Sviluppo di opzioni di configurazione della rete elettrica. Progettare lo sviluppo della rete elettrica Cosa faremo con il materiale ricevuto?
1. Sviluppo di 4-5 opzioni di configurazione di rete
Quando si scelgono le opzioni, devono essere soddisfatte due condizioni: la rete dovrebbe essere la più corta possibile; Per ogni consumatore, a seconda della sua categoria, deve essere assicurato un adeguato grado di affidabilità.
Secondo il PUE, i carichi di 1a e 2a categoria devono essere forniti di elettricità da due fonti di alimentazione indipendenti e l'interruzione della loro alimentazione è consentita solo per il periodo di ripristino automatico dell'alimentazione. È consentito fornire ai consumatori della 2a categoria da un'unica fonte uno studio di fattibilità adeguato. Per i consumatori di energia della 3a categoria, è sufficiente fornire energia lungo una linea, alimentata da una fonte o, sotto forma di presa, da una linea che passa nelle vicinanze. Si consiglia di utilizzare la lunghezza totale delle linee come criterio per confrontare le opzioni di rete in questa fase di progettazione. Aumentiamo del 20% la lunghezza delle linee ad alta tensione (a circuito singolo) a causa della probabile deviazione del percorso della linea elettrica dalla lunghezza di una linea retta a causa dei cambiamenti del terreno. La lunghezza delle linee a doppio circuito viene moltiplicata per 1,4: questo è quanto è più costosa una linea a doppio circuito rispetto a una linea a circuito singolo.
Questo criterio si basa sul presupposto che tutte le opzioni circuitali abbiano la stessa classe di tensione nominale e siano realizzate con la stessa sezione trasversale dei cavi in tutte le sezioni e vengano utilizzati gli stessi tipi di supporti, schemi di fase, ecc.
La configurazione delle opzioni di rete è mostrata nella Figura 1.1.
Sulla base di quanto sopra, per ulteriori calcoli accettiamo le opzioni 1 e 2. Entrambe le opzioni hanno la lunghezza più breve della rete elettrica, soddisfano i requisiti per il numero di connessioni alle categorie di consumatori e dispongono di circuiti ad anello.
Figura 1.1 - Opzioni di configurazione della rete
2. Calcoli approssimativi della distribuzione del flusso in modalità normale dei carichi più pesanti per due opzioni di rete
Calcoliamo i carichi dei consumatori:
dove Q = P*tgts,
dove P è la potenza attiva dei consumatori, MW;
tgс=0,672 - fattore di potenza reattiva del consumatore, determinato sulla base di cosс=0,83.
Per PS2:
Q = 14*0,672 = 9,4 MV*Ar
S = 14+j9,4 MB*A
I risultati del calcolo sono riassunti nella tabella 2.1
Tabella 2.1 Valori di carico del consumatore
Consumatori Categoria Unità di bilanciamento Per determinare le tensioni nominali e le sezioni dei cavi per le configurazioni di rete selezionate, è necessario calcolare i flussi di potenza nei rami del circuito. Nella prima fase della progettazione, questo problema deve essere risolto in modo approssimativo. Come metodo approssimativo, utilizziamo il metodo delle equazioni del contorno, ad es. un metodo mediante il quale il calcolo della distribuzione del flusso viene effettuato in due fasi, quando nella prima fase il calcolo viene eseguito senza tenere conto delle perdite di potenza e di tensione, e nella seconda i calcoli vengono perfezionati tenendo conto delle perdite. Qui vengono utilizzati i risultati ottenuti nella prima fase del calcolo elettrico. Per creare i presupposti per la possibilità di utilizzare questo metodo si ricorre alle seguenti ipotesi: Le tensioni nominali delle linee sono le stesse; Le sezioni dei fili delle linee sono le stesse, quindi le loro resistenze sono proporzionali alla loro lunghezza, non si tiene conto delle conduttività delle linee; Le perdite di potenza nei trasformatori non vengono prese in considerazione. Calcolo della distribuzione approssimativa del flusso per l'opzione n. 1 Con una fonte di alimentazione, calcoliamo la potenza nelle sezioni di testa utilizzando l'espressione: dove l n e l ∑ sono rispettivamente la lunghezza dei bracci opposti e la somma dei bracci. Visita medica: Calcoliamo la distribuzione della potenza in altre aree utilizzando la prima legge di Kirchhoff. I risultati del calcolo tenendo conto delle direzioni dei flussi di potenza sono mostrati nella Figura 2.1. Figura 2.1 - Risultati del calcolo tenendo conto delle direzioni dei flussi di potenza per l'opzione n. 1 Calcolo della distribuzione approssimativa del flusso per l'opzione n. 2 Calcoliamo la distribuzione approssimativa del flusso per l'opzione n. 2 in modo simile all'opzione n. 1. Visita medica I risultati del calcolo tenendo conto delle direzioni dei flussi di potenza sono mostrati nella Figura 2.2. Figura 2.2 - Risultati del calcolo tenendo conto delle direzioni dei flussi di potenza per l'opzione n. 2 3. Selezione della tensione nominale e del numero di circuiti di linea La tensione nominale è il principale parametro di rete che determina le dimensioni complessive di linee, trasformatori, sottostazioni, dispositivi di commutazione e il loro costo. La tensione selezionata deve corrispondere ai sistemi di tensione nominale accettati nel sistema elettrico della regione. La selezione preliminare delle tensioni nominali viene effettuata in base alle zone economiche o secondo formule empiriche: La formula di Still: Formula di Ilarionov: Formula di Zaleski: dove l e P sono la lunghezza della linea, i km e la potenza per circuito di linea. MW In tutti i casi, le variabili indipendenti nella scelta delle tensioni nominali sono le lunghezze delle linee e le potenze attive che le attraversano, determinate nella fase di distribuzione preliminare del flusso. Calcoliamo le sollecitazioni per zone economiche e formule empiriche per la sezione 1-2 dell'opzione n. 1: La linea 1-2 è ad unica terna, lunga 39,6 km, potenza attiva trasmessa P = 38.113 MW. All'intersezione delle coordinate degli assi, il punto desiderato cade nella zona U=110 kV. Assumiamo provvisoriamente una tensione di 110 kV per questa linea. La formula di Still: Formula di Ilarionov: Formula di Zaleski: Infine accettiamo la tensione nominale di 110 kV nella sezione di rete 1-2 dell'opzione n. 1. Eseguiamo i calcoli in modo simile per le restanti sezioni della rete. I risultati del calcolo sono riassunti nella tabella 3.1 Tabella 3.1 - Scelta preliminare della tensione nominale delle linee elettriche
