Диплом Лупенко А.И. (1208315), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В качестве исходных данных о нагрузках в расчетах, проводимых в соответствии с ограничениями, принимают:
– при расчете оптимальных
и соответствующих значений
и
;
– нагрузки (потребление) предшествующего года, для которого они к моменту расчета известны по всем кварталам (например, при расчете условий на 2017 год, проводимом в 2016 году, используют данные за 2015 год.);
– при расчете значений
и
нормативным методом – данные, соответствующие году (из последних 2 лет) с максимальным потреблением.
Определение среднего значения активной (кВтч) и реактивной (кВАрч) энергии за k- ый месяц в j-ом квартале отчетного года i-ой подстанцией:
, (3.1)
, (3.2)
где
,
– расход активной и реактивной энергии за месяц i-ой подстанцией (таблица B.1 и B.2 Приложения B).
Среднее значение активной энергии для подстанции Партизанск, за I квартал при действительных размерах движения, кВтч:
.
Среднее значение реактивной энергии для подстанции Партизанск , за I квартал при действительных размерах движения, кВАрч:
.
Результаты расчетов по формулам 3.1 – 3.2 сведены в таблицы 3.1 и 3.2.
Таблица 3.1 – Среднее значение активной энергии по кварталам, [кВтч]
| Тяговые | Кварталы | |||
| подстанции | I | II | III | IV |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| для действительных размеров движения | ||||
| Смоляниново | 10015.667 | 9063.333 | 8770.667 | 9384.667 |
| Анисимовка | 5621 | 5211.667 | 5170 | 5399 |
| Фридман | 7354 | 6857 | 6884 | 6595 |
| Партизанск | 5460.333 | 5238.667 | 5127 | 5344.667 |
Таблица 3.2 – Среднее значение реактивной энергии по кварталам, [кВАрч]
| Тяговые | Кварталы | |||
| подстанции | I | II | III | IV |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| при действительных размерах движения | ||||
| Смоляниново | 5684.667 | 6329.333 | 6344.333 | 6203.333 |
| Анисимовка | 8346 | 8912.333 | 9092.667 | 9703.667 |
| Фридман | 11243.333 | 11206.667 | 11666.667 | 11086.667 |
| Партизанск | 7304.333 | 7415.667 | 7640.667 | 8010.667 |
3.1.1 Определение технических пределов потребления и генерации значения коэффициента реактивной мощности
Нормативное значение
определяют по формуле:
, (3.3)
где
– базовый коэффициент реактивной мощности, принимаемый равным для подстанций 110 кВ переменного тока (
); k – коэффициент, учитывающий отличие стоимостей электроэнергии в различных энергосистемах (k=1,5).
Для подстанций 110 кВ:
Экономическое значение потребления реактивной энергии
, кВАр·ч, определяется по формуле:
, (3.4)
где
– среднемесячное потребление активной энергии за m – ый квартал, кВт·ч;
– согласованная доля потребления активной энергии в часы малых нагрузок.
Согласно формуле 3.4 найдем экономическое значение потребления реактивной энергии для подстанции Партизанск за первый квартал при действительных размерах движения, кВАр·ч
.
3.1.2 Определение технических пределов потребления реактивной энергии группой подстанции по кварталам
Технические пределы потребления реактивной энергии, кВАр
ч, определяют по формуле
, (3.5)
где
– коэффициент заполнения графика реактивной мощности.
При отсутствии графика реактивной мощности
определяют по формуле
, (3.6)
где
- коэффициент заполнения графика активной мощности 0,75.
.
При действительных размерах движения, кВАр
ч
.
Расчет экономических значений и технических пределов потребления реактивной энергии производится в блоке № 1, программного комплекса (см. электронное приложение H). Результаты расчетов сводим в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 – Экономические значения и технические пределы потребления
реактивной энергии группой подстанций по кварталам, [кВАр·ч]
| Квартал | при действительных размерах движения | |
|
|
| |
| I |
|
|
| II |
|
|
| III |
|
|
| IV |
|
|
3.2 Расчет суммарной мощности компенсирующих установок, группы постов секционирования
Согласно [1] оплате подлежит реактивная мощность и энергия, потребляемая группой подстанций переменного тока сверх экономических значений.
Для того чтобы снизить потребление реактивной энергии до экономического значения, в системе тягового электроснабжения располагаются установки параллельной (поперечной) емкостной компенсации, в дальнейшем по тексту называемые компенсирующими установками (КУ).
Суммарная мощность КУ, в кВАр по группе подстанций для i-го квартала равна:
, (3.7)
где
– среднемесячное значение реактивной энергии, кВАр·ч, i-го квартала.
Для первого квартала при действительных размерах движения, кВАр·ч:
.
Требуемая мощность КУ, в кВАр в системе тягового электроснабжения за год определяется как средневзвешенная величина поквартальных значений:
. (3.8)
При действительных размерах движения,
Исходя из выбранного значения требуемой суммарной мощности КУ за год по формуле (3.7) далее выбирается мощность конкретных КУ, и их размещение в системе тягового электроснабжения.
3.3 Выбор мощности конкретных компенсирующих установок, и их размещение в системе тягового электроснабжения
3.3.1 Определение входного сопротивления каждой тяговой подстанции до шин 27,5 кВ
Расчет входного сопротивления каждой тяговой подстанции до шин 27,5 кВ ведется на основании схемы внешнего электроснабжения, параметров линии электропередачи и параметров трансформаторов тяговых подстанций.
3.3.1.1 Расчет входного (узлового) сопротивления до шин высокого напряжения тяговых подстанций
На основании схемы внешнего электроснабжения составляется схема замещения, емкостные проводимости на землю не учитываются.
В связи с тем, что сеть однородна и r/x = const , при преобразовании системы внешнего электроснабжения можно оперировать не сопротивлениями участков, а длинами участков СВЭ.
Величина индуктивного сопротивления одного провода (фазы) воздушной линии на 1 км (Ом/км) определяется по формуле:
, (3.9)
где
– среднее геометрическое расстояние между осями проводов, м, для ЛЭП 110кВ;
=5 метров согласно [5];
– радиус провода ЛЭП, мм;
Индуктивное сопротивление одного провода марки АС-150, для радиуса
мм, Ом/км.
.
Величина индуктивного сопротивления расщепленной фазы трехфазной лини 3
АС-300 на 1 км (Ом/км) определяется по формуле
, (3.10)
где
– эквивалентный радиус фазы, мм; n – количество проводов в расщепленной фазе.
Эквивалентный радиус фазы определяется по формуле:
, (3.11)
где а – расстояние между проводами в фазе, мм.
,
.
Реактивная емкостная проводимость линии, См/км:
, (3.12)
.
Реактивная емкостная проводимость линии с расщепленной фазой определяется по формуле, См/км:
, (3.13)
.
Полное сопротивление 1 км линии электропередач, Ом/км
, (3.14)
Ом/км.
Проводимость линии АС-300, См/км:
, (3.15)
.
Волновое сопротивление, Ом:
, (3.16)
Ом.
Коэффициент распространения линии:
, (3.17)
.
Сопротивление ветви, Ом, определяется по формуле:















