Вукотич А.А. Антиплагиат (1213148), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Для особой группы в качестве третьего источника питания,равно как и для второго источника потребителей первой категории применяютсяместные электростанции, электростанции энергосистем, дизель-генераторныйагрегат (ДГА), аккумуляторные батареи и другие [16].Потребители второй категории – это электроприемники, перерыв вэлектроснабжении которых может привести к большому недоотпускупродукции, массовым простоям рабочих, механизмов, промышленноготранспорта, а 89 также нарушению привычной деятельности населения. При этомэнергоснабжение должно осуществляться от двух независимых, взаимнорезервирующих источников питания с 46 перерывом электроснабжения на времявключения 131 дежурным персоналом или выездной 131 бригады резерва [16].Экономически выгодный режим работы трансформаторов на подстанцияхотносится к эффективным мероприятиям по снижению потерь электроэнергии.
7При раздельной работе каждый из трансформаторов включается навыделенную секцию шин. При этом снижаются токи короткого замыкания затрансформаторами, что облегчает работу оборудования и коммутационныхаппаратов. Однако такой режим работы трансформаторов менее экономичен посравнению с режимом параллельной их работы [15].Наиболее экономичный режим соответствует нагрузке трансформаторов,пропорциональной их номинальной мощности. Экономическое распределениенагрузок между параллельно работающими трансформаторами наступает в томслучае, если их параметры одинаковы. К сожалению, на практике не удаетсядостигнуть такого положения, чтобы на каждой подстанции трансформаторыбыли однотипными.Допускается параллельная работа разнотипных трансформаторов 5 приусловии, если:- группы соединений обмоток одинаковы, а 5 соотношение между ихноминальными мощностями 5 не превышает 1:3;26- коэффициенты трансформации различаются не более чем на +/- 0,5 %;- напряжения короткого замыкания различаются не более чем на +/- 10 %среднего арифметического значения напряжения короткого замыканиявключаемых на параллельную работу трансформаторов;- 73 произведена фазировка трансформаторов [17].
7При этом нагрузка трансформаторов будет несколько отличаться отэкономической из-за появления уравнительных токов.При минимумах суточного и годового графиков нагрузок частьтрансформаторов целесообразно отключить. При этом, если подстанция питаетпотребителей I категории, при отключении одного из трансформаторов долженбыть предусмотрен автоматический ввод резерва [15].1.5 7 Потери мощности в силовых трансформаторах при несимметричныхнагрузкахРассмотрим схему, состоящую из трехфазной линии и расположенной на ееконце трансформаторной подстанции, на которой обмотки трансформаторасоединены в ту или иную схему.
Обозначим активное сопротивление нафазу Rф.Потери мощности в рассматриваемой системе можно найти двумяспособами:1. сначала рассчитать токи в каждой фазе, потери мощности в фазах. Затем,сложив их, найти общую потерю мощности;2. определить потери мощности отдельно от токов прямой и обратнойпоследовательности, а общие потери найти как их сумму:(1.15) 66Второй способ удобнее, тем более что обычно одновременно с расчетом27потерь определяют и несимметрию токов и напряжений, которые такжевыражают через симметричные составляющие.Известно, что в системе электроснабжения железных дорог напряжение уисточника питания несимметрично и сама трехфазная система, состоящая излиний передачи трансформаторных подстанций и тяговой сети, такженесимметрична.
Но эти особенности сказываются незначительно, и поэтомупринимается во внимание только несимметрия нагрузки.Пусть три фазы системы А, В и С с симметричными фазовыминапряжениями на вторичной стороне, равными Ua, Ub и Uc несутнесимметричную, но синусоидальную нагрузку Iан, Ibн, Icн с различными угламисдвига фаз относительно своих напряжений φан, φbн и φcн. Так как в общемслучае эти углы не равны, то нагрузки сдвинуты друг относительно друга науглы, отличающиеся от 120°.Для исследований и расчетов оказывается более удобным представить их вкомплексной форме:(1.16)где – представляют суммарные тяговые и районные нагрузки фаз.Здесь токи со знаком штрих I'н представляют активную, а со знаком дваштриха I''н – реактивную составляющие токов нагрузки относительно своихнапряжений.
Так как нагрузка, как правило, имеет индуктивный характер, то ввыражениях (1.16) перед вторыми членами стоит знак минус. Потери мощностиот прямой и обратной составляющих тока:(1.17)(1.18)28где I1 и I2 – модули токов прямой и обратной последовательности в трехфазной 66системе.Модули токов I1 прямой и I2 обратной последовательности на первичнойстороне трехфазного трансформатора зависят только от соотношенийнапряжений на первичной и вторичной 66 сторонах и не зависят от схемысоединения его обмоток. Если отношение числа витков первичной и вторичнойобмоток трансформатора принять равным единице, то модули токов прямой иобратной последовательности будут одинаковы как для вторичной, так и дляпервичной 66 сторон [18].Так как токи обмоток несинусоидальны, то потери мощности будутопределяться суммой потерь от гармоник, т.
