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

Текст из файла (страница 6)

В результате всех расчётов потерь напряжения, активной и реактивной мощности в линиях электроснабжения 10 и 0,4 кВ РЭС г. Свободного можно смело сказать, что наибольшие потери возникают в линиях электроснабжения 0,4 кВ которые превышают нормально допустимые [7] в 2, а то и в 3 раза. Так же стоит отметить, что и в линиях электроснабжения 10 кВ существуют проблемные участки, для которых следует разработать рациональные и экономически выгодные мероприятия по снижения потерь напряжения, реактивной и активной мощности.

4 РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ТРАНСФОРМАТОРАХ РЭС г. СВОБОДНОГО

Потери электрической энергии в трансформаторах один из видов технических потерь ЭЭ, связанных с особенностями физических процессов, происходящих при её передаче[12].

Передача электроэнергии от источника питания до потребителя, всегда связана с потерей части мощности и энергии в энергосистеме. С повышением тарифов на ЭЭ увеличивается и экономическая составляющая потерь ЭЭ, обусловленная учетом в тарифе нормативных значений потерь, а так же уменьшением дохода компании из-за сверхнормативных потерь[9].

Нормативной базой для расчета потерь электроэнергии в трансформаторах является постановление Национального агентства по регулированию в энергетике «Об утверждении Инструкции по расчету потерь активной и реактивной электрической энергии в элементах сети, находящихся на балансе потребителя» № 246 от 02.05.2007 г. [12].

Анализ методики расчёта технических потерь ЭЭ в трансформаторах изложенной в [12] позволяет заключить, что на практике её применение будет осложнено двумя факторами:

1) значительная трудоемкость и сложность расчётной методики

2) большое количество однотипных объектов, для которых нужно будет проводить расчёт. Так к примеру для рассмотрения сетевого района количество трансформаторных подстанций составляет 34 шт.

Для облегчения трудоемких и однотипных расчетов для большого количества трансформаторов РЭС нами в ВКР была разработана программа расчетов названная «РасТехПТТ» на базе программного продукта Microsoft MS Excel, который имеет достаточно удобный и простой для использования интерфейс, в виде таблиц позволяет производить необходимые расчеты и имеет функцию построения графических объектов по результатам расчётов.

Рассмотрим разработанную и предлагаемую программу более детально. На первом этапе пользователю необходимо ознакомиться с обозначениями, которые в последующем помогут ориентироваться при вводе исходных данных и работе в программе.

Программу можно представить в виде алгоритма, блок-схема которого представлена на рис.4.1.

Рисунок 4.1 – Блок-схема алгоритма работы программы по расчету технических потерь электрической энергии в трансформаторах

Исходными данными для расчёта определения технических потерь ЭЭ в трансформаторах 10/0,4 кВ РЭС согласно [12] являются следующие величины: 1) расчетный период (T_f ); 2) количество активной (W_a) и реактивной (W_r) энергии, переданное через элементы сети и зарегистрированное средством учета в течение расчетного периода; 3) паспортные данные трансформатора: номинальная мощность трансформатора(S_nom); номинальное (первичное) напряжение трансформатора: (U_nom).Технические параметры трансформатора: напряжение короткого замыкания (u_sc%);активные потери короткого замыкания ∆P_sc; постоянные активные потери мощности (∆P₀;); потери короткого замыкания на основном ответвлении (I₀).[12] 4)коэффициент мощности трансформатора, который рассчитывается по формуле:

(4.1)

5) число часов максимальной нагрузки трансформатора T_M, час; 6) число часов наибольших потерь ЭЭ τ, час. Значение T_M, и τ выбираются из серии конкретных значений [12]. Для удобства приведем их все в таблице 4.1

Таблица 4.1 - Расчетные значения параметров T_M, и τ

Выбор значений для расчета T_M и τ производится, с применением вспомогательного расчетного параметра W⁺, для всех значений T_M, приведенных в таблице 4.1, который вычисленный по формуле:

(4.2)

Порядок выбора значения T_M следующий: для известных значений параметров S_nom и cosφ и для заданного значения W_a определяется то минимальное значение T_M из серии конкретных значений табл. 4.1, для которого выполняется условие:

(4.3)

Затем полученное произведение сравнивают со значением - потребления активной энергии за расчетный период.

Далее, для расчета постоянных потерь электрической энергии в трансформаторах за расчетный T_f период используем формулы:

(4.4)

(4.5)

где ∆Q₀ - постоянные реактивные потери мощности, квар, определяемые по формуле:

(4.6)

Далее рассчитываем переменные потери электрической энергии по следующим формулам:

_(4.7)

(4.8)

где ∆Q_sc - переменные реактивные потери мощности, определяемые по формуле:

(4.9)

Для вычисления общих потерь в трансформаторе , кВт; , квар, за расчетный период используем формулы:

_(4.10)

(4.11)

В качестве примера рассчитаем потери электрической энергии в трансформаторе на ТП №4 за расчетный период (696 часов) с помощью разработанной нами программы.