Numero di riga secondo lo schema Lunghezza della linea, km Potenza attiva trasmessa, MW Tensione nominale stimata, kV Tensione nominale accettata, kV per zone economiche Secondo formule empiriche Ilarionova Zalessky opzione 1 opzione 2 Nella sezione 5-1 della prima opzione accettiamo una linea a doppio circuito con una tensione nominale di 110 kV. In altri tratti della rete accettiamo linee elettriche a circuito singolo con una tensione nominale di 110 kV. 4. Selezione della sezione del filo e, se necessario, della potenza approssimativa dei dispositivi di compensazione. Chiarire la configurazione di rete I cavi della linea aerea della rete che forma il sistema sono selezionati per ragioni economiche e vengono controllati in base alla corrente di riscaldamento consentita nelle modalità post-emergenza, nonché in base alle condizioni corona per le linee da 110 kV e superiori. Questi criteri sono indipendenti l'uno dall'altro e la sezione trasversale del filo selezionata deve soddisfarli. I risultati del calcolo possono essere presentati sotto forma di tabella 4.1. Questi calcoli vengono eseguiti per ciascuna delle opzioni considerate. Le sezioni trasversali dei fili sono determinate dalla densità di corrente economica utilizzando la formula: I-corrente nel conduttore durante il normale funzionamento della rete, A; J e - densità di corrente economica, determinata in base al materiale del conduttore che trasporta corrente, alla struttura della linea e al tempo di utilizzo del carico massimo, A/mm 2. A seconda dell'attività, il tempo di utilizzo del carico massimo è T max = 5100 ore per PS2 e PSZ e T m ax = 5200 ore per PS4 e PS5. Poiché i valori di T m ax sono diversi per i consumatori, per una rete chiusa troviamo T av: Per l'opzione n. 1: Per l'opzione numero 2: Secondo il parametro T avg e la tabella. 5.1 accettiamo il valore calcolato della densità di corrente economica pari a 1 A/mm 2. Controllo delle condizioni Corona: U pa b - tensione operativa; U cr - stress critico della corona; m 0 - coefficiente che tiene conto delle condizioni della superficie del filo, per fili a trefoli m 0 =0,85; m n - coefficiente che tiene conto delle condizioni meteorologiche, m n = 1 con tempo asciutto e sereno; d - coefficiente di densità relativa dell'aria, tenendo conto della pressione barometrica e della temperatura dell'aria, d=1; r - raggio del filo, cm; D è la distanza tra gli assi dei cavi della linea aerea, vedere. Secondo pagina 46, i calcoli preliminari per la distanza media tra i fili D possono essere considerati pari a 400 cm. Come materiale per i cavi della linea aerea, utilizziamo l'acciaio -fili di alluminio di grado AC con un diametro di almeno 11,3 mm (a seconda delle condizioni di formazione della corona). La sezione più piccola del filo deve soddisfare la condizione: . Se la tensione critica è inferiore a quella operativa (nominale), è necessario adottare misure per aumentare la tensione critica, ad es. prendi una sezione più grande. Tabella 4.1 - Selezione delle sezioni dei cavi della linea aerea
Numero di riga Potenza di progetto, MB*A Sezione del filo da dimensionare in base alle condizioni economiche, mm 2 Prova corona, kV Controllo della corrente di riscaldamento consentita, A Sezione trasversale e marca del filo accettate opzione 1 opzione 2 Per verificare le sezioni di riscaldamento selezionate in una rete chiusa, troviamo la distribuzione del flusso nelle varie modalità di post-emergenza e le corrispondenti correnti. I risultati del calcolo sono riepilogati nella Tabella 4.2. Tabella 4.2 - Risultati del calcolo della modalità post-emergenza
Numero della filiale Corrente, A, quando la rete è disconnessa Valore corrente massimo, A opzione 1 Opzione 2 opzione 2 In tutte le sezioni della rete, la corrente in modalità post-emergenza non supera la corrente di riscaldamento consentita per i cavi selezionati. La configurazione di rete per le opzioni 1 e 2 rimane la stessa dell'inizio dei calcoli. Secondo gli standard di progettazione tecnologica per linee elettriche aeree con tensioni di 35 kV e superiori. 5. Selezione del numero e della potenza dei trasformatori nelle sottostazioni Nelle sottostazioni che forniscono consumatori di categoria I e II, per l'alimentazione ininterrotta, il numero di trasformatori deve essere almeno due. Si consiglia di selezionare la potenza dei trasformatori in base alle condizioni dell'intero carico del consumatore in caso di guasto di un trasformatore e tenendo conto del sovraccarico consentito fino al 40%: La potenza di una sottostazione a trasformatore singolo è determinata dal carico massimo del trasformatore in modalità normale (fino al 100%). Fattore di carico del trasformatore in modalità normale e post-emergenza: Consideriamo la scelta dei trasformatori utilizzando l'esempio della sottostazione 5. Determiniamo la potenza collegata nel momento di massimo: Potenza del trasformatore tenendo conto del sovraccarico consentito fino al 40%: Secondo la tabella 2.2 accettiamo due trasformatori del tipo TDN-2500/110. Fattore di carico dei trasformatori in modalità normale e post-emergenza: Allo stesso modo selezioneremo i trasformatori per le restanti sottostazioni. Riassumiamo i risultati del calcolo nella Tabella 5.1. Tabella 5.1 - Scelta del numero e della potenza dei trasformatori
Numero della sottostazione Potenza totale collegata al momento massimo, MV*A Potenza dei trasformatori tenendo conto del sovraccarico consentito, MV*A Numero di trasformatori selezionati Potenza nominale di ciascuno dei trasformanti selezionati In modalità normale, % In modalità emergenza, % Tabella 5.2 - Parametri del trasformatore
Tipo e potenza, MV*A Avvolgimenti con classificazione U, kV TRDN-25000/110 TDN-16000/110 TDTN-25000/110 TDN-16000/110 6. Confronto tecnico ed economico delle opzioni Quando si esegue un confronto tecnico ed economico di 2 opzioni, è consentito utilizzare metodi di calcolo semplificati, vale a dire: non tenere conto delle perdite di potenza nei trasformatori e nelle linee quando si determina la distribuzione di potenza nella rete; trovare la distribuzione della potenza in reti chiuse non in base alle resistenze di linea, ma in base alla loro lunghezza; non tenere conto dell'influenza della potenza di carica delle linee; determinare la perdita di tensione in base alla tensione nominale. I costi operativi annuali e il costo di trasmissione dell'elettricità non caratterizzano pienamente l'aumento della produttività del lavoro per unità di prodotto, non forniscono un quadro completo dell'efficienza, poiché non tengono conto del costo del lavoro per la produzione del prodotto in eccedenza. Una valutazione completa dell'efficienza degli investimenti di capitale e della redditività di una particolare struttura può essere ottenuta solo tenendo conto dei costi di tutto il lavoro sociale necessario per la produzione dei prodotti. Questi costi possono essere determinati utilizzando la formula: Rapporto di efficienza dell'investimento standard; K - costi di capitale per la costruzione di una rete elettrica; Costi in conto capitale per la costruzione delle linee elettriche: K 0 - il costo di costruzione delle linee elettriche aeree per 1 km di lunghezza. Calcoliamo il costo delle linee nei prezzi degli obiettivi del 1991 per due opzioni. I risultati sono riassunti nella tabella 6.1 Tabella 6.1 - Costi di linea
Numero di rami del circuito Lunghezza della linea, km Marca e sezione del filo, numero di rami Costo unitario migliaia di rubli/km Costo totale della linea migliaia di rubli. opzione 1 opzione 2 Costi di capitale per la costruzione di una sottostazione: Costo dei trasformatori, migliaia di rubli; Costo di costruzione di quadri aperti, migliaia di rubli; Parte fissa dei costi per le sottostazioni, migliaia di rubli. Questi dati sono presentati in tabelle. I risultati dei calcoli del costo delle sottostazioni per due opzioni sono riepilogati nella Tabella 6.2. Tabella 6.2 - Costo delle cabine
