ДП Серкин Н.А. (1202789), страница 4
Текст из файла (страница 4)
3 АНАЛИЗ ЗНАЧЕНИЙ УРАВНИТЕЛЬНЫХ ТОКОВ НА МЕЖПОДСТАНЦИОННЫХ ЗОНАХ РАСЧЕТНЫХ УЧАСТКОВ УССУРИЙСКОЙ ДИСТАНЦИИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
На линиях переменного тока уравнительные токи определяются разностью напряжений на подстанциях (по модулю и фазе) и полным сопротивлением тяговой сети. Эти токи могут циркулировать по тяговой сети и при отсутствии нагрузки на данной фидерной зоне.
Неодинаковые напряжения на «тяговых шинах» подстанций могут быть вызваны различием: напряжения на вводах, коэффициентов трансформации, возникающих, например, при регулировании напряжения на трансформаторе, а также различными потерями напряжения в трансформаторах самих подстанций. Если смежные подстанции питаются от различных энергосистем, то разность напряжения на вводах может достигать больших значений. При питании смежных подстанций от продольной линии передачи различие напряжений на смежных подстанциях определяется падением напряжения в самой линии передачи.
В некоторых случаях уравнительные токи, или, что то же самое, транзит мощности по тяговой сети, могут привести к большим потерям энергии в ней и перегрузке подстанций [1].
Протекание уравнительных токов по тяговой сети вызывает возникновение потерь, обусловленных дополнительными перетоками мощности. Для того, чтобы оценить влияние потерь, которые обусловлены протеканием уравнительных токов в тяговой сети, необходимо провести расчет данных токов.
С учетом того, что потери в тяговой сети зависят в основном от грузопотока, граничное значение уравнительного тока будет определяться для каждого рассматриваемого участка отдельно.
В условиях эксплуатации с учетом изменяемости режима работы системы электроснабжения, оценка всех параметров уравнительного тока весьма затруднительна. Практически оказывается возможным решить вопрос лишь о направлении протекания уравнительного тока по рассматриваемой фидерной зоне. В общем случае межподстанционная зона может быть представлена пассивным четырехполюсником с замкнутой стороной (рис 3.1). При этом условии для выделения расчетного участка из электроэнергетической системы достаточно знать значения двух независимых источников напряжений U1 и U2, так как в расчетных схемах замещения сети допустимо считать потенциалы точек 1’ и 2’ равными, т.е. U1’2’=0.
Рисунок 3.1 - Расчетная схема замещения межподстанционной зоны тяговой сети переменного тока.
На рисунке 3.1 приняты следующие обозначения:
Е1, Е2 - ЭДС холостого хода фазы, питающей межподстанционную зону, соответственно на ТП1 и ТП2; Zвх1, Zвх2 - входные комплексные сопротивления питающей системы по отношения в тяговым трансформаторам соответственно на ТП1 и ТП2, Ом; Zт.с - эквивалентное комплексное сопротивление тяговой сети, Ом; Iу - комплексное действующее значение уравнительного тока, А; U1, U2 - комплексные действующие значения напряжений на шинах тяговых подстанций фазы, питающей межподстанционную зону, соответственно от ТП1 и ТП2, В.
При принятых условных обозначениях расчетной схемы замещения уравнительный ток может быть определен по выражению:
. (3.1)
Значение эквивалентного комплексного сопротивления тяговой сети
, Ом/км в системе напряжений 27,5 кВ рассчитывается по формуле:
-
для однопутного участка:
, (3.2)
-
для двухпутного участка:
, (3.3)
где Z11 - комплексное сопротивление 1 км однопутного участка, Ом/км; Z21 - комплексное сопротивление одного пути двухпутного участка при отсутствии тока на другом, Ом/км; Z1,11 - комплексное сопротивление взаимоиндукции между первым и вторым путями двухпутного участка, Ом/км; L - длина межподстанционной зоны, км.
Значения сопротивлений Z11 и Z21 можно взять в специальной справочной литературе [5-7], где приведены расчетные величины для наиболее распространенных контактных подвесок.
