Желінің бөліктік зарядтық қуаты

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 64 бет
Таңдаулыға:

7

8

9

10

Анотация

В данном курсовом проекте рассматривается электропередача

переменного тока сверхвысокого напряжения с одной промежуточной

подстанцией, предназначенной для транспорта электрической энергии от

удаленной гидроэлектростанции в приёмную систему.

Решаются вопросы, связанные с выбором схемы электропередачи и

номинального напряжения её участков, оценивается пропускная способность

электропередачи, проводятся расчёты и анализ основных рабочих,

послеаварийного и особых режимов работы.

В заключительной части проекта определяются основные технико-

экономические показатели.

Аңдатпа

Айтылмыш дипломдық жобада су электростанциясынан өндірілген

электр энергиясын айнымалы тоқ арқылы аса жоғарғы кернеуде арнаулы

қосалқыстанциясы бар орталықтандырылған жүйеге

тасымалдауды

жобалауға арналған.

Жұмыста электрберіліс жүйесінің құрылымдық сұлбасын жене әр

саласындағы номиналды кернеу таңдау, өткізгіштік қасиеті бағаланып, негізгі

және апатты режимдегі есптеулері мен талдау сұрақтары шешіледі.

Жобаның ақырғы бөлігінде негізгі технико-экономические көрсеткіштер

анықталады

Мазмұны

Кіріспе

1 Аса жоғары электр берілістерді туралы жалпы мағлұмат

11

1. 1 Казіргі электроэнергетикадағы аса жоғары кернеулі электр

берілістерді маңызы

1. 2 Аса жоғары кернеулі электр беріліс желілерінің жұмыс істеу

ерекшелігі және оған қойылатын талаптар

1. 3 Аса жоғары кенеулі электр беріліс желілерінің орындалуы мүмкін

схемалары

1. 4 Аса жоғары кернеулі электрберіліс желілерінің режимі

2. Электр беріліс режимдеріне талдау және параметр таңдау жүргізу

2. 1. Электр беріліс желілерінің жүктемесі және өткізгіштік

қасиетін арттырудың жолдары

2. 2 Сұлба және әр саладағы номиналды кернеуді, өткізгіштердің

қимасын таңдау

2. 3 Таратушы станция және кезеңді қосалқы станцияның электрлік

қорғану схемасын таңдау

2. 4 Электр тарату жүйесінің екі нұсқасына технико-экономикалық

салыстыру жургізу

2. 5 Орын басу схемасына есептеулер жүргізу

3. Электр тарату жүйелерінің қалыпты, апаттан кейінгі және ерекше

режимдерін есесптеу

3. 1 Куаттың ең жоғарғы өткізгіш режимын есептеу

3. 2 Қуаттың ең төмен берілетін режимін есептеу

3. 3 Апаттан кейінгі режим есері

3. 4 Аралық қосалқы станциядағы шиналарды синхронизациялау

режиміне есептеу жүргізі

3. 5 Беруші станция шиналарындағы синхронизация режимін есептеу

4. Техникалық тексеру RAST программасы арқылы

5. Электр тарату жүйесінің техника-экономикалық корсеткіштерін

анықтау.

6. Өмір қауіпсіздік негіздері

6. 1 Электр жеткізу желілірін (ЭБЖ) пайдалануда қоршаған ортаға

әсерін бағалау, талдау

6. 2. Қосалқы станцияның диспетчер бөлмесіндегі ауа алмасуына есеп

жүргізу

6. 3 Электр жеткізу желілерінде мұз қату процесстеріне талдау жасау.

қорғану шаралары

7. Қортынды

8. Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

12

8

Кәзіргі энергетикада аса жоғары кернеулі электр берілістер үлкен рөл

атқарады, себебі ол ірі электр станциялардан қуаты таратуды қамтамасыз

етеді және еліміздің жалпы энергожүйесінде байланыстырушы бөлігі болып

табылады. Казіргі электроэнергетикада электрберіліс желілерің екі түрін бөліп

алуға болады: алыс қашықтыққа жоғары қуатты тарататын магистралды

электр берілістер және тұтынушыға тікелей электрэнергиясы бойымен

тарайтын үлестіруші желі жолдары. Қазіргі кезде, алғашқы

электрберілістердің пайда болуынан бастап 100 жыл өткесін олардың

құрамына және сипатына көптеген өзгерістер енгізілді.

Электрберілістердің кернеулері және қуаттары үздіксіз өседі. Қазіргі

кезде кернеулері 1150 кВ айнымалы токта, 1500 кВ тұрақты токта

электрберілістері құрылып жатр және де бұдан да жоғары кернеуге

есептелінген электрберілістердің жобалары жасалуда. Электр энергиясы

берілетін қашықтықтар 1000 км-ден асып жатр.

Электр энергиясының дамуындағы ең басты көрсеткіш электр

энергиясын өндіру шоғырламасы болып табылады. Агрегаттардың бірлік

қуаты 1, 2-ден 2-2, 5 млн. кВ-қа дейін өсуі күтілуде. Бүкіл әлемдік

энергетикалық жүйелердің дамуы олардың ауқымды бірлестіктерге бірігуімен

сипатталады. Бұл прцесс қуатты жүйе аралық байланыстардың салынуымен,

бірлескен жүйе жүктемелерінің рафиктерінің тығыздығын азайтуымен,

олардың жалпы максимумдарының, қажетті қуаттың апттық қорының

азайтылуымен және де электр станциялардың орнатылған қуатын пайдалану

уакытын арттырумен қоса өтеді. Жүйе аралық байланыстардың өзгешелігі

бірігетін жүйелердің алыстығымен және бірлескен жүйенің әрбір бөлігіндегі

активті қуатының баланс шартымен анықталады. Мұндай байланыстар

максимал қуатты таратуға арналған реверстік, немесе біріктірілетін бір

бөліктегі ылғи жиі болатын жетіспеушілікті жабуға арналған магистралды

болуы мүмкін

Айтылмыш дипломдық жобада су электростанциясынан өндірілген

электр энергиясын айнымалы тоқ арқылы аса жоғарғы кернеуде арнаулы

қосалқыстанциясы бар орталықтандырылған жүйеге тасымалдауды

жобалауға арналған. Жұмыста электрберіліс жүйесінің құрылымдық сұлбасын

жене әр саласындағы номиналды кернеу таңдау, өткізгіштік қасиеті

бағаланып, негізгі және апатты режимдегі есптеулері мен талдау сұрақтары

шешіледі.

Жобаның ақырғы бөлігінде негізгі технико-экономические көрсеткіштер

анықталадыЖаңа заман электрэнергетикалық жүйелерінде аса жоғары

кернеуде энергия тарату маңызды орын алады. Жоғарғы өткізгіштік

қасиеттерді иелене отыра, электр жүйесін қалыптастырушы

ретінде, сенімділігі жоғары энергожүйенің үнемді жұмыс істеуіне алып келеді

(қамтамасыз етеді) .

1 Аса жоғары электр берілістерді туралы жалпы мағлұмат

13

1. 1 Казіргі электроэнергетикадағы аса жоғары кернеулі

электр

берілістердің маңызы

Кәзіргі энергетикада аса жоғары кернеулі электр берілістер үлкен рөл

атқарады, себебі ол ірі электр станциялардан қуаты таратуды қамтамасыз

етеді және еліміздің жалпы энергожүйесінде байланыстырушы бөлігі болып

табылады. Казіргі электроэнергетикада электрберіліс желілерің екі түрін бөліп

алуға болады: алыс қашықтыққа жоғары қуатты тарататын магистралды

электр берілістер және тұтынушыға тікелей электрэнергиясы бойымен

тарайтын үлестіруші желі жолдары. Қазіргі кезде, алғашқы

электрберілістердің пайда болуынан бастап 100 жыл өткесін олардың

құрамына және сипатына көптеген өзгерістер енгізілді.

