Степанов (1215690), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

, (2.81)

Проверка по электродинамической стойкости:

, (2.82)

где – ударный ток при трехфазном коротком замыкании за реактором, кА.

Проверка реактора по тепловому импульсу тока короткого замыкания:

, (2.83)

где – тепловой импульс по расчету, (кА) с; предельный ток термической стойкости, кА [5]; длительность протекания тока термической стойкости, с [5].

Сопротивление до установки реактора, Ом:

, (2.84)

Выбираем реактор РТСТ–10–1000–0,06У3, согласно [23], устанавливаем по одному в каждую линию.

Фактический ток после установки реактора, А:

, (2.85)

Сопротивление после установки реактора, Ом:

, (2.86)

где – сопротивление реактора, Ом.

Производим вычисления по формулам (2.80) –(2.86):

кВ,

А,

кА,

(кА) с,

Ом,

Ом,

А,

Выбираем кабель АС–95 и нулевая жила 70 с алюминиевыми жилами, прокладываемый в земле:

А.

Сопротивление кабеля = Ом/км, = Ом/км. Длину кабеля принимаем 30 м.

2.3.3 Расчет токов короткого замыкания до точки К₄

При расчётах токов короткого замыкания в сетях с напряжением ниже 1000 В, необходимо учитывать активное сопротивление элементов цепи короткого замыкания, [6].

Точка К₄ находится на шинах низкого напряжения ТСН.

Рисунок 2.4 – Схема замещения до точки К₄

Результирующие индуктивное сопротивление до точки К₄:

, (2.87)

Результирующие активное сопротивление до точки К₄:

, (2.88)

Результирующее полное сопротивление в точке К₄:

, (2.89)

Произведем вычисления по формулам (2.8)–(2.12), (2.87)–(2.89):

Ом,

Ом,

Ом,

Ом,

Ом,

Ом,

Ом,

Ом,

Произведем вычисления по формулам (2.17)–(2.18):

с,

.

Результаты расчёта приводим в приложении В.11.

3 РАСЧЕТ КОМПЕНСАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ

3.1 Определение коэффициента реактивной мощности

Для расчёта компенсационной установки воспользуемся методикой представленной в [24].

Определим натуральный коэффициент реактивной мощности:

(3.1)

где и средние значения активной и реактивной мощностей на вводе 27,5 кВ трансформатора.

На основании протокола замеров от 05.12.2016 принимаем .

Произведём вычисления по формуле (3.1):

Согласно [25] нормативное значение натурального коэффициента реактивной мощности равно 0,4. Полученное значение говорит о необходимости применения компенсационной установки на подстанции.

3.2 Расчёт экономического значения коэффициента реактивной мощности и требуемой мощности компенсационной установки

Таблица 3.1 Среднеквартальное значение активной и реактивной энергии

Нормативное значение определяют по формуле [3,4]:

(3.2)

где - базовый коэффициент реактивной мощности, принимаемый равным 0,5- для подстанций 110, 220 кВ переменного тока; - отношение потребления активной энергии потребителем в квартале максимальной на­ грузки энергосистемы к потреблению в квартале его максимальной нагрузки, оп­ ределяется для группы тягoвых подстанций; k – коэффициент, принимаемый равным 1,2 , учитывает от­ личие стоимостей электроэнергии в различных энергосистемах.

Значение подстанции равно отношению:

(3.3)

где - потребление подстанцией активной энергии в квартал максимальной нагрузки энергосистемы (номер квартала – 3), кВтч; - максимальное потребление i-й подстанцией активной энергии за квартал, кВтч.

Требуемое значение мощности компенсационной установки подстанции найдём по формуле:

(3.4)

Произведём вычисления по формулам (3.2-3.4):

3.3 Определение параметров компенсирующей установки

Применим силовой конденсатор типа КС2-10,5-100-2УЗ (номинальная мощность одного конденсатора меняется q_ном = 100 кВАр.)

Таблица 3.2 – Характеристики силового конденсатора КС2-10,5-100-2УЗ

Число конденсаторов М, шт., соединяемых последовательно, зависит от но­ минального напряжения КУ и конденсаторов, сопротивления реактора, разброса емкости рядов конденсаторов, а также от нагрева конденсаторов высшими гар­ мониками и солнечной радиацией:

(3.5)

где 1,03 - коэффициент, учитывающий разброс емкости рядов конденсаторов; u_Ш - номинальное напряжение на шинах, к которым подключено КУ, принимаемое 27,5 кВ; а - коэффициент увеличения напряжения на конденсаторной батарее из-за наличия реактора, принимаемый 1,14; u_ном.с - номинальное напряжение одного конденсатора, равное 10,5 кВ; b - коэффициент, учитывающий дополнительный нагрев конденсаторов высшими гармониками и солнечной радиацией:

(3.6)

где 1,04 - коэффициент, учитывающий нагрев конденсаторов солнечными луча­ ми в КУ открытой установки; k - номер гармоники; _k- относительное содер­ жание k-й гармоники тока в КУ.

Таблица 3.3 – Гармонический состав тока в КУ

Номер гармоники
3	0,219
5	0,093
7	0,026
9	0,024
11	0,011
13	0,018

Число параллельных (цепочек) КУ определяется необходимой реактивной мощностью установки и типом применяемых конденсаторов:

(3.7)

Произведём расчёт по формулам (3.8-3.10):

.

Принимаем M=4 шт.

Принимаем N=16 шт

Согласно [24] установленная мощность КУ , должна быть несколько больше требуемой мощности КУ . По результатам расчётов видно, что выбранные параметры КУ удовлетворяют данному требованию.

6400 кВар ˃ 6267,784 кВар.

Последовательно с конденсаторами КУ устанавливается один или два реак­ тора 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 гармони­ ка составляет наибольший процент содержания высших гармонических составляющих в кривой тока электровоза переменного тока.

Реакторы в реальных условиях обычно настраивают на частоту, величина ко­торой ниже, чем частота третьей гармоники. Это связано с тем, что емкость кон­денсаторов и индуктивность реактора сильно зависит от температуры, влажно­ сти и других факторов воздействия окружающей среды. Частоту выбирают рав­ ной 130-140 Гц.

В качестве реактора в КУ, устанавливаемых на тяговых подстанциях, 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 [27].

Для определения номера отпайки реактора при подключении производят расчет индуктивности реактора, Гн:

(3.8)

где f - предварительная частота настройки реактора, f = 140 Гц.

По значению L_p, полученному по формуле (3.8), из паспортных данных реактора выбирают ближайшее паспортное значение индуктивности реактора L_p.nacn и номер отпайки реактора №_реак.

В случае если индуктивность L_p получается намного меньше, чем паспорт­ные значения, то необходимо установить два реактора, включенных параллель­ но, при индуктивность L_p> L_p.nacn устанавливают также два реактора, только включенных последовательно.

Фактическое значение частоты настройки реактора на основании выбранного значения индуктивности реактора L_p.nacn:

(3.9)

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.

(3.10)

где x_c - емкостное сопротивление одного конденсатора, Ом,

От выбранного числа параллельно и последовательно соединенных конден­саторов зависит емкостное сопротивление батареи конденсаторов Х_C, 0м:

(3.10)

где Х _р - индуктивное сопротивление реактора на частоте 50 Гц, 0м;

(3.11)

Произведём вычисления по формулам (3.8 -3.11):

;

1 реактор, m=1.

Характеристики

Список файлов ВКР