Используя приведенную выше методику, проведем расчет уравнительных токов для межподстанционных зон Уссурийской дистанции электроснабжения. В качестве исходных данных принимаем обработанные результаты контрольных замеров параметров напряжений и мощности на тяговых подстанциях рассматриваемых участков (приложение А). Расчет проводим для режимных дней за период с 2015 по 2016 год. Если учесть, что неизвестно комплексное значение величины напряжения на шинах тяговых подстанций (проводятся замеры только модуля напряжения), то в расчете принимаем угол разницы фаз между напряжениями подстанций от =0 до =5. Для того, чтобы провести дальнейший расчет, проводим преобразование модуля напряжения и принятого угла в комплексную форму, результаты преобразования сводим в таблицы 3.1 и 3.2.
Таблица 3.1 - Значения действительных составляющих напряжений ТП
| ТП | | 2015 год | 2016 год | ||
| Июнь | Декабрь | Июнь | Декабрь | ||
| U, кВ | U, кВ | U, кВ | U, кВ | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ТП Спасск | 0 | 25,882 | 25,981 | 25,579 | 25,783 |
| 1 | 25,878 | 25,977 | 25,575 | 25,779 | |
| 2 | 25,866 | 25,965 | 25,563 | 25,767 | |
| 3 | 25,847 | 25,945 | 25,544 | 25,748 | |
| 4 | 25,819 | 25,918 | 25,517 | 25,720 | |
| 5 | 25,784 | 25,882 | 25,482 | 25,685 | |
| ТП Сибирцево | 0 | 25,493 | 26,759 | 26,111 | 25,751 |
| 1 | 25,489 | 26,755 | 26,107 | 25,747 | |
| 2 | 25,477 | 26,743 | 26,095 | 25,735 | |
| 3 | 25,458 | 26,722 | 26,075 | 25,716 | |
| 4 | 25,431 | 26,694 | 26,047 | 25,688 | |
| 5 | 25,396 | 26,657 | 26,012 | 25,653 | |
Окончание таблицы 3.1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ТП Уссурийск | 0 | 27,291 | 26,278 | 27,452 | 28,111 |
| 1 | 27,287 | 26,274 | 27,433 | 28,107 | |
| 2 | 27,274 | 26,262 | 27,421 | 28,094 | |
| 3 | 27,254 | 26,242 | 27,400 | 28,072 | |
| 4 | 27,225 | 26,214 | 27,371 | 28,043 | |
| 5 | 27,187 | 26,178 | 27,333 | 28,004 |
Таблица 3.2 - Значения мнимой составляющей напряжений ТП
| ТП | | 2015 год | 2016 год | ||
| Июнь | Декабрь | Июнь | Декабрь | ||
| U, кВ | U, кВ | U, кВ | U, кВ | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ТП Спасск | 0 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 |
| 1 | 0,452 | 0,453 | 0,446 | 0,450 | |
| 2 | 0,903 | 0,907 | 0,893 | 0,900 | |
| 3 | 1,355 | 1,360 | 1,339 | 1,349 | |
| 4 | 1,805 | 1,812 | 1,784 | 1,799 | |
| 5 | 2,256 | 2,264 | 2,229 | 2,247 | |
| ТП Сибирцево | 0 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 |
| 1 | 0,445 | 0,467 | 0,456 | 0,449 | |
| 2 | 0,890 | 0,934 | 0,911 | 0,899 | |
| 3 | 1,334 | 1,400 | 1,367 | 1,348 | |
| 4 | 1,778 | 1,867 | 1,821 | 1,796 | |
| 5 | 2,222 | 2,332 | 2,276 | 2,244 | |
Окончание таблицы 3.2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ТП Уссурийск | 0 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 |
| 1 | 0,478 | 0,459 | 0,479 | 0,491 | |
| 2 | 0,956 | 0,917 | 0,958 | 0,981 | |
| 3 | 1,434 | 1,375 | 1,436 | 1,471 | |
| 4 | 1,911 | 1,833 | 1,914 | 1,961 | |
| 5 | 2,388 | 2,290 | 2,391 | 2,450 |
Пример расчета уравнительного тока для межподстанционной зоны Спасск - Сибирцево, с учетом угла разницы фаз между напряжениями на шинах подстанций = 0 и = 5(июнь 2015 года).