Электрберілістердің кернеулері және қуаттары үздіксіз өседі. Қазіргі

кезде кернеулері 1150 кВ айнымалы токта, 1500 кВ тұрақты токта

электрберілістері құрылып жатр және де бұдан да жоғары кернеуге

есептелінген электрберілістердің жобалары жасалуда. Электр энергиясы

берілетін қашықтықтар 1000 км-ден асып жатр.

Электр энергиясының дамуындағы ең басты көрсеткіш электр

энергиясын өндіру шоғырламасы болып табылады. Агрегаттардың бірлік

қуаты 1, 2-ден 2-2, 5 млн. кВ-қа дейін өсуі күтілуде.

Электр энергиясын өндірудің сферасының дамуының екінші корсеткіші

жалпы құрылымдағы атомдық электр станциялар санының өсуі болып

табылады. АЭС дамуы қашықтыққа электр энергиясы н тасымалдауды дамыту

қажеттілігін жоя алмайды. Орталықтандырылған электр берілістің

экономикалық тиімділігі құрылып жатқан АЭС-тердің құрылған электр

жүйелерімен байланыс мәселесін шешуге мәжбүр етеді. Бүкіл әлемдік

энергетикалық жүйелердің дамуы олардың ауқымды бірлестіктерге бірігуімен

сипатталады. Бұл прцесс қуатты жүйе аралық байланыстардың салынуымен,

бірлескен жүйе жүктемелерінің рафиктерінің тығыздығын азайтуымен,

олардың жалпы максимумдарының, қажетті қуаттың апттық қорының

азайтылуымен және де электр станциялардың орнатылған қуатын пайдалану

уакытын арттырумен қоса өтеді. Жүйе аралық байланыстардың өзгешелігі

бірігетін жүйелердің алыстығымен және бірлескен жүйенің әрбір бөлігіндегі

активті қуатының баланс шартымен анықталады. Мұндай байланыстар

максимал қуатты таратуға арналған реверстік, немесе біріктірілетін бір

бөліктегі ылғи жиі болатын жетіспеушілікті жабуға арналған магистралды

болуы мүмкін.

Электр энергиясын берудің әр түрлі тәсілдерін бөле отырып, алдымен

жиеліктерінің шамалары күрт айырылатын екі топты белгілеп алған жөн: аса

жоғары жиеліктік (АЖЖ) берілістері және өнеркәсіптік жиеліктік берілістер

(50-60 Гц) . Аталған соңғы топқа шартты түрде тұрақты тоқтағы берілістерді

жатқызуға болады, себебі олар құрылғының дәл сондай приціпін

пайдаланады.

14

Бірінші топ екі бағытқа бөлінеді, олардың бреуі антеналарды (сымсыз

беріліс), екіншісі толқын өткізгіштерді пайдаланумен байланысты. Энергияны

сымсыз беріліс арқылы тасымалдау қазіргі кезде тек автономды объектілерді

электр энергиясымен қамтамасыз ету құралы ретінде қарастырылады.

Толқын өткізгіштік АЖЖ-берілістері қазіргі кезде басқа үлкен

қуаттарды тасымалдау тәсілдермен бәсекеге түсе алатын берілістер ретінде

қарастырылады.

Бірақ мұндай пікірлер әзірше тек теориялық есепке ғана есептелген

және эксперементтік растығы жоқ

Айнымалы тоқта электр берілістердің өткізгіштік қабілетін арттыру

мәселесіне коңіл бөлінуде. Бұл мақсатқа жетуді негізгі құралы олардың

номинал кернеуін көтеру болып табылады. (1500 кВ және оданда көп) .

