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

Текст из файла (страница 8)

Таблица 5.5 – Исходные данные для расчета мощности БСК

Произведём расчёт номинальной мощности конденсаторной батареи и потерь напряжения до и после ее установки. Согласно [13], мощность конденсаторных батарей , квар, рассчитывается по формуле:

(5.15)

где ; ; Р,Q – активная и реактивная мощности расчетного участка, кВт и квар соответственно; – реальный коэффициент мощности, рассматриваемого участка примем в расчёте равным 0,87; – желаемый коэффициент мощности, рассматриваемого участка примем в расчёте равным 0,95;

По формуле (5.15) получаем:

Напряжение в конце линии до установки БСК U’₂, кВ определяется по выражению:

(5.16)

Подставляя рассчитанные ранее значения, для расчётного участка получим:

Определим потери напряжения на рассматриваемом участке

Напряжение в конце линии после установки компенсатора будет равно:

(5.17)

Подставляя рассчитанные ранее значения, для расчетного участка получим:

Оценим, на сколько снизились потери напряжения при использовании БСК:

Следовательно, при применении БСК потери напряжения снизились с 60 до 35 В, т.е. почти в 2 раза, что свидетельствует о эффективности данного мероприятия.

5.6 Выбор оптимального мероприятия по снижению потерь напряжения в линиях электроснабжения

Исходя из произведенных расчетов в пункте 3, значения потерь напряжения в линиях 10 кВ Свободненской дистанции электроснабжения в настоящее время превышают установленные по [7] нормы незначительно, а в линиях 0,4 кВ потери напряжения значительно [7], (на 24%) .В этой связи теоретическая разработка мероприятий по уменьшению потерь напряжения в линиях электроснабжения является целесообразной.

Ранее нами были рассмотрены несколько вариантов мероприятий уменьшению потерь напряжения (замена существующей марки проводов на СИП, применение продольной емкостной компенсации, установка батареи статических компенсаторов, установка синхронного компенсатора). На примере рассматриваемого участка лини 0,4 кВ, который является одним из наиболее загруженных, по сравнению с остальными сетевыми участками ЭЧ-4. Произведем сравнительный анализ предлагаемых мероприятий с точки зрения снижения потерь напряжения.

Рассмотрим и представим на рис.5.2 результаты расчета потерь напряжения для 5случаев работы участка ТП-4 в ВЛ 0,4 КВ:

1. меропрития по умньшению потерь напряжения отсутствуют (существующая ситуация);

2. провод АС-25 заменен на СИП-3;

3. в конце участка устанавливается продольная компенсация;

4. применение на участке синхронного компенсатора;

5. включение конденсаторной батареи на участке.

Рисунок 5.2 – Потери напряжения в ВЛ электроснабжения 0,4 кВ

Таким образом, из рисунка 6.3 следует что, наиболее действенным мероприятием по снижению потерь напряжения в ВЛ 0,4 кВ является замена проводов АС-25 на СИП-3, сечением 95 мм², это дает максимальное снижение потерь напряжения с 60 до 23 В (т.е в 2,5 раза), так же эффективным мероприятием является установка в конце участка продольной емкостной компенсации, это позволяет снизить потери напряжения с 60 до 29 В (т.е в 2 раза ). Остальные 2 мероприятия существенного технического эффекта на снижение потерь напряжения не оказывают (потери напряжения снижаются на 5-10%). Рассмотрим более детально вопрос применения СИП на участках РЭС Свободного.

Согласно [17], применение СИП в электрических сетях России позволяет снизить коммерческие потери ЭЭ. Стоимость километра линии при использовании самонесущего изолированного провода является примерно такой же, как и стоимость одного километра линии с использованием неизолированного, а при использовании СИП, хоть на десятые доли процента, но все-таки меньше. Из чего можно сделать вывод, что переход на СИП произойдет без особых дополнительных затрат [18]. Уменьшение потерь напряжения при использовании СИП, достигается за счет меньшего значения реактивного сопротивления по сравнению с неизолироваными проводами, (в среднем 0,1 Ом/км вместо 0,35 Ом/км). Отметим, что для рассматриваемого участка ввиду имеющихся опор (железобетонные/ П10-1, П10-2) упрощаются работы по монтажу СИП, становится относительно простым переоборудование существующих линий с неизолированными проводами на линии с самонесущими изолированными проводами т.к. становится возможным сооружение ЛЭП без вырубки дополнительных просек. Причем, с учётом перспективы развития, возможно проводить установку дополнительных проводов СИП параллельно существующим для увеличения в два раза мощности сети, что недопускается при использовании неизолированных проводов также, эксплуатационные затраты СИП резко снижаются (до 80 %) по сравнению с неизолированными проводами, что вызвано бесперебойностью энергообеспечения потребителей и высокой надёжностью СИП, а также замены поврежденных изоляторов, отсутствием необходимости расчистки просек в процессе эксплуатации линии

При падении провода СИП на землю снижается риск возникновения пожаров в лесистой или покрытой кустарником местности. Возможность на одних и тех же опорах одновременно прокладывать провода СИП и высоковольтные воздушные линии от 0,4 до 10 кВ с неизолированными или защищенными проводами. Изолированные поверхности проводов СИП незначительно обрастают гололедом и мокрым снегом, либо гололёд вообще отсутствует. Уменьшение гололедно-ветровых нагрузок на опоры, в зонах интенсивного гололедообразования надежность проводов СИП выше. В случае срыва СИП с опор осуществляется бесперебойное электроснабжение [18].

