Proiectarea unei rețele electrice cu tensiunea 35 - 220 kv menită să alimenteze o regiune cu energie electrica, formată din 6 consumatori

SARCINA

De proiectat o reţea electrică cu tensiunea 35 – 220 kV menită să alimenteze o regiune cu energie electrică, formată din 6 consumatori.

Datele necesare pentru proiectarea reţelei sunt prezentate în tabelele ce urmează.

Tabelul 1

Informaţia despre sursele de energie

Nodul A B

Coordonatele X 8 14

Y 4 16

Tipul sursei ТДТН-16000/115/38,5/11

Sarcina TM – 6 MVA

Sarcina TJ – 2 MVA

(Centrala P=16MW) Centrală

(Centrala cu P=inf.)

Factorul de putere 0,85 0,85

Tabelul 2

Informaţia despre sarcini

Nodul 1 2 3 4 5 6

Coordonatele X 6 5 11 16 15 12

Y 6 3 12 12 6 2

Sarcina maximă de iarnă Pci, MW 2,5 3 4 1,5 6 2

Factorul de putere cosci 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85

Componenţa consumatorului conform categoriei de alimentare

I/II/III 0/0/100 0/0/100 20/20/60 20/20/60 25/15/60 20/25/55

Tabelul 3

Informaţia despre reţeaua electrică

Tensiunea nominală a reţelei de joasă tensiune UnomJT, kV 10,5

Tensiunea la barele surselor de energie, % Regim normal 1,03

Regim postavarie 1,05

Scara , km/cm 5

Durata de utilizare a maximului Tmax, h/an 6000

Durata anuală de funcţionare a instalaţiei Tf, h/an 8760

Perioada de studiu T, ani 15

Durata de viaţă Tsn, ani 25

Rata de actualizare i, % 15

Rata de creştere a sarcinii rs, % 0

Costul unui kW putere instalat la centrala etalon Cp, u.m./kW 700

Zona climaterică după presiunea dinamică a vântului II

după grosimea stratului de chicură II

după temperatură III

1. BILANŢUL PUTERILOR ACTIVE ŞI REACTIVE ÎN PROIECTAREA

UNEI REŢELE ELECTRICE

1.1. Puterea activă debitată

Puterea activă a surselor debitată în reţea se determină conform relaţiei:

unde, este puterea activă sumară a generatoarelor centralelor electrice din sistem furnizată în reţeaua electrică proiectată, MW;

- coeficientul de simultaneitate a sarcinii maxime active, ;

- numărul consumatorilor;

- sarcina maximă de iarnă a consumatorului racordat în nodul „i”, MW;

- valoarea relativă sumară a pierderilor de putere pentru elementele reţelei electrice, ;

1.2. Puterea reactivă disponibilă

Puterea reactivă disponibilă a surselor se determină după relaţia:

unde este puterea reactivă disponibilă a surselor de alimentare, MVAr;

, - puterea reactivă a sursei A, respectiv a sursei B, MVAr;

1.3. Bilanţul puterilor reactive

Puterea reactivă necesară pentru alimentarea consumatorilor este:

unde: este coeficientul de simultaneitate a sarcinii maxime reactive, ;

- puterea reactivă maximă a consumatorului racordat în nodul „i”, MVAr;

j - numărul de tronsoane ale reţelei electrice;

- pierderile de putere reactivă în tronsonul „j”, MVAr;

- puterea reactivă, generată de linia „j”, MVAr;

- valoarea pierderii de putere reactivă corespunzătoare fiecărei transformări, ;

– numărul treptelor de transformare, ;

- puterea totală aparentă a consumatorului racordat în nodul „i”, MVA;

1.4. Puterea instalaţiilor de compensare

Puterea reactivă sumară a instalaţilor de compensare:

Observăm că ,deci rezultă că este necesar de a instala în nodurile consumatoare surse suplimentare de putere reactivă ,de regulă se instalează baterii de condensatoare.

Se alege:

Puterea reactivă a instalaţiilor de compensare:

1.5. Puterea aparentă de calcul

Puterea de calcul aparentă a consumatorilor se determină conform relaţiei:

2. ALEGEREA SCHEMEI REŢELEI ELECTRICE

2.1. Structura reţelei electrice

În dependenţa de structura schemei, reţelele electrice locale pot fi de configuraţie arborescentă, de configuraţie arborescentă cu rezervare sau buclate rezervate (inelare, linie cu alimentare de la două capete). În exemplul analizat se va realiza o reţea electrică structură căreia va fi buclată rezervată, pe alocuri se va întâlni şi configuraţie arboriscentă, dat fiind faptul că există noduri unde toţi consumatorii sunt de categoria a III-a.

Alimentarea consumatorilor de categoria III poate fi realizată cu o linie fără rezervă simplu circuit. Conform indicaţiilor NAIE consumatorii de categoria I şi II trebuie să fie asiguraţi cu energie electrică de către cel puţin două surse de alimentare (SA) independente.

La soluţionarea întrebărilor care ţin de alimentarea cu rezervă a consumatorilor de diferite categorii, care sunt situaţi în aceeaşi regiune, iar în reţeaua electrică ei sunt prezentaţi ca un singur nod, apare problema realizării alimentării separate a acestor consumatori. De aceea la alegerea structurii reţelei, care alimentează unul sau mai multe noduri a reţelei, trebuie de executat construcţia reţelei începând cu cea mai înaltă categorie din considerentele cerinţelor asigurării consumatorilor cu energie electrică.