Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Статические тиристорные компенсаторы реактивной мощности, установленные на шинах 27,5 кВ тяговых подстанций, выполняют следующие функции:

– компенсацию реактивной мощности и стабилизацию напряжения в распределительной и контактной сети;

– снижение уровня высших гармоник тока и напряжения;

– симметрирование напряжения питающей сети (балансирование нагрузки).

При этом обеспечивается снижение вредного влияние тяговой нагрузки на питающую сеть и доведение показателей качества электроэнергии в точке подключения к сетям общего назначения до требований ГОСТ, а также:

– повышение надежности электроснабжения ТП;

– улучшение работы электроподвижного состава за счет стабилизации напряжения в контактной сети;

– снижение общих расходов на электроэнергию;

– уменьшение нагрузки элементов распределительной сети;

– увеличение срока службы подстанционных трансформаторов.

Согласно исследованиям [10], только несимметрия токов тяги приводит к тому, что потери в обмотках трансформаторов ТП от токов обратной последовательности составляют 25-100% от потерь, вызываемых токами прямой последовательности. При установке СТК, обеспечивающего симметрирование нагрузки, только за счет снижения токов обратной последовательности достигается:

– снижение потерь мощности в обмотках трансформаторов;

– повышение используемой мощности трансформаторов;

Экономическая эффективность применения СТК на ТП зависит от характеристик питающей сети и режимов работы конкретного участка железной дороги, а также местных тарифов на электроэнергию.

Таким образом, для тяговых подстанций, если нет дополнительных требований со стороны сетевой компании по регулированию режима потребления реактивной мощности, КУ могут работать в нерегулируемом режиме. Однако указанное не относится к КУ постов секционирования, так как при снижении тяговой нагрузки повышается напряжение на шинах ПС сверх допустимого значения 29 кВ, и КУ отключается от перенапряжений. Поэтому предлагается на проектируемых, реконструируемых, вновь сооружаемых, а также на существующих постах секционирования применять регулируемые КУ [10].

Согласно рекомендациям [4], рассмотрим вариант установки статического компенсатора реактивной мощности на посту секционирования (рисунок 1.9).

Рисунок 4.9 – Место установки статического компенсатора реактивной мощности

В этом разделе в результате расчёта было получено значение минимального напряжения на токоприёмнике электроподвижного состава. При анализе минимальных значений напряжения на токоприёмнике ЭПС установлено, что лимитирующей зоной является участок Волочаевка-Хабаровск-2. Мы выбрали вариант расположения КУ на МПЗ, а именно, на посту секционирования Приамурский, участка Волочаевка-Хабаровск-2.

Следующим этапом является определение входного индуктивного сопротивления системы внешнего и тягового электроснабжения. В следствии это, произведем расчет мощности и установку статического компенсатора реактивной мощности.

1. Расчёт входного индуктивного сопротивления системы внешнего и

тягового электроснабжения участка Волочаевка-Хабаровск-2

Определяем входное сопротивление для ординаты точки минимального напряжения на токоприёмнике электроподвижного состава с учётом токов короткого замыкания. По данным полученным в программе КОРТЭС, в ординате точки минимального напряжения на токоприёмнике электроподвижного состава ток короткого замыкания принимаем равным 4,067 кА. В соответствии с формулой (4.1), принимая напряжение холостого хода на сборных шинах распределительных устройств тяговых подстанций равным 27,5 кВ, определяем значение входного сопротивления:

, (4.1)

где - ток короткого замыкания в ординате с минимальным напряжением на токоприёмнике электроподвижного состава, А; φ – угол между напряжением холостого хода на сборных шинах распределительного устройства тяговых подстанций и током короткого замыкания, град.

Ом.

На основе исходных данных, нами было получено значение входного сопротивления для ординаты точки минимального напряжения на токоприёмнике электроподвижного состава, которое необходимо для расчета мощности СТК. После определения производим расчёт мощности статического компенсатора реактивной мощности.

1. Определение мощности устройства поперечной компенсации

реактивной мощности для участка Волочаевка-Хабаровск-2

Расчётную мощность устройства поперечной компенсации реактивной мощности на посту секционирования для расчётного участка определяют из условия необходимости обеспечения минимального напряжения на токоприёмнике электроподвижного состава на уровне не ниже минимального нормируемого напряжения. Согласно ПУСТЭ-97 [14], принимаем минимальное нормируемое напряжение на токоприёмнике электроподвижного состава равным 21 кВ, номинальное напряжение равным 27,5 кВ, а минимальное фактическое напряжение берём из таблицы 4.1. Тогда:

, (4.2)

где – номинальное напряжение устройства поперечной компенсации реактивной мощности, кВ; , – минимальное допустимое и минимальное фактическое напряжение на токоприёмнике электроподвижного состава соответственно в границах расчётного участка, кВ.

МВАр.

К установке, в качестве устройства поперечной компенсации выбираем статический компенсатор реактивной мощности (рисунок 4.10).

1 – Преобразователь COMPACT; 2 – MODULEX Регулировка и управление; 3 – Кабели управления преобразователем; 4 – Компенсирующий реактор; 5 – Реактор 3й гармоники; 6 – Конденсаторные батареи 3й гармоники; 7 ­­– Распределительное устройство 27,5 кВ.

Рисунок 4.10 – Схема СТК

Мощность определяем, как ближайшее большее значение номинальной мощности серийно выпускаемых промышленностью устройств, а именно статический тиристорный компенсатор (СТК) 27,5 кВ для железных дорог, выпускаемый компанией «ЧКД ЭЛЕКТРОТЕХНИКА», номинальной мощностью 6,7 МВАр.

1. АНАЛИЗ И СРАВНЕНИЕ РАСЧЕТОВ ВНЕДРЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО КОМПЕНСАТОРА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ на УЧАСТКе ВОЛОЧАЕВКА – ХАБАРОВСК-2

Тяговая нагрузка электровозов переменного тока характеризуется значительным потреблением реактивной мощности, и генерацией в систему тягового электроснабжения дополнительных гармоник тока, вызывающих искажения синусоидальной формы кривых напряжения. Это вызывает посадки напряжения в контактной сети и ухудшает показатели качества электроэнергии в точках общего присоединения. Однофазный характер тяговой нагрузки приводит к появлению несимметрии питающего напряжения. В результате:

– возникают дополнительные потери в питающих линиях и подстанционных трансформаторах;

– снижается пропускная способность питающей сети;

– нарушается качество электроэнергии у потребителей по целому ряду показателей.

Внедрение СТК приносит следующие положительные факторы:

– повышение cos φ;

– снижение тепловых потерь тока и расходов на электроэнергию;

– уменьшение нагрузки элементов распределительной сети, тем самым продлевая их срок службы;

– снижение влияния высших гармоник, что обеспечивает повышение производительности технологического оборудования;

– снижение несимметрии фаз;

– повышение надежности и экономичности распределительных сетей.

Для расчета параметров поездов используем программу KA_PN.

Программа KA_PN комплекса КОРТЭС предназначена для выполнения электрических расчётов рабочих режимов и характеристик пропускной способности железнодорожных участков, электрифицированных по системе тягового электроснабжения переменного тока 27,5 кВ.

Результаты установки статического компенсатора реактивной мощности на пост секционирования Приамурский, участка Волочаевка-Хабаровск-2 и расчета показателей системы тягового электроснабжения приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Минимальное напряжение на токоприёмнике электроподвижного состава без СТК и с учётом установки СТК на пост секционирования Приамурский, участка Волочаевка-Хабаровск-2

Рисунок 5.1 – Минимальное напряжение на токоприёмнике ЭПС первого пути, до и после установки СТК на пост секционирования Приамурский, участка Волочаевка-Хабаровск-2

Рисунок 5.2 – Минимальное напряжение на токоприёмнике ЭПС второго пути, до и после установки СТК на пост секционирования Приамурский, участка Волочаевка-Хабаровск-2

Анализируя результаты расчёта показателей системы тягового электроснабжения (рисунок 5.1, рисунок 5.2), видно, что после размещения статического компенсатора на посту секционирования, для первого пути минимальное напряжение на токоприёмнике электроподвижного состава изменилось от значения 20,33 до значения 22,97 кВ, а среднее трёхминутное с 21,63 до 24,29 кВ. Для второго пути минимальное напряжение на токоприёмнике электроподвижного состава изменилось от значения 20,38 до значения 23,17 кВ, а среднее трёхминутное с 21,73 до 24,2 кВ.

Характеристики

Список файлов ВКР