СИП-3 состоит из одного изолированного провода, что наглядно представлено на рисунке 5.3. [17] .

Рисунок 5.3 – Конструкция СИП-3

Отметим особенности предлагаемого СИП-3. Для жил СИП-3 всех модификаций, кроме провода с сечением жил 74,6 мм², можно использовать стальную проволоку для придания дополнительной жесткости конструкции, если это соответствует нормативам по электрическому сопротивлению и прочности при растяжении.

Работы по монтажу для провода СИП-3 производится на уровне 4 метра над землей. Согласно ГОСТ 15150-69 СИП-3 подходит для рассматриваемого сетевого район по климатическим условиям которые представлены в пункте 2. Любой тип СИП-3 прокладывается при t не ниже минус 30 С°. Ремонтные работы и монтаж проводят без отключения линии.

Для упрощения всех расчётов в области потерь напряжений и мощности, а также оценки целесообразности применения предложенных мероприятий, нами была разработана программа на основе стандартов ОАО «РЖД» (СТО РЖД 07.019-2014 и СТО РЖД 07.020-2014). Более детально структуру программы рассмотрим в пункте 6 данной ВКР.

6 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ «РАСЧЕТ ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПО СТО РЖД 07.019-2014 И СТО РЖД 07.020-2014 »

Расчет линий электроснабжения класса напряжения 10 кВ и 0,4 кВ, произведенный в рамках ВКР, достаточно трудоемкий процесс, который требует значительных затрат времени (180 часов). Предварительно необходимо составлять расчетную схему линий электроснабжения, определить суммарную используемую мощность потребителей, осуществить расчёт активной, реактивной мощности каждого потребителя, токи, рассчитывать, потери напряжения, как по отдельным участкам, так и по всей электрической сети.

Таким образом, для сетевого района, требуется обработка значительного массива числовых данных по каждому из участков соединений, необходимых для расчётов, использовать справочную и нормативную литературу и в процессе всего расчета приходиться многократно повторять однотипные расчеты с изменяющимися исходными данными для каждого участка сети.

Поэтому для облегчения труда и экономии времени и сил рационально выполнять вышеуказанные расчеты с помощью вычислительной техники, т.е. целесообразным представляется произвести разработку некого продукта.

Такая программа была разработана в рамках ВКР на базе программного пакета «Microsoft Excel»- это программное обеспечение для вычислений, позволяющая осуществлять задачи любой сложности, к примеру:

- в наилучшей форме представлять разнообразие сведений (применяя различные шрифты, начертания, цвета, эффекты оформления);

- автоматизировать выполнение операций и расчетов с помощью программных формул;

- строить различные графики и диаграммы.

«Microsoft Excel» позволяет вести вычисления и документировать их в виде таблиц. В отличие от программного обеспечения MathCad, «Microsoft Excel» является самой популярной, наиболее простой и понятной для работы в различных отраслях. Обработка информации в виде таблиц при помощи «Microsoft Excel» характеризуется большим количеством обрабатываемой информации и формулами любой сложности для расчета.

«Microsoft Excel» решает задачи моделирования на основе аппарата решения задач линейного программирования, выбирая оптимальные варианты во многих экономических и инженерных задачах[19]. При изменении значений исходных данных, можно наблюдать за изменениями получаемых результатов и потом, из множества вариантов решения задачи, выбирать оптимальный по заданному критерию.

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 рисунке 6.1.

При разработке программы были выполнены следующие цветные подсказки, которые помогут пользователю при вводе исходных данных и выводе результата расчета:

1) Зеленым цветом обозначаются поля, в которые необходимо ввести исходные данные,

2) Красным цветом обозначаются поля, где выводятся полученные результаты расчета. Здесь не требуется вмешательство пользователя, результаты расчетов производятся автоматически и сводятся в таблицы и диаграммы.

Рисунок 6.1 – Блок – схема алгоритма работы программы

Первый блок программы называется «Ввод исходных данных» , его скриншот на рисунке 6.2.

Рисунок 6.2 – Пример внешнего вида блока «Ввод исходных данных» для ВЛ 0,4 кВ

Стоит отметить масштабы расчёта: так для 1-го участка задействовано 3 строки , 20 столбцов; для схемы одной ТП, которая включает в себя 11 питающих фидеров задействовано 14 строк, 20 столбцов; а для всего сетевого района 734 строки и 20 столбцов.

Так же для расчета показателей энергоэффективности (потери напряжения, активной и реактивной мощности) необходимо предоставить расчетную схему сети, на рисунке 6.3.

Характеристики

Список файлов ВКР