Диплом Лупенко А.И. (1208315), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Принимаем
.
От выбранного числа параллельно и последовательно соединенных конденсаторов зависит установленная мощность QКУ.уст, кВАр и емкостное сопротивление батареи конденсаторов
, Ом :
, (3.36)
кВАр;
, (3.37)
Ом.
Последовательно с конденсаторами КУ устанавливается один или два реактора для того, чтобы КУ выполняла функции фильтра высших гармонических составляющих кривой тока. Индуктивность реактора выбирается таким образом, чтобы КУ являлась фильтром 3-й гармоники (f = 150 Гц), так как третья гармоника составляет наибольший процент содержания высших гармонических составляющих в кривой тока электровоза переменного тока.
В качестве реактора в КУ, устанавливаемых на постах секционирования, используют реактор ФРОМ-3200/35 (реактор фильтровой, однофазный, масляный, номинальной мощности 3200 кВАр, класс напряжения – 35 кВ). Реактор имеет пять отпаек с различной величиной индуктивности [4].
– 1-ая отпайка – 107 мГн.
– 2-ая отпайка – 99 мГн;
– 3-ая отпайка – 91 мГн;
– 4-ая отпайка – 83 мГн;
– 5-ая отпайка – 75 мГн;
Для определения номера отпайки реактора при включении производят расчет индуктивности реактора, Гн:
, (3.38)
.
В соответствии с [6] по значению LР, полученному по формуле (3.41) из паспортных данных реактора выбирают ближайшее паспортное значение индуктивности реактора LР.пасп и номер отпайки реактора №реак.
В случае если индуктивность LР получается намного меньше, чем паспортные значения, то необходимо установить два реактора, включенных параллельно, при индуктивности LР LР.пасп устанавливают также два реактора, только включенных последовательно.
Фактическое значение частоты (Гц) настройки реактора на основании выбранного значения индуктивности реактора LР.пасп:
, (3.39)
где m – коэффициент, зависящий от количества и типа соединения реакторов:
при одном реакторе – m = 1; при двух последовательных – m = 2; при двух параллельных – m = 0,5.
.
Расчет полезной мощности КУ, то есть той мощности, которая генерируется КУ в сеть, производится по формуле, кВар:
, (3.40)
где XР – индуктивное сопротивление реактора на частоте 50 Гц, Ом;
, (3.41)
где f – промышленная частота, Гц.
.
Аналогично, параметры компенсирующих установок определяются для всех постов секционирования при действительных размерах движения и при пропуске поездов повышенной массы.
Результаты расчетов по формулам (3.35) – (3.44) приводятся в Электронном приложении Н, блок № 3.Значения параметров компенсирующих устройств при действительных размеров движения приведены в таблице Г.1, Приложения Г.
4 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ, ТРЕБУЮЩИХСЯ ДЛЯ РАСЧЕТА КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМЕ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
4.1 Определение данных, необходимых для анализа компенсации реактивной мощности в системе тягового электроснабжения
Расчет данных, необходимых для анализа компенсации реактивной мощности и КЭ в системе тягового электроснабжения Владивостокской дистанций электроснабжения, производится по ежемесячным расходам активной и реактивной энергии за год по подстанциям (см. Приложение В).
Расчет средних токов плеч питания тяговых подстанций.
Для расчета необходимо найти средние значения токов (А) подстанций. Поскольку расчет показателей качества электроэнергии идет на границе балансовой принадлежности (шины высокого напряжения подстанции), то все значения токов приводятся к высокому напряжению.
, (4.1)
, (4.2)
где
=110 кВ – номинальное напряжение сети;
и
– среднегодовые значения соответственно активной (кВт
ч) энергии и реактивной (кВАр ч) энергии, которые определяются по формулам:
, (4.3)
, (4.4)
где
и
– расход активной (кВТч) и реактивной (кВАрч) энергии
i-ой подстанции за j-ый месяц, (см. Приложение В).
Среднегодовое значение активной энергии для подстанции Партизанск при действительных размерах движения:
Среднее значение активного тока для подстанции Партизанск при действительных размерах движения, А:
.
Среднее значение реактивного тока для подстанции Партизанск при действительных размерах движения, А:
.
По величине токов подстанций и отношению токов плеч питания (n) определяются средние значения токов плеч питания для отстающей (от) и опережающей (оп) фазы:
. (4.5)
Расчет активных и реактивных составляющих, А:
, (4.6)
,
, (4.7)
,
, (4.8)
,
, (4.9)
.
Расчет вектора токов, кА:
, (4.10)
,
(4.11)
.
Расчет производится в блоке № 4, электронного приложения C. Результаты расчетов приведены в таблице 4.1
Таблица 4.1 Токи подстанций и плеч питания, [кА]
| Подстанция | при действительных размерах движения | |||
|
|
|
|
| |
| Смоляниново | 120,773 | 121,878 | 67,096-j67,710 | 53,677-j54,168 |
| Анисимовка | 77,317 | 81,888 | 42,954-j45,493 | 34,363-j36,395 |
| Фридман | 57,704 | 33,616 | 31,058-j18,675 | 25,646-j14,940 |
| Партизанск | 57,081 | 39,681 | 31,712-j22,045 | 25,369-j17,636 |
Определение эффективных значений токов подстанций, А:
, (4.12)
, (4.13)
где
, – расход активной энергии, кВтч за j-й месяц, см.Приложение В;
– расход реактивной энергии, кВАрч за j-й месяц, см.Приложение В.
Эффективные токи плеч питания:
,
,
,
– определяются по формулам (4.6) – (4.11), только вместо средних токов подстанций в данные формулы подставляются значения эффективных токов из выражении (4.12) и (4.13).
,
,
,
,
,
.
Расчет составляющих среднеквадратичного отклонения токов плеч питания, А:
, (4.14)
;
, (4.15)
;
, (4.16)
;
, (4.17)
;
Среднеквадратичное отклонение токов плеч питания, А
, (4.18)
;
, (4.19)
.
Определение средних значений углов сдвига фаз между током и напряжением плеча питания.
Значение угла сдвига фазы между средним током и напряжением плеча питания, гр.эл.:
, (4.20)
.
, (4.21)
.
По результатам расчетов по формулам (4.4) – (4.21) составляется таблица 4.2 значений всех токов и углов сдвига фазы для всех подстанции.
Таблица 4.2– Значения токов плеч питания и углов сдвига фазы для всех подстанций
| Подстанция |
|
|
|
|
|
|
|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Смоляниново | 67,096-j67,710 | 53,677-j54,168 | 67,147-j67,781 | 53,718-j54,224 | 2,63-j3,091 | 2,104-j2,473 | 45,261 |
| Анисимовка | 42,954-j45,493 | 34,363-j36,395 | 43,053-j45,547 | 34,442-j36,438 | 2,919-j2,211 | 2,335-j1,769 | 46,645 |
| Фридман | 32,058-j18,675 | 25,646-j14,940 | 32,091-j18,694 | 25,675-j14,956 | 1,470-j0846 | 1,176-j0,676 | 30,233 |
| Партизанск | 31,712-j22,045 | 25,369-j17,636 | 31,757-j22,073 | 25,405-j17,658 | 1,693-j1,106 | 1,354-j0,885 | 34,806 |
4.2 Определение средних, эффективных токов и среднеквадратичного отклонения токов в фазах ВН трансформатора
Значения средних и эффективных токов в фазах обмотки трансформатора зависят от типа подстанции и определяются в соответствии с [4].
Для отстающей фазы обмотки комплексное значение среднего тока, А, равно:














