[ Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет УПИ»
С.С. Ананичева, А.Л. Мызин, С.Н. Шелюг
СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
ДЛЯ КУРСОВОГО И ДИПЛОМНОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Часть I. Электроэнергетические системы и сети
Учебное электронное текстовое издание Подготовлено кафедрой «Физическая и коллоидная химия»
Научный редактор: проф., д-р хим. наук, Ю.Н. Макурин Методическое пособие по дисциплине «Электроэнергетические системы и сети» для студентов специальностей 100200 – Электроэнергетические системы и сети, 100100 – Электрические станции, 210400 – Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем очной, заочной и заочной в сокращенные сроки форм обучения.
В справочных материалах приводятся сведения о параметрах основного электротехнического оборудования (линии электропередачи, трансформаторы и т.д.) для проведения технических и технико-экономических расчётов электрических сетей.
© ГОУ ВПО УГТУУПИ, Екатеринбург С.С. Ананичева, Справочные материалы А.Л. Мызин, С.Н. Шелюг для курсового и дипломного проектирования
СОДЕРЖАНИЕ
1. Параметры основного оборудования электрических систем1.1. Номинальные напряжения
1.2. Расходы на собственные нужды
1.3. Воздушные линии
1.4. Трансформаторы
1.5. Компенсирующие устройства
1.6. Турбогенератоы
2. Технико-экономические показатели
2.1. Общие параметры
2.2. Подстанции
2.3. Линии электропередачи
2.4. Учет фактора надежности электроснабжения
Библиографический список
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 2005 Стр. 2 из С.С. Ананичева, Справочные материалы А.Л. Мызин, С.Н. Шелюг для курсового и дипломного проектирования
1. ПАРАМЕТРЫ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ
1.1. Номинальные напряжения Та б л и ц а 1. 1. Пропускная способность и дальность передачи линий 110-1150 кВ Передаваемая мощность, Длина линий МВт электропередачи, км Напряжение Сечение проСредняя линий, вода, При плотноПредельная – (между двукВ мм Натуральная сти тока при КПД=0,9 мя соседниА/мм2* ми ПС) 110 70-240 30 13-45 80 150 150-300 60 38-77 250 220 240-400 135 90-150 400 330 2*240-2*400 360 270-450 700 400 3*300-3*400 500 620-820 1000 500 3*300-3*500 900 770-1300 1200 750 5*300-5*400 2100 1500-2000 2200 1150 8*300-8*500 5200 4000-6000 3000 – * Для ВЛ 750-1150 кВ 0,85 А/мм2.Та б л и ц а 1. 1. Напряжения выше 1000 В, рекомендуемые МЭК, кВ Наибольшее рабо- Наибольшее раНоминальное напряже- Номинальное напряжечее напряжение бочее напряжение электрических ние электрических сеэлектрооборудо- ние электрообосетей тей вания рудования 3,0*; 3,3* 3,6* 110; 115 6,0*; 6,6* 7,2* 132; 138 10,4 11 12 (150) (170) (15) (17,5) 220; 230 20; 22 24 Не установлено (300) 33*2 36*2 То же 35*2 40,5*2 «« 525* (45) (52) «« Рис. 1.1. Области применения электрических сетей разных номинальных напряжений.
Указаны границы равноэкономичности: 1 – 1150 и 500 кВ; 2 – 500 и 220 кВ; 3 – Номинальные междуфазные напряжения, кВ, для напряжений выше 1000 В по ГОСТ 721-77 (СТ СЭВ 779-77) * Номинальные напряжения, указанные в скобках, для вновь проектируемых сетей не рекомендуется.
** Для трансформаторов и автотрансформаторов, присоединяемых непосредственно к шинам генераторного напряжения электрических станций или к выводам генераторов.
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Расход электроэнергии на собственные нужды теплоэлектроцентралей, % Расход электроэнергии на собственные нужды атомных, газотурбинных и гидравлических электростанций, % Мощность, МВт * Большие значения соответствуют меньшим единичным мощностям агрегатов.
Номинальное сечепротивление посто- Разрывное усилие соленных песков, в промышленных районах, где АСКС сталеалюминиевые провода разрушаются от кор- АСКП розии расстояние от промпредприятий – 1,5 км.
Номинальное сеКоличество прочение провода, ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Номинальное Напряже- Номинальное Примечание. Минимальные потери соответствуют условиям ОЭС Северного Казахстана, максимальные – ОЭС Сибири, для других ОЭС следует принимать промежуточные значения.