Numero di nodo Costo dei trasformatori, migliaia di rubli. Parte fissa dei costi, migliaia di rubli. Costo dei quadri, migliaia di rubli. Costo totale della sottostazione, migliaia di rubli. Costi di capitale per la costruzione di una rete elettrica: Costi operativi annuali: Detrazioni per ammortamenti e manutenzioni, %; Per linee elettriche aeree DW - perdite di energia nei trasformatori e nelle linee. MWh; c - costo di 1 kWh di energia persa, rub/kWh; per apparecchiature elettriche in = 1,75*10 -2 rub/kWh, per linee elettriche in = 2,23*10 -2 rub/kWh. Perdite di energia nei trasformatori: e - perdite a vuoto e in cortocircuito, kW; Potenza nominale del trasformatore, MV*A; Tempo di funzionamento del trasformatore, La durata delle perdite massime è determinata in base alla durata del carico maggiore utilizzando la formula: Perdita di energia della linea: Tensione nominale, kV; Resistenza attiva della linea, Ohm, composta da resistenza attiva per unità di lunghezza, Ohm/km e lunghezza della linea, km. Per una rete chiusa: Costi operativi annuali in righe: Costi operativi annuali nei trasformatori di sottostazioni: Costi operativi annuali in righe: Costi operativi annuali totali: Dati i costi: Poiché l’opzione 2 è più economica rispetto all’opzione 1, utilizziamo l’opzione 2 per ulteriori calcoli. 7. Calcoli elettrici delle modalità tipiche della rete: i carichi più alti e più bassi, la modalità post-emergenza più severa Lo scopo del calcolo elettrico della rete è determinare i parametri delle modalità, identificare le opportunità per aumentare ulteriormente l'efficienza della rete e ottenere i dati necessari per risolvere i problemi di regolazione della tensione. I calcoli elettrici comprendono la distribuzione delle potenze attive e reattive lungo le linee di rete, il calcolo delle perdite di potenza attiva e reattiva nella rete, nonché il calcolo delle tensioni sugli autobus delle sottostazioni di consumo nelle modalità normali e post-emergenza di base. Elabora un circuito equivalente per la rete elettrica (le linee vengono sostituite con una a forma di U, i trasformatori con una a forma di L) e determinane i parametri: Per la linea: ; ; Resistenza specifica attiva e reattiva, Ohm/km; Conduttività specifica reattiva (capacitiva), S/km; Lunghezza della linea, km. I parametri specifici delle linee elettriche r 0 , x 0 e b 0 sono determinati dalle tabelle. Per la tratta di rete 1-2, lunga 30 km, realizzata con cavo AC-95/16: resistenza attiva: reattanza: conduttività capacitiva: potenza di ricarica collegata alle estremità del tratto: Tabella 7.1 - Parametri della linea elettrica
Area di rete-corrente Lunghezza della linea, km Marchio e sezione del filo Perdite per cortocircuito, kW; Tensione nominale dell'avvolgimento ad alta tensione, kV; Potenza nominale del trasformatore, MV A; Tensione di cortocircuito, %. Nei calcoli delle reti elettriche, i trasformatori a 2 avvolgimenti con U interna ≤ 220 kV sono rappresentati da un circuito equivalente semplificato, dove invece del ramo di magnetizzazione, vengono prese in considerazione le perdite a vuoto ∆P x +j∆Q x come ulteriore carico: Per la sottostazione 2: I risultati del calcolo sono riepilogati nella tabella 7.2 Tabella 7.2 - Parametri del trasformatore
Numero della sottostazione Tipo e potenza, MV*A Dati di calcolo DQ x, mV*Ar TRDN-25000/110 2хТДН - 16000/110 2xTDTN-25000/110 2хТДН - 16000/110 Per questi trasformatori il limite di regolazione della tensione è ±9 x 1,78%. 7.1 Calcolo elettrico della rete nelle condizioni di carico più elevato I carichi della rete elettrica sono solitamente impostati sui bus di tensione secondaria delle sottostazioni distrettuali o di consumo. Il carico sulla rete ad alta tensione è maggiore del carico specificato in base alla quantità di potenza dissipata nei trasformatori. Inoltre, è necessario tenere conto della potenza di carica della linea, che solitamente porta ad una diminuzione del carico reattivo della rete. I carichi vengono portati sulla rete AT: Р in +jQ in =(Р in +∆P x + ·t) + j(Q in +∆Q x + ·Хт - ∑Q b), R n, Q n - potenza attiva e reattiva dei carichi specificati sul lato della tensione secondaria delle sottostazioni; t, X t - resistenza attiva e reattiva totale dei trasformatori di una determinata sottostazione; ∑Q b è la potenza di carica complessiva delle linee applicate nel punto di connessione di un dato carico (stazione). Per la sottostazione 2: I risultati del calcolo sono riepilogati nella tabella 7.1.1 Tabella 7.1.1 - Carichi di progetto delle sottostazioni
Numero della sottostazione P n + jQ n, MV*A ∆Px + j∆Qx, MV*A ∆P t + j∆Q t, MV*A ∑Qb, MV*Ar P dentro + jQ dentro, MV*A 10+j6.72 15+j10.08 Figura 7.1.1 - Distribuzione del flusso nelle sezioni della rete nelle condizioni di carico più elevato Tabella 7.1.2 - Distribuzione della potenza nelle sezioni della rete, tenendo conto delle perdite di potenza
Sezione Rete Potenza alla fine della linea, MV*A I risultati del calcolo elettrico della modalità di carico massimo sono riportati sul foglio della parte grafica del progetto. 7.2 Calcolo elettrico della rete nella modalità di carico più leggero La potenza dei consumatori nella modalità di carico più leggero è generalmente determinata dai grafici di carico. A volte questa potenza è impostata come percentuale della potenza di carico più alta. Questa percentuale dipende dalla natura dei consumatori e dal tipo di carico. Secondo l'assegnazione: P nm = 0,5 P nb.
Numero della sottostazione P n + jQ n, MV*A ∆Px + j∆Qx, MV*A ∆P t + j∆Q t, MV*A ∑Qb, MV*Ar P dentro + jQ dentro, MV*A 5+j3.36 7.5+j5.04 Figura 7.1.1 - Distribuzione del flusso di corrente nelle sezioni della rete nella modalità di carico più leggero 3 Calcolo elettrico della rete in modalità post-emergenza Il caso più grave di incidente si verifica quando la linea si rompe nella sezione di testa 1-3. Pertanto, considereremo un'emergenza in caso di interruzione di una linea a circuito singolo nella sezione 1-3. configurazione della trasmissione di potenza della rete Tabella 7.2.1 - Carichi di progetto delle sottostazioni
Numero della sottostazione P n + jQ n, MV*A ∆Px + j∆Qx, MV*A Calcoliamo la distribuzione del flusso nelle sezioni della rete in modalità post-emergenza, tenendo conto delle perdite di potenza: Riassumiamo i risultati del calcolo nella tabella 7.3.2 Tabella 7.2.3 - Distribuzione della potenza nelle sezioni della rete tenendo conto delle perdite di potenza
Sezione Rete Potenza all'inizio della linea, MV*A Perdita di potenza di linea, MV*A Potenza alla fine della linea, MV*A
- per apparecchiature elettriche;
; ,
.
Ciao a tutti. L'altro giorno è nata l'idea di scrivere articoli sulle basi delle reti di computer, per analizzare il lavoro dei protocolli più importanti e come sono costruite le reti in un linguaggio semplice. Invito gli interessati alla cat.
Un po' fuori tema: Circa un mese fa ho superato l'esame CCNA (con 980/1000 punti) ed è rimasto molto materiale durante l'anno della mia preparazione e formazione. Ho studiato inizialmente alla Cisco Academy per circa 7 mesi e per il resto del tempo ho preso appunti su tutti gli argomenti che avevo studiato. Ho anche consigliato molti ragazzi nel campo delle tecnologie di rete e ho notato che molti inciampano nello stesso rastrello, sotto forma di lacune su alcuni argomenti chiave. L'altro giorno un paio di ragazzi mi hanno chiesto di spiegare cosa sono le reti e come lavorare con esse. A questo proposito, ho deciso di descrivere le cose più fondamentali e importanti nel modo più dettagliato e con un linguaggio quanto più semplice possibile. Gli articoli saranno utili ai principianti che hanno appena intrapreso il percorso di studi. Ma forse anche gli amministratori di sistema esperti ne trarranno qualcosa di utile. Dato che seguirò il programma CCNA, questo sarà molto utile per coloro che si preparano a sostenere il test. Puoi conservare gli articoli sotto forma di foglietti illustrativi e rivederli periodicamente. Durante i miei studi prendevo appunti sui libri e li leggevo periodicamente per rinfrescare le mie conoscenze.
