Контрольно-курсовая работа "Проектирование электроэнергетической системы"

Тульский государственный университет
Кафедра "Электроэнергетика"
Контрольно-курсовая работа по дисциплине "Электрические станции и подстанции"
На тему: "Проектирование электроэнергетической системы"
Тула 2019

Исходные данные

Проектируемая электроэнергетическая система представлена существующей районной подстанцией (узел 1) с расчетной мощностью P1 = 50 МВт и тремя развивающимися узлами нагрузки (узлы 2, 3 и 4) с расчетными мощностями Р2 = 50 МВт, Р3 = 35 МВт и Р4 = 65 МВт.
Из балансов активной и реактивной мощности электроэнергетической системы более высокого уровня известно, что в период максимальной нагрузки мощность, передаваемая через районную подстанцию к узлам
нагрузки 2, 3 и 4, ограничена величиной 50 + j25.
Система является дефицитной по активной мощности (Р1<Р2+Р3+Р4), поэтому в узле 2, где имеются мощные потребители тепловой энергии, планируется строительство ТЭЦ, от шин генераторного напряжения которой будет получать питание нагрузка узла 2, а избыточная мощность ТЭЦ через шины высшего напряжения может передаваться в энергосистему.

Исходные данные для проектирования:
Нормативное ветровое давление, Па (даН/м2): 400 (40);
Толщина стенки гололёда, мм: 10;
Температура низшая, °С: -25;
Температура высшая, °С: 35;
Температура средняя, °С: 5;
Масштаб: 1 см: 50 км.

Общие для всех вариантов данные:
1. Во всех узлах нагрузки имеются электроприёмники 1, 2 и 3-й категорий по надежности электроснабжения.
2. Номинальные напряжения на шинах районной подстанции (узел 1) U1ном= 110 и 220 кВ; уровень напряжения в период наибольшей нагрузки U1 = 1,05 U1ном.
3. Мощность собственных нужд ТЭЦ Рсн составляет 10% от мощности электростанции ТЭЦ; коэффициент реактивной мощности нагрузки tg φСН = 1,0.
4. Продолжительность использования наибольшей нагрузки в узлах 2, З и 4 Тmах = 5500 ч.
5. Коэффициенты реактивной мощности нагрузок в узлах 2, 3 и 4 соответственно составляют tg φ2 = 0,7; tg φ3 = 0,8; tg φ4 = 0,9.

Содержание работы:

1. Составление баланса активной мощности и выбор генераторов ТЭЦ
2. Обоснование выбора варианта схемы и напряжения электрической сети
3. Составление баланса реактивной мощности, выбор и размещение
компенсирующих устройств.
4. Выбор и проверка сечений проводов линий электропередачи.
5. Выбор схемы выдачи мощности и трансформаторов ТЭЦ.
6. Выбор трансформаторов и схем подстанций в узлах нагрузки.
7. Приведение нагрузок узлов и мощности ТЭЦ к стороне высшего
напряжения.
8. Расчёт конструктивной части ВЛ.
8.1 Выбор материала и типа опор.
8.2 Расчёт удельных нагрузок на провод.
8.3 Определение исходного режима с проверкой прочности проводов.
8.4 Проверка габарита воздушной линии.
8.5 Расчёт грозозащитного троса.
8.6 Расчёты для монтажного графика провода.
9. Графическая часть. Графическая часть проекта включает в себя два чертежа формата А1.
На первом чертеже изображена однолинейная схема проектируемой системы с выбранными схемами подстанций и ТЭЦ. На чертеже нанесены обозначения выбранного оборудования (трансформаторов, генераторов, линий электропередачи), показаны напряжения в узлах, полученные при расчете установившегося режима, напряжения на вторичной стороне трансформаторов до и после регулирования напряжения.
На втором чертеже приводятся результаты расчета конструктивной части ВЛ. Здесь приведены: фрагмент ВЛ с указанием геометрических характеристик линии, сборочный чертеж крепления провода к траверсе опоры,
монтажный график провода.