Диплом Лупенко А.И. (1208315), страница 7

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

Текст из файла (страница 7)

, (5.10)

.

5.3 Определение потерь электроэнергии за год в линиях электропередачи

Потери активной электроэнергии в ЛЭП также рассчитывают методом среднегодовых нагрузок, используя в качестве исходных данных значения средних токов фаз обмотки ВН трансформаторов и коэффициенты формы графиков активной и реактивной нагрузок обмотки ВН трансформаторов.

5.3.1 Расчет средних значений фазных токов, протекающих по участкам линии электропередачи

При определении фазных токов на участках ЛЭП необходимо учитывать емкостные (зарядные) токи, протекающие в высоковольтных ЛЭП за счет емкости линии на землю.

Зарядный ток линий электропередачи, А, рассчитывается по формуле

, (5.11)

где – удельная емкостная проводимость ЛЭП, Ом / км; L – длина участка ЛЭП, км.

Зарядный ток для участка Смоляниново – Артёмовская ТЭЦ, А:

.

Зарядные токи в контурах составляются на основании схемы внешнего электроснабжения, и определяется как сумма зарядных токов линии электропередач подходящих к данной подстанции. Матрица зарядных токов приведена в приложении К.

Для фаз А, В, С вводится угол поворота:

для фазы А:

. (5.12)

для фазы В:

. (5.13)

для фазы С:

. (5.14)

Задающие токи в узлах А:

, (5.15)

где – комплексное значение средних токов в фазах обмотки ВН трансформатора, А.

Расчет по формулам приведен в электронном приложении Х, блок 10.

Как отмечалось выше, (см. пункт 3), в дипломном проекте применяется матричный способ расчета сложно-замкнутой сети. На основании схемы внешнего электроснабжения Владивостокской дистанции электроснабжения, составляется направленный граф. Он описывается с помощью 2-х матриц. Первая, матрица соединений в узлах M, описывается в пункте 2.Вторая матрица соединений N, называемая также матрицей соединений в контурах, представляет собой таблицу, строки которой отвечают независимым контурам направленного графа, а столбцы – его ветвям. Если та или иная ветвь входит в контур, то на пересечении соответствующей строки и столбца матрицы N ставится либо +1, либо -1 в зависимости от того, совпадает направление ветви с направлением обхода контура или имеет противоположное с ним направление. Если же ветвь не входит в контур, то в матрице N на пересечении строки и столбца, отвечающих рассматриваемому контуру и ветви, записывается 0.

Матрица N приведена в приложении Ж.

Данная матрица в отличие от матрицы М в общем случае не содержит полной информации о конфигурации сети, так как возможные разомкнутые части ее схемы в матрице N не отражаются.

Матрицы M и N дают возможность записать уравнения состояния электрической цепи в матричной форме. Система взаимно независимых уравнений первого закона Кирхгофа представляется так:

, (5.17)

где и – столбцы токов в ветвях и задающих токов в узлах.

Аналогично систему взаимно независимых уравнений, второго закона Кирхгофа можно записать в виде:

, (5.18)

где – столбец падений напряжения в ветвях схемы.

Чтобы ввести в уравнение второго закона Кирхгофа токи ветвей, воспользуемся законом Ома:

, (5.19)

где – диагональная матрица сопротивлений ветвей, определенная в пункте 3.

Подставляя выражение (5.19) в уравнение (5.18), получим матричное уравнение второго закона Кирхгофа:

. (5.20)

Объединяя матричные уравнения (5.17) и (5.20) в общую систему, получим обобщенное уравнение состояния электрической цепи, вид которого не зависит от ее конфигурации и числа элементов:

. (5.21)

Эти уравнения можно объединить в одно, если матрицы M и N рассматривать как блоки одной объединенной матрицы параметров схемы замещения сети:

. (5.22)

Теперь обобщенное уравнение состояния принимает компактный вид:

. (5.23)

Здесь матрица А является квадратной и обычно не особенной, поэтому уравнение (5.22) можно решить относительно искомых токов:

. (5.24)

Расчеты по формулам (5.11) – (5.24) производятся в блоке №10, электронного приложения Э.

Для режима с проектируемыми КУ расчеты выполняются аналогично, только в формуле 5.15 используются значения средних токов в обмотках ВН трансформатора с учетом КУ рассчитанные в 4 пункте.

По результатам расчетов, составляются таблицы средних значений фазных токов на участках ЛЭП в комплексной форме (алгебраической) для варианта без компенсации, а также с включением КУ.

5.3.2 Определение среднегодовых потерь мощности на участках линии электропередач

Основные потери мощности в линиях электропередачи 110 кВ – это нагрузочные (переменные) потери, потери на корону (постоянные потери) в линиях электропередачи данных классов напряжений не учитываются в расчетах.