In generale, voglio dare consigli a tutti i principianti. Il mio primo libro serio è stato il libro di Olifer “Computer Networks”. Ed è stato molto difficile per me leggerlo. Non dirò che tutto è stato difficile. Ma i momenti in cui veniva spiegato in dettaglio come funziona MPLS o Ethernet di classe carrier sono rimasti stupefacenti. Ho letto un capitolo per diverse ore e molto è rimasto ancora un mistero. Se capisci che alcuni termini non vogliono venirti in mente, saltali e continua a leggere, ma in nessun caso scarta completamente il libro. Questo non è un romanzo o un'epopea in cui è importante leggere capitolo per capitolo per comprendere la trama. Il tempo passerà e ciò che prima era incomprensibile alla fine diventerà chiaro. Qui è dove la tua "abilità di libro" viene aggiornata. Ogni libro successivo è più facile da leggere rispetto al libro precedente. Ad esempio, dopo aver letto “Reti di computer” di Olifer, leggere “Reti di computer” di Tanenbaum è molte volte più semplice e viceversa. Perché ci sono meno concetti nuovi. Quindi il mio consiglio è: non abbiate paura di leggere libri. I tuoi sforzi daranno frutti in futuro. Finirò il mio sfogo e inizierò a scrivere l'articolo.
Cominciamo quindi con alcuni termini base del networking.
Cos'è una rete? È un insieme di dispositivi e sistemi collegati tra loro (logicamente o fisicamente) e comunicanti tra loro. Ciò include server, computer, telefoni, router e così via. Le dimensioni di questa rete possono raggiungere quelle di Internet oppure possono essere costituite da soli due dispositivi collegati tramite cavo. Per evitare qualsiasi confusione, dividiamo i componenti della rete in gruppi:
1) Nodi finali: Dispositivi che trasmettono e/o ricevono dati. Potrebbero essere computer, telefoni, server, alcuni tipi di terminali o thin client, TV.
2) Dispositivi intermedi: Questi sono dispositivi che collegano i nodi finali tra loro. Ciò include switch, hub, modem, router e punti di accesso Wi-Fi.
3) Ambienti di rete: Questi sono gli ambienti in cui avviene il trasferimento diretto dei dati. Ciò include cavi, schede di rete, vari tipi di connettori e mezzi di trasmissione aerei. Se si tratta di un cavo in rame, la trasmissione dei dati viene effettuata utilizzando segnali elettrici. Nei cavi in fibra ottica, utilizzando impulsi luminosi. Bene, con i dispositivi wireless, utilizzando le onde radio.
Vediamo tutto nella foto:
Per ora devi solo capire la differenza. Le differenze dettagliate verranno discusse in seguito.
Ora, secondo me, la domanda principale è: per cosa usiamo le reti? Ci sono molte risposte a questa domanda, ma metterò in evidenza quelle più popolari che vengono utilizzate nella vita di tutti i giorni:
1) Applicazioni: Utilizzando le applicazioni, inviamo vari dati tra dispositivi e apriamo l'accesso alle risorse condivise. Possono essere applicazioni console o applicazioni GUI.
2) Risorse di rete: Si tratta di stampanti di rete che vengono utilizzate, ad esempio, in ufficio o di telecamere di rete che vengono visualizzate dalle guardie di sicurezza mentre si trovano in un'area remota.
3) Stoccaggio: Utilizzando un server o una workstation connessa alla rete, viene creato uno spazio di archiviazione accessibile ad altri. Molte persone pubblicano lì i propri file, video, immagini e li condividono con altri utenti. Un esempio che mi viene in mente al volo è Google Drive, Yandex Drive e servizi simili.
4) Backup: Spesso le grandi aziende utilizzano un server centrale dove tutti i computer copiano file importanti per il backup. Ciò è necessario per il successivo recupero dei dati nel caso in cui l'originale venga cancellato o danneggiato. Esistono numerosi metodi di copia: con compressione preliminare, codifica e così via.
5) VoIP: Telefonia tramite protocollo IP. Ormai viene utilizzata ovunque perché è più semplice, più economica della telefonia tradizionale e la sostituisce ogni anno.
Dell'intero elenco, molto spesso molti hanno lavorato con le applicazioni. Li analizzeremo quindi più nel dettaglio. Selezionerò attentamente solo quelle applicazioni che sono in qualche modo connesse alla rete. Pertanto non prendo in considerazione applicazioni come la calcolatrice o il blocco note.
1) Caricatori. Questi sono file manager che funzionano utilizzando il protocollo FTP, TFTP. Un esempio banale è scaricare un film, musica, immagini da servizi di file hosting o altre fonti. In questa categoria rientrano anche i backup che il server effettua automaticamente ogni notte. Cioè, si tratta di programmi e utilità integrati o di terze parti che eseguono la copia e il download. Questo tipo di applicazione non richiede l'intervento umano diretto. È sufficiente indicare la posizione in cui salvare e il download inizierà e terminerà.
La velocità di download dipende dalla larghezza di banda. Per questo tipo di applicazione questo non è del tutto critico. Se, ad esempio, il download di un file impiega 10 minuti, è solo questione di tempo e ciò non influirà in alcun modo sull'integrità del file. Le difficoltà possono sorgere solo quando è necessario eseguire una copia di backup del sistema in un paio d'ore e, a causa del canale scadente e, di conseguenza, della larghezza di banda ridotta, ciò richiede diversi giorni. Di seguito sono riportate le descrizioni dei protocolli più popolari in questo gruppo:
FTPÈ un protocollo di trasferimento dati standard orientato alla connessione. Funziona utilizzando il protocollo TCP (questo protocollo verrà discusso in dettaglio più avanti). Il numero di porta standard è 21. Molto spesso utilizzato per caricare un sito su un web hosting e caricarlo. L'applicazione più popolare che utilizza questo protocollo è Filezilla. Ecco come appare l'applicazione stessa:
TFTP- Si tratta di una versione semplificata del protocollo FTP che funziona senza stabilire una connessione, utilizzando il protocollo UDP. Utilizzato per caricare un'immagine su workstation senza disco. È particolarmente utilizzato dai dispositivi Cisco per lo stesso caricamento e backup delle immagini.
Applicazioni interattive. Applicazioni che consentono lo scambio interattivo. Ad esempio, il modello “da persona a persona”. Quando due persone, utilizzando applicazioni interattive, comunicano tra loro o svolgono un lavoro comune. Ciò include: ICQ, posta elettronica, un forum in cui diversi esperti aiutano le persone a risolvere i problemi. Oppure il modello “uomo-macchina”. Quando una persona comunica direttamente con un computer. Potrebbe trattarsi della configurazione remota del database o della configurazione di un dispositivo di rete. Qui, a differenza dei bootloader, è importante l’intervento umano costante. Cioè, almeno una persona funge da iniziatore. La larghezza di banda è già più sensibile alla latenza rispetto alle applicazioni downloader. Ad esempio, quando si configura un dispositivo di rete in remoto, sarà difficile configurarlo se la risposta dal comando impiega 30 secondi.
Applicazioni in tempo reale. Applicazioni che consentono di trasmettere informazioni in tempo reale. Questo gruppo comprende la telefonia IP, i sistemi di streaming e le videoconferenze. Le applicazioni più sensibili alla latenza e alla larghezza di banda. Immagina di parlare al telefono e quello che dici, l'interlocutore ascolterà in 2 secondi e viceversa, sentirai l'interlocutore allo stesso intervallo. Tale comunicazione porterà anche al fatto che le voci scompariranno, la conversazione sarà difficile da distinguere e la videoconferenza si trasformerà in poltiglia. In media, il ritardo non dovrebbe superare i 300 ms. Questa categoria include Skype, Lync, Viber (quando effettuiamo una chiamata).
