Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  


AeronauticaComunicatiiElectronica electricitateMerceologieTehnica mecanica


Proiect - Subsistem electromagnetic

Electronica electricitate

+ Font mai mare | - Font mai mic



Tema de proiect

Se considera subsistemul electromagnetic in zona localitatilor A, B, C constituit din:



O centrala electrica indepartata (in apropierea resurselor energetice primare) prevazuta cu o statie de conexiune cu 2 nivele de inalta tensiune 220 KW respectiv 110 KW.

O centrala electrica de putere medie sau mica in apropierea unui centru industrial prevazuta cu o statie electrica cu un singur nivel de tensiune inalt?.

3 consumatori echivalenti (constituiti din retele electrice) amplasati in localitatile A, B, C.

Pe barele statiei centralei indepartate consumatorii se racordeaza astfel: 70% pe bara de 220 KV si 30% pe cea de 110 KV. Se cere sa se stabileasca schema optima de alimentare a consumatorilor din punct de vedere tehnico-economic si calculul electric al sistemului pentru consum maxim

Se dau:

Amplasarea geografica a localitatilor (distantele);

Amplasarea celor doua centrale si puterea maxima ce se poate instala in centrala limitata

Caracteristicile consumatorilor, tensiunea nominala, puterea activa maxima absorbita care nu se modifica pe perioada de studiu;

Valoarea procentuala a ponderi consumatorilor de categoria 0, presupusi aceiasi indiferent de marimea consumatorilor.

Pentru solutionarea temei de proiect se parcurg urmatoarele etape:

Alegerea schemei de functionare ,a subsistemului ce interconecteaza localitatile:A,B si C

Stabilirea Un a a instalatilor de transport si distributie a energiei electrice.Alegerea elementelor sistemului si subsistemului:genertoare,compensatoare,transformatoare

Stabilirea schemelor echivalente si calculul parametrilor de segventa a liniilor electrice

Calculul caderilor de tensiune si a pierderilor de putere la retea stabilizarea circulatiei de puterii a tensiuni in noduri .Calculul prizelor la transformator .Determinarea puterilor debitate de generatoarele sistemului

Date nominale ale proiectului

Amplasarea centralelor

A

B

C

Centrala indepartata

Centrala limitata

60 MW

Amplasarea localitatilor

dAB

dBC

dCA

Consumatori

Tensiunea pe linie

Pmax

P0

cosj

A

20 KV

B

110 KV

220 KV

C

10 KV

1. Alegerea schemei de interconexiune a localitatilor.

Scopul final al construirii sistemului electroenergetic este alimentarea cu energie electrica a localitatilor. Pentru aceasta este necesar sa se construiasca centrale electrice in zonele care prezinta conditii in acest sens si sa se realizeze reteaua de transport a energiei electrice spre zonele deficitare. Necesitatea realizarii retelelor de transport este o consecinta a distantelor mari fizice si electrice intre centrale si zonele importante de consum (marii consumatori electrici). Alimentarea cu energie electrica a consumatorilor comporta 2 aspecte:

a.      Asigurarea continuitatii in alimentarea cu energie electrica

b.     Asigurarea calitatii energiei electrice livrate sub aspectul tensiunii (valoare efectiva, simetria sistemului trifazat, sinusoidalitatea undei electrice, frecventa).

Dintre cele doua conditii prima poate influenta radical arhitectura retelelor de transport impunand. Importanta consumatorilor din punct de vedere al furnizorului de energie electrica se stabileste in functie de gravitatea consecintelor nealimentarii cu energie electrica. Din acest punct de vedere importanta cea mai mare revine consumatorilor de grad 0 la care intreruperea alimentarii cu energie electrica produce pagube irecuperabile. Structura retelelor de alimentare a acestor consumatori trebuie stabilita astfel incat in cazul unei avarii sa poata fi asigurata continuitatea in alimentare dintr-o alta sursa sau pe o alta cale.

Prin regim de avarie se va intelege iesirea din functiune accidentala a unui singur element al sistemului .

Schema de interconexiune a localitatilor trebuie stabilita astfel incat sa poata asigura circulatia puterilor atat in regim normal cat si in regim de avarie.

Conform tabelului 1.2 se alege capacitatile liniilor de transport.


Puterea necesara a fi transportata pe fiecare linie este:


Alegem numarul de generatoare ale centralei indepartate, in regim normal de functionare, dupa relatiile:

in care:

n numarul de generatoare din centrala mare;

Png puterea nominala a unui generator;

Km=(1,15 1,2) coeficientul de rezerva pentru acoperirea pierderilor de putere activa din sistem;

åPimc suma puterilor active maxime ale consumatorilor din sistem;

Pglim puterea debitata de generatoarele din centrala limitata

In regim normal, cele n generatoare din centrala mare, avand fiecare puterea nominala Png se vor alege astfel incat sa poata satisface maximul de putere ceruta in sistem, cu o rezerva pentru acoperirea pierderilor.

In regim de post avarie, trebuie asigurat consumul de putere al consumatorilor de categoria 0.

In cazul avarierii unui grup din centrala mare, trebuie satisfacuta relatia:

Krp=1,1 1,15 coeficient de rezerva pentru regimul de post avarie

åPimc0 puterea consumata de consumatorii de categorie 0

In cazul avarierii unui grup din centrala limitata, trebuie satisfacuta relatia:

P*imc puterea pe care o mai furnizeaza centrala limitata.

Pentru puterea nominala de 475 MW folosim turbogeneratoare de 315 MW din motive economice:

2315=630 MW>475 MW

costul lor fiind de 27,14=14,28 mil $

Verificam cerintele:

Conditiile fiind verificate, vom folosi 2 turbogeneratoare de 315 MW.

In localitatea C alegem 2 generatoare de 30MW

Alegerea compensatoarelor

Compensatoarele sincrone sunt utilizate pentru ca factorul de putere al consumatorului sa ajunga la valoarea:

cosjneutral

Pentru consumatorii din A puterea reactiva nominala este:

=1430,88=125,84MVA

unde: PA este puterea activa maxima a consumatorilor din A.

=60,91MW

=125,84-60,91=MVA

Alegem din STAS compensatorul pentru localitatea A:

Am ales:

Sn=75MVA;Un=11Kv;In=3.94KA

Am ales din STAS compensatoru de: 60MVA

Pentru compensatoarele din B asteptam sa calculam puterile de care are nevoie reteaua

Pentru consumatorii din C puterea reactiva nominala este:

=64,98MVA

=34,02 MW

=54MW

=20,41MVA

= 52,96MVA

Am ales din STAS compensatoru de: 60MVA

Alegerea transformatoarelor sincrone:

o       Transformatoarele trafoblocurilor din B si C se aleg dupa formula;

In C avem doua grupuri generator de 30 MW putere nominala; adica o putere aparenta Sn de 37,5 MVA. Pentru aceste generatoare alegem doua transformator care debiteaza o putere de 40,5MVA.

Sn

[MVA]

Un i.t.

[kV]

Un j.t.

[kV]

Dpsc n

[kW]

usc n

[%]

Dp n

[kW]

i

[%]

lim.regl

[%]

6

40,5

121

10,5

222

10,5

70

0,45

2,5

In B avem 2 grupuri generatoare de 315 MW putere nominala; adica o putere aparenta Sn de 370 MVA. Pentru aceste generatore alegem 2 transformatoare care debiteaza o putere de 400 MVA fiecare.

Nr. crt.

Sn

[MVA]

Un i.t.

[kV]

Un j.t.

[kV]

Dpsc n

[kW]

usc n

[%]

Dp n

[kW]

i

[%]

lim.regl

[%]

6

400

220

24

1100

14.1

270

0,45

12x1,33

o       Autotransformatoare:

In B folosim doua autotransformator de la 220 kV la 110 kV in cazul unui defect consumatori de grad 0 sa fi alimentati.

=112.54 in care ks=0,8 kp=1,05

rezulta ca 2Sn trebuie sa fie mai mare decat 112.09 alegem transformatoru cu puterea aparenta 63 263≥112.09 verificam conditia a doua:

in care ks=0,8

kp=1,05

63≥33,76

in care ks=1,1

Sa ales transformatorul urmator:

Nr. crt.

Sn

[MVA]

Un i.t.

[kV]

Un j.t.

[kV]

Dpsc n

[kW]

usc n

[%]

Dp n

[kW]

i

[%]

lim.regl

[%]

6

63

231

121

215

11

45

05

12x1,25

TRANSFORMATOARE DE SISTEM

In A folosim doua transformator de sistem de la 220 kV la 20 kV, cu urmatoarele caracteristici:

In A:

in care ks=0,8

kp=1,05

rezulta ca 2Sn trebuie sa fie mai mare decat 209 alegem transformatorul cu puterea aparenta 125 2125≥209verificam conditia a doua:

in care ks=1,1

125≥74,8

Sa ales transformatorul urmator



Nr. crt.

Sn

[kVA]

Un i.t.

[kV]

Un j.t.

[kV]

Dpsc n

[kW]

usc n

[%]

Dp n

[kW]

i

[%]

lim.regl

[%]

16

125

220

22

380

11

135

0,5

12x1,33

In C folosim doua transformator de sistem de la 110 kV la 10 kV, cu urmatoarele caracteristici:

Transformatoarele de sistem alese trebuie sa indeplineasca urmatoarele caracteristici:

In C:

in care ks=0,8

rezulta ca 2Sn trebuie sa fie mai mare decat 127,03 alegem transformatoru cu puterea aparenta 363≥127 verificam conditia a doua:

in care ks=1,1

Este indeplinita si aceasta conditie

Nr. crt.

Sn

[kVA]

Un i.t.

[kV]

Un j.t.

[kV]

Dpsc n

[kW]

usc n

[%]

Dp n

[kW]

i

[%]

lim.regl

[%]

16

63

110

11

260

12

60

0,9

9x1,78

Caracteristicile liniilor de transport

Pentru a transporta energia electrica din B in A folosim o linie de transport de tipul LEA 220 kV dc, cu urmatoarele caracteristici:

Fig.

Tens

[kV]

Sectiunea conductoarelor

[mm2]

Rezistenta

W/km]

Reactanta

W/km]

Rap.

Susceptanta capacitiva

mS/km]

Rd0

Rh0

Xd0

Xh0

Xd0/Xh0

Bd0

Bh0

h

220

d.c.

2x3x450 OLAl+

160/95 OLAl

0,033

0,155

0,208

0,775

3,728

5,441

3,013

Pentru a transporta energia electrica din B in C folosim o linie de transport de tipul LEA 110 kV sc, cu urmatoarele caracteristici:

Fig.

Tens

[kV]

Sectiunea conductoarelor

[mm2]

Rezistenta

W/km]

Reactanta

W/km]

Rap.

Susceptanta capacitiva

mS/km]

Rd0

Rh0

Xd0

Xh0

Xd0/Xh0

Bd0

Bh0

d

110 sc

3x240 OL+70 OL

0,122

0,325

0,402

1,306

3,245

2,781

1,925

Schema de functionare cu transformatoarele alese


TRANSFORMATORUL:

Calculul componentelor schemei echivalente a transformatoarelor din A :

Sa ales autotransformatorul urmator:

Nr. crt.

Sn

[kVA]

Un i.t.

[kV]

Un j.t.

[kV]

Dpsc n

[kW]

usc n

[%]

Dp n

[kW]

i

[%]

lim.regl

[%]

16

125

220

22

380

11

135

0,5

12x1,33

Rezistenta :

PCun= puterea in Cu nominala

Un= tensiunea nominala

[W

Reactanta:

[W

Conductanta:

[S]

Susceptanta:

[S]

Pentru doua transformatoare: - n numarul de transformatoare

W

W

; [S]

=0,00258[S]

Calculul componentelor schemei echivalente a transformatoarelor din B :

Sa ales trafoblocul urmator de la 22kV la 220kV

Nr. crt.

Sn

[MVA]

Un i.t.

[kV]

Un j.t.

[kV]

Dpsc n

[kW]

usc n

[%]

Dp n

[kW]

i

[%]

lim.regl

[%]

6

400

242

24

1100

14.1

270



0,45

12x1,33

Rezistenta :

PCun= puterea in Cu nominala

Un= tensiunea nominala

[W

Reactanta:

[W

Conductanta:

[S]

Susceptanta:

[S]

Pentru doua transformatoare: - n numarul de transformatoare

W

W

[S]

[S]

Calculul schemei echivalente a transformatoarelor din B :

Sa ales autotransformatorul urmator de la 220kV la 110kV

Nr. crt.

Sn

[MVA]

Un i.t.

[kV]

Un j.t.