Занеся все необходимые данные для расчета в ячейки, выделенные зеленным цветом, можем рассчитать необходимые данные для получения результата потерь электрической энергии в трансформаторе

Коэффициент мощности согласно формуле (4.1) примет значение:

Далее следует задаться значениями количеством часов максимальной нагрузки T_M , и количеством часов наибольших потерь τ, которые найдем по таблице 4.1.

Для значений S_nomТП-4 = 400 кВА, cosφ_ТП-4 = 0,81 и W_aТП-4 = 53954 кВт получим следующее согласно формуле (4.2):

.

Затем, подставим полученное значение, тем самым проверив соблюдения условие (4.3).

;

.

Таким образом, видим, что задавшись значениями T_M (167 часов) и τ (77 часов) условие (4.3) не выполняется. Исходя из этого, необходимо задаться следующими наибольшими значениями табл.4.1. и проделать снова расчеты согласно формулам (4.2-4.3) получим:

;

;

.

Видим, что необходимое условие (4.3) выполнено, следовательно, для дальнейших расчётов берем значения T_M = 333 ч и τ =200 ч. Следующим шагом является расчет постоянных потерь в трансформаторе за указанный расчетный период (696часов) согласно формулам (4.4 – 4.6)

Необходимо учесть также и переменные потери в трансформаторе, для чего используем формулы (4.7 – 4.9).

В результате проделанных расчетов найдем общие потери электроэнергии в трансформаторе ТП-4 по формулам (4.10) и (4.11).

Как можно заметить расчёт для одного объекта представляет собой работу с одиннадцатью формулами и одной таблицей. Для остальных 33-х объектов сетевого района нужно произвести аналогичные вычисления

Результаты выполненных расчетов для всех остальных трансформаторных подстанций РЭС г. Свободного произведем в разработанной программе «РасТехПТТ», по результатам формируется итоговая таблица, которая представлена на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 - Блок вывода результатов расчёта в программе

При разработке программы расчётов было также предусмотрено и графическое представление результатов расчёта в виде диаграммы потерь в каждом трансформаторе, как показано на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 – Блок диаграммы потерь активной и реактивной мощности в программе «РасТехПТТ»

Произведя анализ полученной диаграммы расчётов потерь активной и реактивной мощности, можно заметить, что среди всех 34 трансформаторных подстанций существуют участки с небольшой потерей активной и реактивной мощности, в основном к этим объектам относятся КТП небольшой мощности. Так же существуют и проблемные участки, на которых наблюдается значительные потери реактивной мощности, под номерами (5,15,19,20,21,27,28), наибольшие потери реактивной мощности происходят на объекте под номером 31 (ТП-54) это в свою очередь связано с тем, что от ТП - 54 питаются котельная №8 и ПЧ - 16.

Далее, для указанных выше объектов, в которых потери мощности составляют значительную величину необходимо разработать мероприятия по их снижению.

5 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЯ В КЛ И ВЛ РЭС г. СВОБОДНОГО

В ходе дипломного проекта при электрическом расчете, приведенном в главе № 3, мы выяснили, что потери напряжения в линиях 10 кВ незначительно превышают пределы нормы по [7], для участков линии 0,4 кВ превышают допустимые по [7] значения в несколько раз.

Произведенный анализ литературных источников [13,14,15], позволяет заключить, что в настоящее время снижение потерь напряжения в сетях электроснабжения нетяговых потребителей 0,4, 6(10), 35 кВ обеспечивается в основном следующими мероприятиями:

– изменения сечения типа проводников ЛЭП с учётом значения потерь напряжения;

– применением продольной емкостной компенсации реактивного сопротивления линии (хотя, это может привести к повышению токов КЗ при X, стремящемся к нулю);

– компенсацией реактивной мощности для снижения ее передачи по электросетям, с помощью синхронных электродвигателей и конденсаторных установок, работающих в режиме перевозбуждения. Помимо снижения потерь напряжения, это также эффективный метод энергосбережения, снижающий потери электроэнергии.

Рассмотрим целесообразность применения перечисленных мероприятий для уменьшения потерь напряжения применительно к участку № 1 ТП-4, схема которого представлена на рисунке 3.4.

5.1 Расчёт потерь напряжения в линиях электроснабжения при применении самонесущего изолированного провода (СИП)

Согласно [16], в условиях эксплуатации осуществляя замену проводов перегруженных кабельных линий, проложенных в открытых каналах и линиях электропередачи, на большие сечения, можно добиться уменьшения потери напряжения, а также повысить надежность электроснабжения и увеличить пропускную способность ЛЭП.

Линии электроснабжения нетяговых потребителей 0,4 кВ расчётного участка № 7 ТП-4, выполнен сталеалюминевым проводом марки АС - 25. Произведем расчёт эффективности уменьшения потерь напряжения при замене провода на самонесущий изолированный провод СИП-3, сечением 95 мм².

Характеристики

Список файлов ВКР