Ora parliamo di una cosa così importante come la topologia. Si divide in 2 grandi categorie: fisico E logico. È molto importante capire la loro differenza. COSÌ, fisico la topologia è l'aspetto della nostra rete. Dove si trovano i nodi, quali dispositivi intermedi di rete vengono utilizzati e dove si trovano, quali cavi di rete vengono utilizzati, come vengono instradati e a quale porta sono collegati. Logico la topologia è la direzione in cui andranno i pacchetti nella nostra topologia fisica. Cioè, fisico è il modo in cui posizioniamo i dispositivi e logico è attraverso quali dispositivi passeranno i pacchetti.
Ora guardiamo e analizziamo i tipi di topologia:
1) Topologia con bus comune (Bus Topology inglese)
Una delle prime topologie fisiche. L'idea era che tutti i dispositivi fossero collegati a un lungo cavo e che fosse organizzata una rete locale. Erano necessari terminatori alle estremità del cavo. Di norma, si trattava di una resistenza da 50 ohm, utilizzata per garantire che il segnale non si riflettesse nel cavo. Il suo unico vantaggio era la facilità di installazione. Dal punto di vista delle prestazioni era estremamente instabile. Se si verificava un'interruzione da qualche parte nel cavo, l'intera rete rimaneva paralizzata fino alla sostituzione del cavo.
2) Topologia ad anello
In questa topologia ogni dispositivo è connesso a due vicini. Creando così un anello. La logica qui è che da un lato il computer riceve solo e dall'altro invia solo. Cioè, si ottiene una trasmissione ad anello e il computer successivo svolge il ruolo di ripetitore di segnale. A causa di ciò, la necessità di terminatori è scomparsa. Di conseguenza, se il cavo fosse danneggiato da qualche parte, l'anello si aprirebbe e la rete diventerebbe inutilizzabile. Per aumentare la tolleranza ai guasti viene utilizzato un doppio anello, ovvero ogni dispositivo riceve due cavi e non uno. Di conseguenza, se un cavo si guasta, quello di backup rimane operativo.
3) Topologia a stella
Tutti i dispositivi sono collegati al nodo centrale, che è già un ripetitore. Al giorno d'oggi, questo modello viene utilizzato nelle reti locali, quando più dispositivi sono collegati a uno switch e funge da intermediario nella trasmissione. Qui la tolleranza agli errori è molto più elevata rispetto ai due precedenti. Se un cavo si rompe, solo un dispositivo cade dalla rete. Tutti gli altri continuano a lavorare tranquillamente. Tuttavia, se il collegamento centrale fallisce, la rete diventerà inutilizzabile.
4) Topologia a maglia intera
Tutti i dispositivi sono collegati direttamente tra loro. Cioè, da ciascuno a ciascuno. Questo modello è forse il più tollerante ai guasti, poiché non dipende da altri. Ma costruire reti su un modello del genere è difficile e costoso. Poiché in una rete con almeno 1000 computer, dovrai collegare 1000 cavi a ciascun computer.
5) Topologia a maglia parziale
Di norma, ci sono diverse opzioni. È simile nella struttura a una topologia completamente connessa. Tuttavia, la connessione non viene costruita da ciascuno a ciascuno, ma attraverso nodi aggiuntivi. Cioè, il nodo A è connesso direttamente solo al nodo B, e il nodo B è connesso sia al nodo A che al nodo C. Quindi, affinché il nodo A possa inviare un messaggio al nodo C, deve prima inviarlo al nodo B, e il nodo B a sua volta invierà questo messaggio al nodo C. In linea di principio, i router operano su questa topologia. Lascia che ti faccia un esempio da una rete domestica. Quando vai online da casa, non hai un cavo diretto a tutti i nodi e invii i dati al tuo provider e lui sa già dove devono essere inviati questi dati.
6) Topologia mista (topologia ibrida inglese)
La topologia più popolare, che combina in sé tutte le topologie di cui sopra. È una struttura ad albero che unisce tutte le topologie. Una delle topologie più tolleranti agli errori, poiché se si verifica un'interruzione in due siti, solo la connessione tra loro verrà paralizzata e tutti gli altri siti collegati funzioneranno perfettamente. Oggi questa topologia è utilizzata in tutte le aziende di medie e grandi dimensioni.
E l’ultima cosa che resta da risolvere sono i modelli di rete. Agli albori dei computer, le reti non avevano standard uniformi. Ciascun fornitore utilizzava le proprie soluzioni proprietarie che non funzionavano con le tecnologie di altri fornitori. Naturalmente era impossibile lasciare le cose così ed era necessario trovare una soluzione comune. Questo compito è stato intrapreso dall'Organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO - International Organization for Standardization). Hanno studiato molti modelli utilizzati a quel tempo e di conseguenza hanno escogitato Modello OSI, uscito nel 1984. L'unico problema era che ci sono voluti circa 7 anni per svilupparlo. Mentre gli esperti discutevano su come realizzarlo al meglio, altri modelli venivano modernizzati e guadagnavano slancio. Attualmente il modello OSI non viene utilizzato. Viene utilizzato solo come formazione di rete. La mia opinione personale è che ogni amministratore che si rispetti dovrebbe conoscere il modello OSI come una tavola pitagorica. Sebbene non venga utilizzato nella forma in cui è, i principi di funzionamento di tutti i modelli sono simili ad esso.
Si compone di 7 livelli e ogni livello svolge un ruolo e un compito specifico. Diamo un'occhiata a cosa fa ogni livello dal basso verso l'alto:
1) Strato fisico: determina il metodo di trasmissione dei dati, il mezzo utilizzato (trasmissione di segnali elettrici, impulsi luminosi o aria radio), il livello di tensione e il metodo di codifica dei segnali binari.
2) Livello di collegamento dati: assume il compito di indirizzamento all'interno della rete locale, rileva errori e verifica l'integrità dei dati. Se hai sentito parlare di indirizzi MAC e protocollo Ethernet, si trovano a questo livello.
3) Livello di rete: questo livello si occupa di combinare le sezioni della rete e di scegliere il percorso ottimale (ovvero l'instradamento). Ogni dispositivo di rete deve avere un indirizzo di rete univoco sulla rete. Penso che molti abbiano sentito parlare dei protocolli IPv4 e IPv6. Questi protocolli operano a questo livello.
4) Livello di trasporto: Questo livello assume la funzione di trasporto. Ad esempio, quando scarichi un file da Internet, il file viene inviato in segmenti al tuo computer. Introduce inoltre il concetto di porto, necessario per indicare la destinazione di uno specifico servizio. A questo livello operano i protocolli TCP (orientato alla connessione) e UDP (senza connessione).
5) Livello sessione: Il ruolo di questo livello è stabilire, gestire e terminare le connessioni tra due host. Ad esempio, quando apri una pagina su un server web, non sei l'unico visitatore su di essa. E per mantenere le sessioni con tutti gli utenti, è necessario un livello di sessione.
6) Livello di presentazione: Struttura le informazioni in una forma leggibile per il livello dell'applicazione. Ad esempio, molti computer utilizzano la tabella di codifica ASCII per visualizzare informazioni di testo o il formato jpeg per visualizzare elementi grafici.
7) Livello di applicazione: Questo è probabilmente il livello più comprensibile per tutti. È a questo livello che funzionano le applicazioni con cui abbiamo familiarità: posta elettronica, browser che utilizzano il protocollo HTTP, FTP e il resto.
La cosa più importante da ricordare è che non è possibile saltare da un livello all'altro (ad esempio, dall'applicazione al canale o dal materiale al trasporto). L'intero percorso dovrà andare rigorosamente dall'alto verso il basso e dal basso verso l'alto. Tali processi sono chiamati incapsulamento(dall'alto verso il basso) e deincapsulamento(dal basso verso l'alto). Vale anche la pena ricordare che ad ogni livello le informazioni trasmesse vengono chiamate diversamente.