Қарапайым электр беріліс желілері үшін өткізу қабілеттілігі сымдағы

тоқтың жіберілетін мәнімен немесе нақтырақ айтқанда, тоқтың

тығыздығымен, сымның көлденең қимасы ауданының бірлігіне келетін тоғы

бойынша анықталады. Осы қиманың сымындағы тақты немесе тоқты немесе

ток ьығыздығын таңдау технико-экономикалық

Түсініктерінің негіздемелері бойынша жүргізіледі. Тоқтың көбеюі

желінің өткізу қабілеттілігін пропорционал келеді. Айнымалы тоқтың

қарапайым электр берілісінің әуе желілерінде арналған тоқтың оңтайлы

тығыздығы желі кернеуімен байланыспайды. Осыдан кернеудің өсуі арқылы

желінің өткізу қабілеттілігі де өсетіні қорытынды бола алады.

Айнымалы тоқтың үш фазалы желісінің өткізі қабілеттілігі мына

формула бойынша анықталады,

(1. 1)

Мұнда I - сымдағы ток;

V - фазадағы кернеу;

сosφ - айнымалы ток тізбектеріне тең және желінің белсенді

кедергісінің, оның сыйымдылығының әрі

индуктивтілігінің қатынасымен анықталатын шама.

Басқа да қорытынды жасауға болады, бірдей қимадағы желінің өткізу

қабілеттігін фазадық кернеу ретінде аралықмқатынасын белгілейді. ЭБЖ

кернеуін арттырудың тағы бір негізгі мәні болады. Жүйе аралық байланыстар

болған кезде ең үлкен мәні ЭБЖ тұрақтылығы. Кейбір жағыдайларда ЭБЖ

тұрақсыз болуы мүмкін, яғни ЭБЖ қабылдау соңындағы жүктемесі

өзгергеніне қатысты кейбір ауытқулар болады, кернеулердің үлкен

өзгерістеріне әкеледі және соңында жағымсыз себептермен желіні істен

шығарады. Тұрақтылықтың шығынсыз ЭБЖ бойынша таратылатын

максималды қуаты кернеу квадратына пропорционал болатыны талдауда

көрсетілгіен.

15

Жоғарыда аталған артықшылықтарға байланысты ЭБЖ кернеуі

таратылатын қуаттың өсуі шамасы бойынша ұдайы артуда. Бұл тұжырым

сақталуы, Қазақстанда 1150 кВ ЭБЖ номиналды кернеуде құрылған және

жұмыс жасауда. Бірақ айнымалы ток ЭБЖ кернеуі келешекте

қарқындалуында олар ауаның, материалдың және жабдықтардың

оқшауламалы қасиеттерімен және осы параметрлер бойынша шегіне жақын

ЭБЖ мүмкіндіктеріне қатысты бірқатар қыйындықтар болуы мүмкін.

Келешектегі ағындары аз болатын аса алыс қашықтықтағы ( 600-2000 км

шегінде) тұрақты ток әуе желілері бойынша электрлік энергияны тасымалдау

ұсынылған.

1. 2 АЖК электр беріліс желілерінің жұмыс істеу ерекшелігі және

оған қойылатын талаптар

АЖК электр беріліс желілерін жобалау және режимдерін талда

жұмыстары кезінбе олардың ерекшеліктерін ескеру керек, өйткені бұл

жұмыстар АЖК электр беріліс желілерін төменгі кернеулі желілерден бөліп

қарауға мүмкіндік береді. Бұл ерекшеліктер АЖК электр беріліс желілерінің

параметрлеріне және (номиналды кернеу, тораптар санына, сымдар қимасына,

фаза құрылысына) қондырғылар құрамына әсер етеді

АЖК электр беріліс желі ерекшеліктеріне мыналар жатады:

Жоғарғы өткізгіштік қасиет және фазадағы токтың жоғары мәндері, бұл

сымдардың көлденең қимасының үлкен болғанын талап етеді.