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Экономические интервалы токовых нагрузок для сталеалюминиевых проводов ВЛ 35-750 кВ ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Экономические интервалы токовых нагрузок для сталеалюминиевых проводов ВЛ 35-750 кВ ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Экономические интервалы токовых нагрузок для сталеалюминиевых проводов ВЛ 35-750 к ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Экономические интервалы токовых нагрузок для сталеалюминиевых проводов ВЛ 35-750 кВ для объединенных энергосистем европейской зоны ЕЭС (при сокращенной номенклатуре сечений) ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Экономические интервалы токовых нагрузок для сталеалюминиевых проводов ВЛ 35-750 кВ ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Экономические интервалы токовых нагрузок для сталеалюминиевых проводов ВЛ 35-750 кВ ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Допустимые длительные токи и мощности для неизолированных сталеалюминиевых проводов марок АС, АСК, АСКП, АСКС при температуре воздуха +25 С Номинальное сечение, мм 1. Для ВЛ 330 и 500 кВ мощность приведена на один провод и должна быть увеличена в соответствии с количеством проводов в фазе.
2. Мощность рассчитана при U = 1,05Uном, cos = 0,9.
3. Поправочные коэффициенты на температуру воздуха приведены в табл.1.3.13.
Расчетная темванная темпепература возНормироПоправочные коэффициенты на температуру воздуха, С ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – ТМТМ- 160/ ТМ- 250/ ТМН(ТМ)- 400/ 630/ ТМН(ТМ)- 1600/ ТМН(ТМ)- 2500/ ТМН(ТМ)- 4000/ ТМН(ТМ)- 6300/ ТД- 10000/ ТМН- 10000/ ТДНС- 10000/ ТД- 16000/ 16000/ 32000/ 40000/ Примечания.
1. Регулирование напряжения осуществляется на стороне ВН путем РПН или ПБВ.
2. Трансформаторы типа ТМ, указанные в скобках, имеют ПБВ ±2*2,5% на стороне ВН.
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – 6300/ ТДН- 10000/ ТДН- 16000/ ТРДН(ТРДНФ )ТДНЖ- 25000/ ТД- 40000/ ТРДН- 40000/
ТРДЦНТРДЦНКТДЦ-
80000/ТДЦТРДЦНТДЦ-
200000/ ТДЦ- 250000/ ТДЦ- 400000/ Примечания.1. Регулирование напряжения осуществляется за счет РПН в нейтрали, за исключением трансформаторов типа ТМН-2500/110 с РПН на стороне НН и ТД с ПБВ на стороне ВН.
2. Трансформаторы типа ТРДН могут изготавливаться также с нерасщепленной обмоткой НН 38,5 кВ, трансформатор 25 МВА - с 27,5 кВ (для электрификации железных дорог).
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – ТМТНТДТН- 10000/ ТДТН- 16000/110* ТДТН- 25000/ ТДТНТДЦНТ) ТДТНТДЦТН, ТДЦТНК) ГОУ ВПО УГТУ-УПИ –
ВН СН НН ВН СН НН
ТМТНТДТН- 10000/ ТДТН- 16000/110* ТДТН- 25000/ ТДТНЖТДТН-63000/110* (ТДЦНТ) * При Хт обмотки СН, равном нулю, обмотки НН изготавливаются с Uном, равным 6,3 или 10,5 кВ.Примечание. Все трансформаторы имеют РПН ±9*1,78% в нейтрали ВН за исключением трансформатора ТНДТЖ-40000 с РПН ±8*1,5% на ВН.
ТДНТРДН- 32000/ ТРДН- 63000/ ТЦ (ТДЦ)- 250000/ Примечанме. Регулирование напряжения осуществляется за счет РПН в нейтрали ВН (трансформаторы 16-63 МВА) или ПБВ (трансформатор 250МВА).
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Трехфазные трехобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы 150 кВ ТДТНТДТН- 25000/ ТДТНТДТН- 63000/ ТДТНТДТН- 25000/ ТДТНЖТДТН- 40000/ ТДТН- 63000/ АТДТНГСтр. 21 из ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – ТДЦ- 400000/ ТЦ- 1000000/ Примечания.
1. Регулирование напряжения осуществляется в нейтрали ВН.
2. Трансформаторы с расщепленной обмоткой могут изготавливаться также с нерасщепленной обмоткой НН на 38,5 кВ.
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Трехфазные трехобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы 220 кВ АТДЦТНАТДЦТНАТДЦТНПродолжение табл. 1.4.
ТДТНТДТНЖТДТН-
40000/ ТДТНЖАТДЦТНАТДЦТНАТДЦТНАТДЦТНПримечания.1. Для автотрансформаторов мощность обмотки НН равна 50% от номинальной.
2. Регулирование напряжения осуществляется за счет РПН в нейтрали ВН (±8*1,5%; ±12*1%) или на стороне СН.
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ –
ТРДНСТРДЦНТДЦ-
125000/ ТДЦ- 200000/ ТДС- 250000/ ТЦС- 400000/330, ТДЦ- 400000/ ТЦ- 630000/ ТЦ- 1000000/ ТЦ- 1250000/ АТДЦНАОДЦТНСтр. 24 из ГОУ ВПО УГТУ-УПИ –ВН СН НН ВН СН НН
125000/330/ 200000/330/ 250000/330/ 400000/330/ 133000/330/ Примечания.1. Для автотрансформаторов мощность обмотки НН составляет 50% номинальной, за исключением автотрансформаторов мощностью 200 и 250, 240 и 133 МВА, для которых она составляет 40 и 25% номинальной соответственно.
2. Регулирование напряжения осуществляется на стороне СН за счет РПН ±6*2%, за исключением автотрансформатора мощностью 240 МВА, который регулирования не имеет.
Трехфазные и однофазные двухобмоточные трансформаторы 500-750 кВ ТДЦТЦ- 250000/ ТДЦ- 400000/ ТЦ- 1000000/ ОЦ- 533000/500* ОРЦ- 417000/750* *Обмотка НН выполняется расщепленной на две мощностью 50% каждая.
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Трехфазные и однофазные автотрансформаторы 500-750-1150 кВ
ВН СН НН ВН СН НН
АОДЦТСтр. 26 из ГОУ ВПО УГТУ-УПИ –СН, ВН СН НН ВН СН НН
СН НН НН
после1985г.АОДЦТКомпенсирующие устройства денсаторов одной ветви Мощность, выдаваемая батареей, МВАр, при напряжении:
Примечание. В числителе приведены данные для батарей с конденсаторами типа КС2-1,05в знаменателе – КСКГ-1,05-125.
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – РОМ-1200/10У (ЛТЦН) ЛТДН- 63000/ ЛТДН- 100000/ ГОУ ВПО УГТУ-УПИ –
КСВБКСВБО
-50-11)КСВБКСВБО
-100-11)КСВБКСВБО
-160-15) КСВВПримечания.1. Реактивные сопротивления обозначены соответственно: X''d, X'd, X d – продольные сверхпереходное, переходное и синхронное; X''q, X q – поперечное сверхпереходное и синхронное.
2. GD - момент инерция ротора.
ТВФ-63ЕУ ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – ТВФ-120У ТВФ-110- 2ЕУ ТВВ-160- 2ЕУ ТВВ-220- 2ЕУ ТВВ-200- 2АУ ТГВ-200- 2У ТГВ-200- 2МУ ТВВ-320- 2ЕУ ТГВ-300- 2У ТВВ-500- 2ЕУ ТГВ-500- 2У ТГВ-500- 4У ТГВ-800- 2У ТВВ-800- 2ЕУ ТВВ-1000- 4У ТВВ-1000- 2У ТВВ-1200- ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Продолжительность ГОУ ВПО УГТУ-УПИ –
2. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
Индексы цен по капитальным вложениям и элементам их технологической структуры с учетом НДС (по данным Госкомитета Российской Федерации) ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – элементов электрических систем, % капитальных затрат Наименование элементов сисРеновация ВЛ 35 кВ и выше на стальных и железобетонных опорах ВЛ 35-220 кВ на деревянных опорах КЛ до 10 кВ:со свинцовой оболочкой, проложенные:
с алюминиевой оболочкой, проложенные:
с пластмассовой изоляцией, мещениях КЛ 20-35 кВ со свинцовой оболочкой, проложенные:
КЛ 110-220 кВ, проложенные:
Силовое электрооборудование и распределительные устройства (кроме ГЭС):
Электрооборудование и распределительные устройства ГЭС:
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Рис.2.1.Удельные затраты на возмещение потерь в электрических сетях:
1-ОЭС европейской части; 2-ОЭС Урала, Казахстана и Средней Азии;
Оценка стоимости потерь внепиковой электроэнергии Повышающий коэффициент на базисные удельные затраты на возмещение потерь в электрических сетях по отношению к 01.01.1991г. составляет 25,5.
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Блок линия-трансформатор:
** Для ячеек с включателями-отключателями.
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Примечания.
1. Расчетная стоимость ЗРУ приведена с учетом стоимости здания.
2. Стоимость ячейки КРУ не учитывает строительной части здания.