A livello di applicazione, presentazione e sessione, le informazioni trasmesse sono designate come PDU (Protocol Data Units). In russo si chiamano anche blocchi di dati, anche se nella mia cerchia si chiamano semplicemente dati).
Le informazioni sul livello di trasporto sono chiamate segmenti. Sebbene il concetto di segmenti sia applicabile solo al protocollo TCP. Il protocollo UDP utilizza il concetto di datagramma. Ma, di regola, le persone chiudono un occhio su questa differenza.
A livello di rete vengono chiamati pacchetti IP o semplicemente pacchetti.
E a livello di collegamento: frame. Da un lato, questa è tutta terminologia e non gioca un ruolo importante nel modo in cui si chiamano i dati trasmessi, ma per l'esame è meglio conoscere questi concetti. Quindi, ti darò il mio esempio preferito, che mi ha aiutato, ai miei tempi, a comprendere il processo di incapsulamento e de-incapsulamento:
1) Immaginiamo una situazione in cui sei seduto a casa davanti al tuo computer e nella stanza accanto hai il tuo server web locale. E ora devi scaricare un file da esso. Digiti l'indirizzo della pagina del tuo sito web. Ora stai utilizzando il protocollo HTTP, che viene eseguito a livello di applicazione. I dati vengono compressi e inviati al livello successivo.
2) I dati ricevuti vengono inviati al livello di presentazione. Qui questi dati vengono strutturati e inseriti in un formato che può essere letto sul server. Imballato e abbassato.
3) A questo livello viene creata una sessione tra il computer e il server.
4) Poiché si tratta di un server web ed è necessaria una connessione affidabile e un controllo dei dati ricevuti, viene utilizzato il protocollo TCP. Qui indichiamo la porta su cui busseremo e la porta di origine in modo che il server sappia dove inviare la risposta. Ciò è necessario affinché il server capisca che vogliamo accedere al server web (normalmente porta 80) e non al server di posta. Facciamo le valigie e andiamo avanti.
5) Qui dobbiamo specificare a quale indirizzo inviare il pacchetto. Di conseguenza, indichiamo l'indirizzo di destinazione (lascia che l'indirizzo del server sia 192.168.1.2) e l'indirizzo di origine (indirizzo del computer 192.168.1.1). Lo giriamo e scendiamo ulteriormente.
6) Il pacchetto IP scende e qui entra in funzione il livello di collegamento. Aggiunge indirizzi fisici di origine e destinazione, che verranno discussi in dettaglio in un articolo successivo. Poiché abbiamo un computer e un server in un ambiente locale, l'indirizzo di origine sarà l'indirizzo MAC del computer e l'indirizzo di destinazione sarà l'indirizzo MAC del server (se il computer e il server fossero su reti diverse, l'indirizzamento funzionerebbe diversamente) . Se ai livelli superiori viene aggiunta ogni volta un'intestazione, qui viene aggiunto anche un trailer, che indica la fine del frame e la disponibilità di tutti i dati raccolti per l'invio.
7) E lo strato fisico converte ciò che viene ricevuto in bit e, utilizzando segnali elettrici (se si tratta di un cavo a doppino intrecciato), lo invia al server.
Il processo di deincapsulamento è simile, ma con la sequenza inversa:
1) A livello fisico i segnali elettrici vengono ricevuti e convertiti in una sequenza di bit comprensibile per il livello di collegamento.
2) A livello di collegamento viene controllato l'indirizzo MAC di destinazione (se è indirizzato ad esso). Se sì, viene verificata l'integrità e l'assenza di errori del frame, se tutto va bene e i dati sono intatti, li trasferisce a un livello superiore.
3) A livello di rete viene controllato l'indirizzo IP di destinazione. E se è corretto, il dato sale più in alto. Non è necessario entrare ora nei dettagli sul motivo per cui abbiamo adottato l'indirizzamento a livello di collegamento e di rete. Questo argomento richiede un'attenzione speciale e spiegherò le loro differenze in dettaglio più avanti. La cosa principale ora è capire come i dati vengono compressi e decompressi.
4) A livello di trasporto, viene controllata la porta di destinazione (non l'indirizzo). E dal numero di porta diventa chiaro a quale applicazione o servizio sono indirizzati i dati. Per noi questo è un server web e il numero di porta è 80.
5) A questo livello viene stabilita una sessione tra il computer e il server.
6) Il livello di presentazione vede come dovrebbe essere strutturato il tutto e rende leggibili le informazioni.
7) E a questo livello, le applicazioni o i servizi capiscono cosa è necessario fare.
Molto è stato scritto sul modello OSI. Anche se ho cercato di essere il più breve possibile e di coprire le cose più importanti. In effetti, molto è stato scritto in dettaglio su questo modello su Internet e nei libri, ma per i principianti e per coloro che si preparano per il CCNA questo è sufficiente. Potrebbero esserci 2 domande nell'esame per questo modello. Questa è la corretta disposizione dei livelli e a quale livello opera un determinato protocollo.
Come scritto sopra, il modello OSI non viene utilizzato al giorno d'oggi. Durante lo sviluppo di questo modello, lo stack di protocolli TCP/IP stava diventando sempre più popolare. Era molto più semplice e guadagnò rapidamente popolarità.
Ecco come appare lo stack:
Come puoi vedere, differisce da OSI e ha persino cambiato il nome di alcuni livelli. Fondamentalmente il suo principio è lo stesso dell’OSI. Ma solo i tre livelli OSI superiori: applicazione, presentazione e sessione sono combinati in uno solo in TCP/IP, chiamato applicazione. Lo strato di rete ha cambiato nome e si chiama Internet. Quella da trasporto è rimasta la stessa e con lo stesso nome. E i due livelli OSI inferiori: canale e fisico sono combinati in TCP/IP in uno chiamato livello di accesso alla rete. Lo stack TCP/IP in alcune fonti viene anche definito modello DoD (Dipartimento della Difesa). Secondo Wikipedia, è stato sviluppato dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti. Mi sono imbattuto in questa domanda durante l'esame e prima non avevo mai sentito nulla su di lei. Di conseguenza, la domanda: "Qual è il nome del livello di rete nel modello DoD?" mi ha portato in uno stato di torpore. Pertanto è utile saperlo.
C'erano molti altri modelli di rete che durarono per qualche tempo. Questo era lo stack di protocolli IPX/SPX. Utilizzato dalla metà degli anni '80 ed è durato fino alla fine degli anni '90, quando è stato sostituito da TCP/IP. È stato implementato da Novell ed era una versione aggiornata dello stack di protocolli Xerox Network Services di Xerox. Utilizzato nelle reti locali per molto tempo. La prima volta che ho visto IPX/SPX è stato nel gioco “Cossacks”. Quando si sceglieva un gioco in rete, c'erano diversi stack tra cui scegliere. E sebbene questo gioco sia stato rilasciato da qualche parte nel 2001, ciò indicava che IPX/SPX era ancora presente sulle reti locali.
Un altro stack degno di nota è AppleTalk. Come suggerisce il nome, è stato inventato da Apple. È stato creato nello stesso anno in cui è stato rilasciato il modello OSI, cioè nel 1984. Non durò a lungo e Apple decise di utilizzare invece TCP/IP.
Voglio sottolineare anche una cosa importante. Token Ring e FDDI non sono modelli di rete! Token Ring è un protocollo del livello di collegamento e FDDI è uno standard di trasferimento dati basato sul protocollo Token Ring. Questa non è l'informazione più importante, poiché questi concetti non si trovano ora. Ma la cosa principale da ricordare è che questi non sono modelli di rete.