Фазадағы тарамдалған сымдар екі мақсаттың шешіміне қоладыналды:

колденең қиманың жалпы мәнін жоғарлату және фазадан келген электр

зарядтарының жалпы қосындысын барлық өткізгіштер бойымен бірдей тарату

үшін.

Желінің үлкен зарядтық қуаты әсіресе алыс алыс қашықтыққа арналған;

бұл бір жағынан тарамдалған сымдарды пайдаланғанның әсерінен, бөліктік

сыйымдылық қуаттың артуымен, екінші жағынан аса жоғары кернеумен

түсіндіріледі.

1. 1 кесте - Желінің бөліктік зарядтық қуаты

Алыс қащықтыққа арналған желілердің кей режимдерінде боліктік

зарядтық қуаттың жоғарғы мәнге ие болуы қабылдаушы және таратушы

системаарда (төменгі жүктеме режимі, бір жақты қосылу кезінде) желінің

16

ұштарында реактивті қуаттың көп ағуына, бұл ағындар жеткіліксіз қарымтау,

және желінің ортасында кернеудің тым артуына алы кледі.

Алыс қащықтыққа арналған желілердің кей режимдерінде бөліктік

зарядтық қуаттың жоғарғы мәнге ие болуы қабылдаушы және таратушы

системаарда (төменгі жүктеме режимі, бір жақты қосылу кезінде) желінің

ұштарында реактивті қуаттың көп ағуына, бұл ағындар жеткіліксіз қарымтау,

және желінің ортасында кернеудің тым артуына алы кледі.

Зарядтық қуаттың компенсациялау қондырғысын пайдалану (көлденең

компенсациялау) ; мұндай қондырғылар ретінде

басқарылатын және

басқарылмайтын шунтирлаушы реакторлар және де күштік электроника

қолданылған статистикалық қондырғылар; тәжірбие негізінде мұндай

желілерді жобалау және пайдалану кезінде, желі кернеуі500кВ 60-80%,

кернеуі 750-1150 100% компенсациялау керек деп түсіну қажет.

Кернеуі томенгі классты желілер үшін изоляцияның ішкі және сыртқы

беріктік қуаты аз болғандықтан рұқсат етілген асқын кернеу дәрежесі

төмендетілген; рұқсат етілген асқын кернеу: кернеуі 500кВ желілер үшін 2, 5

, кернеуі 750 кВ желілер үшін 2, 1

салыстыру ретінде 220 кВ - 3

)

; 1150 кВ желілер үшін -1, 9

(

Аса жоғары электр беріліс желілерінің қоршаған ортаға кері әсері жер

бетінде электр өрісінің артуымен байланысты; одан қоррғану ретінде белгілі

шаралар қорғану қажет(олар биіктігін арттыру, жол бетінен өтетін болса

экрандау қажет, т. б) бұл желінің бағасына әсер етеді.

АЖК электр беріліс желілеріне қйылатын негізгі талаптар:

Жүйеде нормальді және апаттан кейінгі режимдерде бірінші ретте

активті қуаттар балансын қамтамасыз ету.

Біріккен жүйелердегі электр станциялардың жүктеме графигін

бірқалыыпқа келтіру, сағат белдіктері әр түрлі энерго жүйелердің қуаттар

алмасуы арқылы.

Экономды қосалқы станциядан қуатты беру және барлық жүйенің

қуаттар қорын төмендету арқылы жүйенің экономды жұмысын қамтамасыз

ету. Қуат тапшылығы бар ауданға үлкен қуаттар ағынын жберу арқылы

жүйенің қызымет корсету сенімділігін арттыру; ол үшін жүйеде жеткілікті

откізгіштік қасиет және жылдам қуат қоры болу қажет.

Қоршаған ортаға минималды әсері:

Электр беріліс барлық элементтерінің энерго жүйедегі қызыметімен

орынын ескере отыра, конструкциялық беріктігін арттыру.

Таңдалған негізгі параметрлерге сай электр беріліс элементтерінің

қарапайымдылығы мен арзандығы.

Жұйенің жұктемесі артумен байланысты электр беріліс желілерін

қосымша қаражат қосу және қондырғыларды алмастыру арқылы біртіндеп

дамыту мүмкіндігі.

Аса жоғары электр беріліс желілерінің қоршаған ортаға кері әсері жер

бетінде электр өрісінің артуымен байланысты; одан қоррғану ретінде белгілі

17

шаралар қорғану қажет(олар биіктігін арттыру, жол бетінен өтетін болса

экрандау қажет, т. б) бұл желінің бағасына әсер етеді.

1. 3 Аса жоғары кернеулі электр беріліс желілерінің орындалуы

мүмкін схемалары

АЖК электр беріліс желілері бір тізбекті, екі тізбкті немесе екі тізбекті

болуы мүмкін. Тізбектер саны энерго жүйедегі электр беріліс желілерінің

маңыздылығымен, номиналды кернеумен және жеткізу қажет максималды

қуатпен анықталады.

АЖК электр беріліс желілерінің құрылысына кеткен капиталды

шығындар көп болғандықтан, желі құрылысы кезінде бірінші кезеңде бір

тізбекті желі тартқан жөн. Бірақ Мұнда электр беріліс жұмыс сенімділігі

томендейді, себебі бір тізбекті желіні сондіру қабылдауыш жүйеде қуат

тапшылығына алып келуі мүмкін.

Сол себепті желінің тізбектер санын таңдағанда келесі жағыдайларды

ескеру қажет:

Егер қабылдаушы жүйенің желілерінің өткізгіштік қасиеті жүйедегі

қуаттар қосындысының 10%-ынан аспаса және желіні сондіру жүйе

жүктемесінің бөлігін сондіруді қажет етпейтін болса, бұл жүйе жеткілікті қуат

қорына ие, бұл жүйеге бір тізбекті желіні салуды қарастыруға болады. Тағыда

ескеретін жай, автоматы қайта қосу қондырғылары бір торапты желілердің

жұмыс беріктігін жоғарлатады.

Бір тізбекті желілерді сондіру кезінде қабылдаушы жүйеде қуат

тапшылығы туындап, қормен толтырыла алмаса, екі бөліктен пайда болған

шығынды есептеу қажет. Біріншісінің пайда болу себебі энерго жүйеге

резервты қосу қымбат агрегаттар жүктеу арқылы, қосымша отынды жағуды

талап етеді. Екіншісі көрші жүйеден жеткіліксіз энергияны сатып алумен

байланысты, бұл жүйе аралық байланыста қосымша қуаттар ағынын

туғызады. Бұл шығындар бр тізбекті желілерді жобалау кезінде басқа

нұсқалармен технико-экономикалық салыстыруларға қосылу керек.

Екі тізбекті АЖК желілері жоғары сенімділікпен қатар құныда жоғары

болады. Сол себепті екі тізбекті электр беріліс желілерінің құрылысы технико-

экономикалық тұрғыдан негізделген болу қажет. Қуаттар тең екі жүйені қосу

кезінде, екі тізбекті желілерді салған жөн. Бұл екі тізбек электр беріліс

соңында ортақ бір шинаға жалғануы мүмкін немесе қосылған жүйенің екі

болек қосалқы сатнциясына жалғануы мүмкін.

Екі тізбекті электр беріліс желілерінің приципиалды екі түрлі схемасы

бар блокты және байланысқан

Блокты схемада генератор станциясының бір бөлігі желінің бір тізбегіне

жұмыс истейді, екіншісі екінші бөлігіне. Екі тізбекта бір немесе әр түрлі

қосалқы станцияларға жалғана алады. Бұл тізбектердің жолдары бір немесе әр

түрлі