3. В стоимости ЗРУ не учтены токоограничивающие реакторы ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Мощи РПН ность, ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Мощность трансфор- расчет- трансфор- расчет- трансфор- расчет- трансфор- расчетматора ная матора ная матора ная матора ная Трансформаторы двухобмоточАвтотрансформаторы с РПН МВА трансфортрансфортрансфортрансфортрансфоррасчетная ** 3х133 МВА ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – МощСтоимость, тыс. руб.
ность МВА трансфортрансфортрансфортрансфортрансфортрансфоррасчетная ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Линейные и последовательные регулировочные трансформаторы Номинальное С конденсаторами КС2-1,05-50 С конденсаторами КС2-1,05- Располагаемая мощность конденсаторных батарей соответствует напряжению сети, превышающему номинальное на 10%.
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Примечания:
1. Расчетная стоимость СТКМ приведена для наружной установки шунтирующих реакторов.
2. Стоимости СКРМ приведены без учета коммутационной аппаратуры.
Расчетная стоимость, ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Поправочные коэффициенты к стоимости сооружения воздушных линий Условия прохождения трассы ВЛ Скоростной напор ветра:
Особо гололедный район ( по отношению к стоимости в IV районе) Прибрежные и загрязненные районы при длине пути утечки:
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Стоимость сооружения воздушных линий 35 кВ, тыс. руб/ км Стальные одноцепные Стальные двухцепные Железобетонные двухцепные Деревянные двухстоечные ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Стоимость сооружения воздушных линий 110 кВ, тыс. руб /км Железобетонные двухцепные с подвеской одной цепи ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Стоимость сооружения воздушных линий 150 кВ, тыс. руб/ км Стальные одноцепные Стальные духцепные Железобетонные двухцепные с подвеской одной цепи ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Стоимость сооружения воздушных линий 220 и 330 кВ, тыс. руб/км Стальные одноцепные Стальные двухцепные с подвеской одной цепи Железобетонные одноцепные Стоимость сооружения воздушных линий 500, 750 и 1150 кВ, тыс. руб/ км Стальные с Стальные ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Стоимость сооружения переходов ВЛ 110-750 кВ через водные преграды В формуле перехода опоры обозначены: К- концевая, А-анкерная, П - промежуточая, ПА – анкерно-промежуточная.
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Среднее время восстановления элементов электрических сетей ТВ 10-3, лет/отказ Воздушные линии:
Трансформаторы и автотрансформаторы:
в системе системе Примечания.
1. Среднее время восстановления повреждений фазы (однофазного трансформатора) при установленной на подстанции резервной фазе составляет 1,1*10-3 лет/отказ без перекатки и 9*10-3 лет/отказ с перекаткой фазы.
2. Время восстановления электроснабжения при повреждении выключателей в схемах с обходной системой составляет 0,06*10-3 лет/отказ, а в схемах многоугольников, полуторных и мостиковых-0,03*10-3 лет/отказ.
3. При обслуживании подстанции выездными бригадами время восстановления путем переключения в РУ следует увеличивать на 0,06*10-3 лет/отказ.
Сборные шины (на одно присоединение) ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Рис.2.2. Расчетный годовой ущерб от плановых ограничений электроснабжения (номер кривой по табл. 2.4.4.). Коэффициент приведения к ценам 2002 года 25,5.
Рис.2.3. Расчетный годовой ущерб от аварийных ограничений электроснабжения (номер кривой по табл. 2.4.4.). Коэффициент приведения к ценам 2002 года 25,5.
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Параметры потока отказов п, простой/год, элементов электрических сетей Воздушные линии :
двухцепные двухцепные Трансформаторы и автотрансформаторы Выключатели воздушные Выключатели масляные Отделители и короткозамыкатели -на 100 км, п – на ВЛ; 2на единицу: для однофазных - на фазу;
на единицу; 4 -на присоединение, п - на секцию.
Примечание. Отказы выключателей, приводящие к отключению смежных цепей, составляют 60% общего количества отказов.
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ –
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / Под ред Рокотяна С.С., Шапиро И.М.- М.: Энергоатомиздат, 1985.– 352с.2. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П.. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные данные для курсового и дипломного проектирования:
Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608c.
ГОУ ВПО УГТУ-УПИ – Учебное электронное текстовое издание С.С. Ананичева, А.Л. Мызин, С.Н. Шелюг
СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
ДЛЯ КУРСОВОГО И ДИПЛОМНОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Компьютерная верстка А.А. Гребенщикова Рекомендовано РИС ГОУ ВПО УГТУ-УПИ Разрешен к публикации 16.10.05.Электронный формат – PDF Издательство ГОУ-ВПО УГТУ-УПИ 620002, Екатеринбург, ул. Мира, e-mail: [email protected] Информационный портал
«