Quindi l'articolo sul primo argomento è giunto al termine. Anche se superficialmente, sono stati considerati molti concetti. Quelli più importanti verranno discussi in modo più approfondito nei prossimi articoli. Spero che ora le reti non sembrino più qualcosa di impossibile e spaventoso, e che sarà più facile leggere libri intelligenti). Se ho dimenticato di menzionare qualcosa, ho altre domande o se qualcuno ha qualcosa da aggiungere a questo articolo, lascia commenti o chiedi di persona. Grazie per aver letto. Preparerò il prossimo argomento.
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Agenzia federale per l'istruzione
Istituzione educativa statale di istruzione professionale superiore
Università statale dell'Amur
(GOU VPO "AmSU")
Dipartimento dell'Energia
PROGETTO DEL CORSO
sul tema: Progettazione di una rete elettrica regionale
nella disciplina Sistemi e reti elettriche
Esecutore
studente del gruppo 5402
AV. Kravcov
Supervisore
N.V. Savina
Blagoveshchensk 2010
introduzione
1. Caratteristiche dell'area di progettazione della rete elettrica
1.1 Analisi dell'alimentazione
1.2 Caratteristiche dei consumatori
1.3 Caratteristiche delle condizioni climatiche e geografiche
2. Calcolo e previsione delle caratteristiche probabilistiche
2.1 Procedura per il calcolo delle caratteristiche probabilistiche
3. Sviluppo di possibili opzioni di regime e loro analisi
3.1 Sviluppo di possibili opzioni per le configurazioni della rete elettrica e selezione di quelle competitive
3.2 Analisi dettagliata delle opzioni competitive
4. Selezione dello schema di rete elettrica ottimale
4.1 Algoritmo per il calcolo dei costi ridotti
4.2 Confronto tra opzioni competitive
5. Calcolo e analisi delle condizioni stazionarie
5.1 Calcolo manuale della modalità massima
5.2 Calcolo delle condizioni massime, minime e post emergenza sul PVC
5.3 Analisi dello stato stazionario
6. Regolazione dei flussi di tensione e potenza reattiva nella versione di rete adottata
6.1 Metodi di regolazione della tensione
6.2 Regolazione della tensione nelle sottostazioni discendenti
7. Determinazione del costo dell'energia elettrica
Conclusione
Elenco delle fonti utilizzate
INTRODUZIONE
L’industria russa dell’energia elettrica è stata riformata qualche tempo fa. Questa è stata una conseguenza delle nuove tendenze di sviluppo in tutti i settori.
Gli obiettivi principali della riforma dell’industria elettrica russa sono:
1. Sostegno alle risorse e alle infrastrutture per la crescita economica, aumentando allo stesso tempo l’efficienza del settore dell’energia elettrica;
2. Garantire la sicurezza energetica dello Stato, prevenendo una possibile crisi energetica;
3. Aumentare la competitività dell'economia russa sul mercato estero.
Gli obiettivi principali della riforma dell’industria elettrica russa sono:
1. Creazione di mercati elettrici competitivi in tutte le regioni della Russia in cui l'organizzazione di tali mercati è tecnicamente possibile;
2. Creazione di un meccanismo efficace per ridurre i costi nel campo della produzione (generazione), trasmissione e distribuzione di elettricità e migliorare le condizioni finanziarie delle organizzazioni industriali;
3. Stimolare il risparmio energetico in tutti gli ambiti dell'economia;
4. Creazione di condizioni favorevoli per la costruzione e il funzionamento di nuove capacità per la produzione (generazione) e la trasmissione di elettricità;
5. Eliminazione graduale dei sussidi incrociati di varie regioni del paese e gruppi di consumatori di elettricità;
6. Creazione di un sistema di sostegno per le fasce di popolazione a basso reddito;
7. Conservazione e sviluppo di un'infrastruttura elettrica unificata, comprese le reti dorsali e il controllo del dispacciamento;
8. Demonopolizzazione del mercato dei combustibili per le centrali termoelettriche;
9. Creazione di un quadro giuridico normativo per riformare il settore, regolandone il funzionamento in nuove condizioni economiche;
10. Riformare il sistema di regolamentazione, gestione e supervisione statale nel settore dell'energia elettrica.
In Estremo Oriente, dopo la riforma, la divisione è avvenuta per tipologia di business: le attività di generazione, trasmissione e vendita sono state separate in società separate. Inoltre, la trasmissione di energia elettrica con una tensione di 220 kV e superiore viene effettuata da JSC FSK e con una tensione di 110 kV e inferiore da JSC DRSC. Pertanto, durante la progettazione, il livello di tensione (luogo di connessione) sarà determinato dall'organizzazione, alla quale in futuro sarà necessario richiedere le condizioni tecniche per la connessione.
Lo scopo di questa proposta di progettazione è progettare una rete elettrica regionale per l'alimentazione affidabile dei consumatori specificati nell'incarico di progettazione
Il completamento dell'obiettivo richiede il completamento delle seguenti attività:
· Formazione di opzioni di rete
· Scelta dello schema di rete ottimale
· Selezione di quadri AT e BT
· Calcolo del confronto economico delle opzioni di rete
· Calcolo dei modi elettrici
1. CARATTERISTICHE DELL'AREA DI PROGETTAZIONE DELLA RETE ELETTRICA
1.1 Analisi dell'alimentazione
Come fonti di energia (PS) vengono specificate le seguenti: TPP e URP.
Nel territorio di Khabarovsk, le principali imprese industriali sono le centrali termoelettriche. Direttamente nella città di Khabarovsk ci sono Khabarovskaya CHPP-1 e CHPP-3, e nel nord del territorio di Khabarovsk ci sono CHPP-1, CHPP-2, Mayskaya GRES (MGRES), Amurskaya CHPP. Tutti i CHPP designati hanno sbarre da 110 kV e anche KHPP-3 ha sbarre da 220 kV. MGRES opera solo su sbarre a 35 kV
A Khabarovsk, KHPP-1 è quello “più vecchio” (la maggior parte delle turbine furono messe in servizio negli anni ’60 – ’70 del secolo scorso) si trova nella parte meridionale della città, nel distretto industriale, KHPP-3 si trova in il Distretto Nord, non lontano dal KhNPZ.
Khabarovskaya CHPP-3 - il nuovo CHPP ha gli indicatori tecnici ed economici più alti tra i CHPP del sistema energetico e l'IPS dell'Est. La quarta unità della centrale termoelettrica (T-180) è stata messa in funzione nel dicembre 2006, dopodiché la capacità installata della centrale ha raggiunto i 720 MW.
Come URP, puoi accettare una delle sottostazioni 220/110 kV o una sottostazione grande 110/35 kV, a seconda della tensione razionale per l'opzione di rete selezionata. La sottostazione 220/110 kV nel territorio di Khabarovsk comprende: sottostazione “Khekhtsir”, sottostazione “RTs”, sottostazione “Knyazevolklknka”, sottostazione “Urgal”, sottostazione “Start”, sottostazione “Parus”, ecc.
Convenzionalmente, accetteremo che la centrale termoelettrica CHPP-3 di Khabarovsk venga accettata e che la sottostazione di Khekhtsir come URP.
Il quadro esterno da 110 kV di KHPP-3 è progettato secondo lo schema di due sistemi di sbarre funzionanti con bypass e interruttore sezionale, e nella sottostazione di Khekhtsir - un sistema di sbarre sezionale funzionante con bypass.
1.2 Caratteristiche dei consumatori
Nel territorio di Khabarovsk, la maggior parte dei consumatori è concentrata nelle grandi città. Pertanto, nel calcolare le caratteristiche probabilistiche utilizzando il programma di calcolo della rete, è stato adottato il rapporto di consumo riportato nella Tabella 1.1.
Tabella 1.1 – Caratteristiche della struttura dei consumatori nelle cabine progettate
1.3 Caratteristiche delle condizioni climatiche e geografiche
Il territorio di Khabarovsk è una delle regioni più grandi della Federazione Russa. La sua superficie è di 788,6 mila chilometri quadrati, ovvero il 4,5% del territorio della Russia e il 12,7% della regione economica dell'Estremo Oriente. Il territorio del territorio di Khabarovsk si trova sotto forma di una stretta striscia nella periferia orientale dell'Asia. A ovest, il confine inizia dall'Amur e serpeggia fortemente in direzione nord, prima lungo i contrafforti occidentali della cresta Bureinsky, poi lungo i contrafforti occidentali della cresta Turan, le creste Ezoya e Yam-Alin, lungo i fiumi Dzhagdy e Creste Dzhug-Dyr. Inoltre, il confine, attraversando la cresta Stanovoy, corre lungo il bacino superiore dei fiumi Maya e Uchur, a nord-ovest lungo le creste Ket-Kap e Oleg-Itabyt, a nord-est lungo la cresta Suntar-Khayat.
La parte predominante del territorio è montuosa. Gli spazi pianeggianti occupano una parte significativamente più piccola e si estendono principalmente lungo i bacini dei fiumi Amur, Tugur, Uda e Amguni.
Il clima è monsonico moderato, con inverni freddi con poca neve ed estati calde e umide. Temperatura media di gennaio: da -22 oC al sud, a -40 gradi al nord, sulla costa marina da -15 a -25 oC; Luglio: da +11 oC - nella parte costiera, a +21 oC nelle regioni interne e meridionali. Le precipitazioni annuali variano da 400 mm al nord, 800 mm al sud e 1.000 mm sui versanti orientali del Sikhote-Alin. La stagione di crescita nel sud della regione è di 170-180 giorni. Il permafrost è diffuso nel nord.
introduzione
Una sottostazione elettrica è un impianto progettato per convertire e distribuire energia elettrica. Le sottostazioni sono costituite da trasformatori, sbarre collettrici e dispositivi di commutazione, nonché apparecchiature ausiliarie: dispositivi di protezione e automazione a relè, strumenti di misura. Le sottostazioni sono progettate per collegare generatori e consumatori con linee elettriche, nonché per collegare singole parti del sistema elettrico.
I moderni sistemi energetici sono costituiti da centinaia di elementi interconnessi che si influenzano a vicenda. La progettazione deve essere effettuata tenendo conto delle condizioni di base per il funzionamento congiunto degli elementi che influenzano questa parte progettata del sistema. Le opzioni progettuali previste devono soddisfare i seguenti requisiti: affidabilità, efficienza, facilità d'uso, qualità energetica e possibilità di ulteriore sviluppo.
Durante la progettazione del corso si acquisiscono competenze nell'utilizzo della letteratura di riferimento, GOST, standard uniformi e indicatori aggregati, tabelle.
L'obiettivo della progettazione del corso è lo studio di metodi pratici di ingegneria per risolvere problemi complessi di costruzione di linee elettriche, sottostazioni e altri elementi di reti e sistemi elettrici, nonché l'ulteriore sviluppo delle competenze di calcolo e grafiche necessarie per il lavoro di progettazione. Una particolarità della progettazione di impianti e reti elettriche è lo stretto rapporto tra calcoli tecnici ed economici. La scelta dell'opzione più adatta per una cabina elettrica viene effettuata non solo mediante calcoli teorici, ma anche sulla base di varie considerazioni.
ESEMPIO DI CALCOLO DI UNA DELLE OPZIONI DEL CIRCUITO
RETE ELETTRICA QUARTIERE
Dati iniziali
Scala: in 1 cella – 8,5 km;
Fattore di potenza sottostazione "A", rel. unità: ;
Tensione sugli autobus della sottostazione "A", kV: 
, 
;
Numero di ore di utilizzo a carico massimo: 
;
Carico attivo massimo nelle sottostazioni, MW: 
, 
, 
, 
, 
;
Durata del sovraccarico dei trasformatori di potenza durante il giorno: 
;
I fattori di potenza reattiva del carico nelle sottostazioni hanno i seguenti valori: 
, 
, 
, 
, 
.
I consumatori di tutte le sottostazioni comprendono carichi delle categorie I e II in termini di affidabilità dell'alimentazione elettrica, con una predominanza di carichi della categoria II.
1.1. Ubicazione geografica della fonte di alimentazione "A" e 5 nodi di carico
Selezione della configurazione della rete di distribuzione
La scelta di una configurazione razionale della rete di distribuzione è una delle principali questioni risolte nelle fasi iniziali della progettazione. La scelta della progettazione della rete viene effettuata sulla base di un confronto tecnico ed economico di alcune delle sue opzioni. Le opzioni comparabili devono soddisfare le condizioni di fattibilità tecnica di ciascuna di esse in termini di parametri delle principali apparecchiature elettriche (fili, trasformatori, ecc.) Ed essere equivalenti anche in termini di affidabilità dell'alimentazione elettrica ai consumatori appartenenti alla prima categoria secondo.
Lo sviluppo delle opzioni dovrebbe iniziare sulla base dei seguenti principi:
a) la progettazione della rete dovrebbe essere quanto più (ragionevolmente) semplice possibile e la trasmissione dell'elettricità ai consumatori dovrebbe essere effettuata lungo il percorso più breve possibile, senza flussi di potenza inversi, il che garantisce una riduzione dei costi di costruzione delle linee e una riduzione dei costi perdite di potenza ed elettricità;
b) anche gli schemi di collegamento elettrico dei quadri delle sottostazioni step-down dovrebbero essere possibilmente (ragionevolmente) semplici, il che garantisce una riduzione dei costi di costruzione e funzionamento, nonché un aumento dell'affidabilità del loro funzionamento;
c) si dovrebbe cercare di realizzare reti elettriche con una quantità minima di trasformazione di tensione, che riduca la potenza installata richiesta di trasformatori e autotrasformatori, nonché le perdite di potenza e di elettricità;
d) gli schemi della rete elettrica devono garantire l'affidabilità e la qualità richiesta dell'alimentazione elettrica ai consumatori e prevenire il surriscaldamento e il sovraccarico delle apparecchiature elettriche di linee e sottostazioni (in termini di correnti in varie modalità di rete, resistenza meccanica, ecc.)
Secondo il PUE, se nella sottostazione sono presenti consumatori delle categorie I e II, l'alimentazione dalle reti del sistema elettrico deve essere effettuata attraverso almeno due linee collegate a fonti di alimentazione indipendenti. Tenendo conto di quanto sopra e tenendo conto delle qualità e degli indicatori alternativi di alcuni tipi di diagrammi di rete, si consiglia di formare, prima di tutto, varianti dei diagrammi di rete: radiale, dorsale radiale e i tipi ad anello più semplici.
Sulla base delle condizioni stabilite, elaboreremo dieci opzioni per gli schemi della rete elettrica regionale (Fig. 1.2.).
Schema n. 1 Schema n. 2
Schema n. 3 Schema n. 4
Schema n. 4 Schema n. 5
Schema N. 7 Schema N. 8
Fig.1.2. Opzioni di configurazione del circuito di rete elettrica.
Dagli schemi compilati per ulteriori calcoli basati su una serie di indicatori e caratteristiche, selezioniamo le due opzioni più razionali (n. 1 e n. 2).
I. L'opzione I (schema n. 1) prevede il collegamento delle sottostazioni n. 1, 2, 3, 4, 5 al nodo A attraverso linee radiali a doppio circuito (costruzione di linee da 110 kV a circuito singolo e doppio con una lunghezza totale di 187 km).
II. L'opzione II (schema n. 2) prevede il collegamento delle sottostazioni n. 3 e n. 2 in un anello dal nodo A, il collegamento delle sottostazioni n. 4 e n. 5 in un anello dal nodo A, il collegamento della sottostazione n. 1 al nodo A attraverso linee radiali a doppia terna (costruzione di linee a 110 kV a singola e doppia terna con una lunghezza totale di 229,5 km).
