.027=4.416+j1.727

Участок 3-А1

Sk=4.416+j1.727+28.2+j14.7=32.62+j16.43

DS=32.622+16.432/1102(5.52+18.63)=0.6+j2.04

Sн=32.62+j16.43+0.6+j2.04=33.22+j18.47

Sa1=33.22+j18.47-j0.86=33.22+j17.61

åSa=Sa+Sa1=36.56+j19.44+33.22+j17.61=69.78+j37.05

Вариант N 3

1 Sпр=28.16+j15.52

A
2 Sпр=12.138+j6.1

3
Sпр=28.169+j16.198

40,29+j21.62
1 12.138+j6.1 2

28.16+j15.52 T=5700 12.138+j6.1

28.169+j16.198
3 T=4700

28.169+j16.198

T=3500

Tоки на каждом участке:

Imax=ÖP+Q/Ö3U

Участок А-1

Imax=Ö40.292+21.622/Ö3*110*2*103=120A

Участок 1-2

Imax=Ö12.1382+6.12/380.6*103=35A

Участок A-3

Imax=Ö28.1692+16.1982/380.6*103=85A

Выбор сечения
проводов:

Ip=Imax*ai*at ai=1.05 at=1

Для участка А-1

Ip=120*1.05*1=126A

Для участка 1-2

Ip=35*1.05*1=36.75A

Для участка А-3

Ip=85*1.05*0.8=71.4

По карте, район
Северного Урала -II,Опоры железобетонные,

линия двуцепная.

Участок Smax Imax Ip Fct Iдоп Iп.ав.

А-1
40,29 120 126 120 375 240

1-2
12,138 35 36,75 95 330 70

А-3
28,169 85 71,4 95 330 70

ПАРАМЕТРЫ ЛИНИЙ

линия

длина
км

марка
провод

удельные
параметры

расчётные
параметры

A-1.

AC-120

0.249

0.427

0.0355

4.731

8.113

2.698

1.2

AC-95

0.306

0.434

0.035

5.661

8.029

2.59

A-3

AC-95

0.306

0.434

0.035

7.038

9.982

3.22

Расчётные
формулы: r0*l/n X=x0*l/n Qc=n*q0*l

Схема замещения и
действительные параметры:

А 4.73+j8.11 1
5.66+j8.03 2

j1.35 j1.35 j1.3
j1.3

28.16+j15.52 12.14+j6.1

7.04+j9.98

j1.61 j1.61 28.17+j16.2

Sp1=28.16+j15.52-j(1.35+1.3)=28.16+j12.87

Sp2=12.14+j6.1-j1.3=12.14+j4.8

Sp3=28.17+j16.2-j1.61=28.17+j14.6

41.18+j21.81 12.22+j4.91

j1.35 28.16+j12.87 12.14+j4.8

28.75+j15.43

j1.61 28.17+j14.6

Распределение
мощностей по линиям с учётом потерь.

Участок 1-2

Sk=12.14+j4.8 DS=0.08+j0.11 Sн=12.22+j4.91

Участок А-1

Sk=40.38+j20.43 DS=0.8+j1.38 Sн=41.18+j21.81

Участок А-3

Sk=28.17+j14.6 DS=0.58+j0.83 Sн=28.75+j15.43

Sa=28.75+j15.43

åSa=69.93+j34.28

46км

37км

38км

Вариант N1
Вариант N3

38км

1 2*25 110/10

37км

Sp28.16+j15.52

2 А

A
Sp=12.14+j6.1 2

35км

2*10 110/10

3 3

46км

Sp=28.17+j16.2 2*25 110/35/10

Вариант N1
Вариант N3

КлА-1=38*14=532т.руб
Кл1-2=37*11.4=421.8т.руб
Kл2-3=35*11.4=399т.руб.
Kл3-A=46*14=644т.руб.
Кл=1996.8т.руб.
Kи=530+380+560=1470т.руб.
Kc=1996.8+1470=3466.8т.руб.
Ил=2.8*1996.8/100=55.9т.руб.
Ип=9.4*1470/100=138.18т.руб
Tcp=t=4617.6=2500т.руб
DW=2500*(0.052+0.61+0.016+0.6)=3195
Иw=0.01*3195=31.95т.руб
Ис=55.9+138.18+31.95=226.03т.руб
Зпр=0.12*3466.8+226.03=642.046т.руб

Варианты схем
равнозначны, т,к,3 вариант схемы отличается менее, чем

на 3% от
варианта 1,По инженерным параметрам выбираем вариант 3

Аспирант+

Аспирант+

Учебная работа № /3167. Контрольная Электрические сети энергетических систем, 2 задания. Вариант 1