Тогда суммарные среднегодовые потери мощности на участках ЛЭП для одной фазы, кВт. рассчитываются по выражению:

, (5.25)

где j – номер участка ЛЭП; m – число участков ЛЭП; , – средние значения соответственно активных и реактивных составляющих фазного тока на j-м участке ЛЭП, А; , – коэффициенты формы графика соответственно активных и реактивных нагрузок для одной фазы ЛЭП.

Коэффициент формы графика активной нагрузки , а для реактивной нагрузки .

Суммарные среднегодовые потери мощности на участке Смоляниново- Партизанск, для фазы А, Вт:

.

Суммарные потери активной электроэнергии в ЛЭП без компенсации и с включением КУ за год, кВтч, по формуле:

, (5.26)

.

Таблица 5.2 – Потери электроэнергии в трансформаторах, компенсирующих

установках и ЛЭП за год, [кВтч]

6 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

6.1 Анализ вредных факторов, определяющих условия труда на тяговых подстанциях.

Тяговая подстанция является объектом, который должен удовлетворять требованиям безопасности и экологии. При эксплуатации ТП на работников воздействуют опасные и вредные факторы. Вредным производственным фактором является фактор, воздействие которого на человека ведет к появлению и развитию заболеваний и снижению работоспособности. Опасными факторами являются такие, которые, воздействуя на человека, могут привести к тяжелым травмам или смертельному исходу. Опасные и вредные производственные факторы подразделяются на следующие группы:

физические;

химические;

биологические;

психофизиологические.

К вредным физическим факторам, действующим на работников ТП, относятся шум, электромагнитные поля, недостаточное и некачественное освещение, несоответствие нормам показателей микроклимата в помещении, вредные пары аккумуляторной батареи, трансформаторное масло и т.д.

Электрическое поле частотой 50 Гц и напряженностью до 5 кВ/м не оказывает на организм человека вредного воздействия, поэтому время пребывания персонала в нем не нормируется. При напряженности более 5 кВ/м время пребывания регламентируется СанПиН 2.2.4.1191-03.

Создание нормального микроклимата на рабочем месте обуславливает производительность и качество выполняемой работы. Микроклимат внутри помещения нормируется. Температура окружающего воздуха может колебаться от + 18° до + 23° при относительной его влажности 65%, скорость движения воздуха не более 0,3 м/сек. Для нормализации микроклимата на ТП устанавливается общеобменная и местная вентиляция, а также электрическое отопление для поддержания температурного режима.

Открытая часть и помещения ТП должны быть хорошо освещены. Для освещения открытой части проектируются прожекторные мачты, число которых, а также мощность источников света, принимаются согласно расчетов. Освещение рабочих мест внутри помещения должны соответствовать требованиям ПУЭ.

В зависимости от категории работ освещенность рабочего места должна находиться в пределах 200-700 лк. На подстанциях кроме естественного освещения предусмотрено и искусственное, которое подразделяется на:

рабочее (необходимое для осуществления производственного процесса): в проходах - 75 лк;

помещении щитовой - 200-500 лк.

аварийное (для продолжения работы при отключении рабочего

освещения):

в проходах и на открытой части - 1 лк;

в помещении щитовой - 2 лк.

эвакуационное (для эвакуации людей в случае аварии и отключении освещения из помещения):

в проходах и открытой части - 1 лк;

в помещениях - 0,5 лк.

Основным источником шума на ТП являются вентиляционные установки помещения, преобразовательных агрегатов и аккумуляторной батареи. Характеристикой постоянного шума на рабочих местах является уровень звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами: 31,5, 63. 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Для помещений управления и постоянных рабочих мест допустимый уровень звукового давления по ГОСТ-12.1.003-83 составляет 60-85 дБА. Защита от шума в помещениях осуществляется применением специальных звукопоглощающих материалов, рациональным размещением рабочих мест и мест отдыха.

Химическое воздействие на организм человека оказывают вредные вещества, выделяющиеся при нагреве изоляционных и лакокрасочных материалов. Содержание этих веществ в воздухе без превышения ПДК обуславливается работой электроустановок в нормальном режиме.

К психологическим факторам относятся нервно-психические нагрузки, связанные с важностью принимаемых решений, факторы, связанные с неправильной организацией труда. Для снижения их воздействия должно проводиться обучения персонала, необходимо правильно организовывать труд и рабочее место.

Биологические факторы представляют собой микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибки), появляющиеся из-за нарушения правил личной гигиены, санитарного состояния помещения, неисправности сантехнических коммуникаций.

Ведущим вредным фактором является электромагнитное воздействие.

6.2 Действие ЭМП на организм человека

На основе построения моделей, состоящих из двухфазной линии (шины 27,5 кВ) и многофазной линии (отходящие фидера) и их расчета получают уровни напряженности электрического и магнитного полей 50 Гц в открытом распределительном устройстве – 27,5 кВ (рис. 6.1).

Характеристики

Список файлов ВКР