е. величиной [19]:(1.19)где ν – порядок гармоники.Общие потери мощности трехобмоточного трансформатора в обмотке будутравны [19]:(1.20)1.6 Оценка погрешности методикТяговые нагрузки системы электроснабжения 25 кВ характеризуются резкопеременными однофазными токами левого (Iл) и правого (Iп) плеч питаниятяговой сети [18].Рассмотрим токи обмоток тягового ( ), районного ( ) и29высшего ( ) напряжения силового трансформатора (рисунок 1.2).Рисунок 1.2 – Схема распределения токов в обмотках высшего, тягового ирайонного напряжения тягового трансформатораТоки в обмотках высшего напряжения для схемы рисунок 1.2 определим поформулам [18].Токи плеч питания тяговых нагрузок и мощность нагрузок районногонапряжения приведены к высшему напряжению, тогда токи в обмотках высшегонапряжения будут определяться по формуле:30(1.21)где – токи правого и левого плеча, А; – операторыповорота питающего напряжения левого, правого плеч питания и обмоток АХ,BY и CZ; φл, φп – угол сдвига тока левого и правого плеча относительнонапряжения плеча; Pp – активная мощность районной нагрузки, кВт; Qp –реактивная мощность районной нагрузки, квар; UР – напряжение районнойнагрузки, кВ;Токи обмоток тягового напряжения равны:31(1.22)Токи обмоток районного напряжения равны:(1.23)Для оценки погрешности расчета по формуле (1.21) рассмотрим частныйслучай определения нагрузочных потерь мощности в обмотках высшегонапряжения тягового трансформатора.Определим токи обмоток высшего напряжения при районной нагрузкеравной нулю, Iл=0, Iп≠0 по формуле (1.21):32(1.24)Нагрузочные потери мощности в обмотках высшего напряжения тяговоготрансформатора определим по формуле с учетом (1.24), кВт:(1.25)где IАХ, IBY, ICZ – ток обмоток высшего напряжения тягового трансформатора, А;RВ – активное сопротивление обмоток высшего напряжения тяговоготрансформатора, Ом.Подставив в формулу (1.25) значение токов обмоток высшего напряжения из(1.24) получим мощность потерь в обмотках высшего напряжения, кВт:(1.26)При симметричном распределении мощности плеча в обмотках иопределении потерь мощности по методике [14] получим, кВт:(1.27)Исходя из расчетов видно, что потери мощности в 2 раза больше, чем[20].В связи с этим нагрузочные потери мощности в тяговых трансформаторахпредлагается определять в обмотках высшего, тягового и районного напряженияпо каждой фазе отдельно.33В данной главе был проведен анализ стратегических программ, в которыхрассмотрены перспективы развития железнодорожного транспорта.
Одной изактуальных задач является снижения потерь электрической энергии в системетягового электроснабжения. Проанализировав методы расчета потерь мощностии электрической энергии в силовых трансформаторах, доказано, чтоиспользование предложенной методики в работе определения потерь мощностии электрической энергии приводит к двойной погрешности.Предложено определять потери мощности в каждой фазе в обмоткахвысшего, тягового и районного напряжения тягового трансформатора.Снижение потерь мощности и электрической энергии в тяговыхтрансформаторах подстанций системы тягового электроснабжения предлагаетсядостигать анализом мгновенных схем и выбором интервалов времени.Комплексное снижение потерь мощности в тяговой сети и в тяговыхтрансформаторах приведет к минимальным потерям электрической энергии всистеме тягового электроснабжения.Рассмотрим потери мощности в тяговой сети.
89342. ПОТЕРИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ТЯГОВОЙ СЕТИ2.1 89 Структура потерь в тяговой сетиДля повышения энергоэффективности в тяговой сети, необходиморассмотреть снижение потерь электрической энергии [21]. Потериэлектрической энергии получаются из разности данных счетчиковэлектроэнергии, отпущенной тяговыми подстанциями и потребленнойэлектроподвижным составом на движение [22].Потери электроэнергии в тяговой сети можно найти по формуле (2.1):(2.1)Структура потерь электроэнергии в тяговой сети определяется выражением:(2.2)где – технологические потери электрической энергии в тяговой сети;– дополнительные потери электрической энергии в тяговой сети;коммерческие потери электрической энергии в тяговой сети.В ходе передачи электроэнергии от тяговой подстанции (ТП) кэлектроподвижному составу появляются технологические потериэлектроэнергии [22].35Технологические потери находятся с помощью тока в проводах тяговой сетии ее активного сопротивления [18] 2 согласно формуле (2.3):(2.3)где t – расчетный период времени; комплексный ток в i-м элементеконтактной сети; активное сопротивление i-го элемента тяговой сети.В 2 тяговой 1 сети из-за погрешности методов и средств учета электрическойэнергии на электроподвижном составе и тяговых подстанциях в тяговой сетивозникают коммерческие потери электроэнергии [22].Так при односторонней схеме питания тяговой сети потери электрическойэнергии состоят из технологических и коммерческих потерь инаходится по формуле:(2.4)Однако односторонняя схема питания тяговой сети имеет ряд недостатков.Среди них выделим: 1) большие потери активной мощности из-за большихвеличин токов в контактной сети, уменьшает напряжение у электроподвижногосостава; 2) большие потери электроэнергии и большая потребная мощностьсиловых трансформаторов, вследствие большой неравномерностираспределения тока по времени.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