[kV]

Dpsc n

[kW]

usc n

[%]

Dp n

[kW]

i

[%]

lim.regl

[%]

6

63

231

121

215

11

45

05

12x1,25

Rezistenta :

PCun= puterea in Cu nominala

Un= tensiunea nominala

[W

Reactanta:

[W

Conductanta:

[S]

Susceptanta:

[S]

Pentru doua transformatoare: - n numarul de transformatoare

W

; [W

[S]

[S]

Calculul schemei echivalente a transformatoarelor din C :

Sa ales transformatorul urmator pentru ridicarea tensiuni de la generator 10,5kV la 110kV

Sn

[MVA]

Un i.t.

[kV]

Un j.t.

[kV]

Dpsc n

[kW]

usc n

[%]

Dp n

[kW]

i

[%]

lim.regl

[%]

6

40,5

121

10,5

222

10,5

70

0,45

2,5

Rezistenta :

PCun= puterea in Cu nominala

Un= tensiunea nominala

W

Reactanta:

[W

Conductanta:

[S]

Susceptanta:

[S]

Pentru doua transformatoare: - n numarul de transformatoare

W

W

; [S]

=0,00001075[S]

TRANSFORMATORUL:

Calculul componentelor schemei echivalente a autotransformatoarelor din C :

Sa ales autotransformatorul urmator de la 110kV la 10kV

Nr. crt.

Sn

[kVA]

Un i.t.

[kV]

Un j.t.

[kV]

Dpsc n

[kW]

usc n

[%]

Dp n

[kW]

i

[%]

lim.regl

[%]

16

63

110

11

260

12

60

0,9

9x1,78

Rezistenta :

PCun= puterea in Cu nominala

Un= tensiunea nominala

[W

Reactanta:

W

Conductanta:

0,0004958 [S]

Susceptanta:

[S]

Pentru trei transformatoare: - n numarul de transformatoare

W

W

=0,001485; [S]

=0,01404[S]

CALCULUL COMPONENTELOR SCHEMEI ECHIVALENTE A L.E.A.

L.E.A.:

Linia de transport de tipul LEA 110 kV sc (B→C)

Fig.

Tens

[kV]

Sectiunea conductoarelor

[mm2]

Rezistenta

W/km]

Reactanta

W/km]

Rap.

Susceptanta capacitiva

mS/km]

Rd0

Rh0

Xd0

Xh0

Xd0/Xh0

Bd0

Bh0

d

110 sc

3x240 OL+70 OL

0,122

0,325

0,402

1,306

3,245

2,781

1,925

Con

structie

Sectiunea [mm2]

Diam

[mm]

SAL/

SOL

Greutate

[daN/km]

Inima din OL

Mantaua din AL

Nomin

SAL

SOL

Totala

Nr. fire

Diam.fir

[mm]

Diam.tot.

[mm]

Nr. fire

Diam.fir

[mm]

Nr. de



straturi

Normala

Rezistenta:

rAl Wmm2/m];

= 0 [W/Km];

RL= RuL= 0,1352= 6,76     [W

n numarul de conductoare (n=1 circuit simplu);

[W

Reactanta:

= = 0,4057 [W/Km];

= = 6613,1 [mm] - distanta medie geometrica;

XL= XuL= 0,405752= 21,096 [W

rm=0,95rext= 0,9510,85= 10,3 [mm] - raza medie geometrica; raza exterioara a conductorului;

n numarul de conductoare (n=1 circuit simplu);

W

Susceptanta:

= = 0,35910-6 [S/Km];

BL= BuL= 0,35910-652= 18,66810-6 [S];

n numarul de conductoare (n=1 circuit simplu);

Bel=nBu= 0,35910-6 [S/Km];

Linia de transport de tipul LEA 220 kV dc (B→A)

Fig.

Tens

[kV]

Sectiunea conductoarelor

[mm2]

Rezistenta

W/km]

Reactanta

W/km]

Rap.

Susceptanta capacitiva

mS/km]

Rd0

Rh0

Xd0

Xh0

Xd0/Xh0

Bd0

Bh0

h

220

d.c.

2x3x450 OLAl+

160/95 OLAl

0,033

0,155

0,208

0,775

3,728

5,441

3,013

Con

structie

Sectiunea [mm2]

Diam

[mm]

SAL/

SOL

Greutate

[daN/km]

Inima din OL

Mantaua din AL

Nomin

SAL

SOL

Totala

Nr. fire

Diam.fir

[mm]

Diam.tot.

[mm]

Nr. fire

Diam.fir

[mm]

Nr. de

straturi

Normala

Rezistenta:

rAl Wmm2/m];

= 0,069 [W/Km];

RL= RuL= 0,069171= 11,8 [W

n numarul de conductoare (n=2 circuit dublu);

[W

Reactanta:

= = 0,433 [W/Km];

= == 13887 [mm] - distanta medie geometrica;

XL= XuL= 0,433171= 74,043 [W

rm=0,95rext= 0,9514,625= 13,9 [mm] - raza medie geometrica; raza exterioara a conductorului;

n numarul de conductoare (n=2 circuit dublu);

[W

Susceptanta:

= = 0,32910-6 [S/Km];

BL= BuL= 0,32910-6171= 56,25910-6 [S];

n numarul de conductoare (n=2 circuit dublu);

Bel=nBu= 0,65810-6 [S/Km];

P1= 147 [MW]

Q1= 75 [MVA]

U1= 20 [kV]

2. ∆P= =

∆Q= =

∆U==

δU= =

P2= P1+∆P=

Q2= Q1+∆Q=

U2= =

U3= U2

δP= GTeAU32

δQ3= BTeAU32

δP3= P2

U4= U3 =U2

P4= P2+δP3

Q4= Q2+δQ3

P5= P4

Q5 = Q4

kn

U5= U4 kn=

U5 - trebuie sa se incadreze in banda (200 242)kV

In caz de iesire din banda impunem U5impus= 200 kV

K=

kn= 220/22= 10 Þ p[%] = (K kn1)*100

n= p[%]/v[%]

v[%] valoarea corespunzatoare plotului din catalog

p*= n** v[%]

k*= (p[%] 100+1)*kn Þ U5= k**U4

δU6= U5*BLEA2202

P7= P5

U7= U5

Q7= Q5 δQ6

8. ∆P= =

∆Q= =

∆U==

δU= =

P8= P7+∆P=

Q8= Q7+∆Q=

U8= =

9. δQ9= U8*BLEA2202

P10= P8

U10= U8

Q10= Q8 δQ9

P11= P10+ PB220

P12= P10+ P11

Q12= Q10+ Q11

U12= U11=U10

Conditie: U12 U34

13. P13= 80 [MW]

Q13= 30 [MVA]

U13= 10 [kV]

14. ∆P= =

∆Q= =

∆U==

δU= =

P14= P13+∆P=

Q14= Q13+∆Q=

U14= =

U15= U14

δP= GTeCU152

δQ15= BTeCU152

δP15= P14

U16= U15 =U14

P16= P14+δP13

Q16= Q14+δQ15

P17= P16

Q17 = Q16

kn

U17= U16 kn=

U17 - trebuie sa se incadreze in banda (108 123)kV

In caz de iesire din banda impunem U17impus= 108 kV

K= =

kn Þ p[%] = (K kn1)*100

n= p[%]/v[%]

v[%] valoarea corespunzatoare plotului din catalog

p = n** v[%]

k = (p[%] 100+1)*kn Þ U17= k**U16

18. P18= 54 [MW]

Q18= 40 [MVA]

U18= 10 [kV]

19. ∆P= =

∆Q= =

∆U==

δU= =

P19= P18+∆P=

Q19= Q18+∆Q=

U19= =

20. U20= U19

δP= GTeCU202

δQ20= BTeCU202

δP20= P19

21. U21= U20 =U19

P21= P19+δP18

Q21= Q19+δQ20

P22= P21

Q22 = Q21

kn

U22= U21 kn=

U22 - trebuie sa se incadreze in banda (108 123)kV

In caz de iesire din banda impunem U22impus= 108 kV

K= =

kn Þ p[%] = (K kn1)*100

n= p[%]/v[%]

v[%] valoarea corespunzatoare plotului din catalog

p = n** v[%]

k*= (p[%] 100+1)*kn Þ U22= k**U21

23. P23= P21+ P22

Q23= Q21+ Q22

U23= U22=U21

Conditie: U23 U17

δU24= U23*BLEA1102

P25= P23

U25= U23

Q25= Q23 δQ24

∆P= =

∆Q= =

∆U==

δU= =

P26= P25+∆P=

Q26= Q25+∆Q=

U26= =

27. δQ27= U26*BLEA1102

P28= P26

U28= U26

Q28= Q26 δQ27

SCHEMA CU COMPONENTELE ECHIVALENTE SI

PUNCTELE DE CALCUL

CALCULUL SCHEMEIIN PUNCTE :





Politica de confidentialitate



DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 949
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2023 . All rights reserved

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site