Компенсация реактивной мощности на Хабаровской ЭЧ ДВЖД (1221816), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Таким образом, требуется обработать большой массив числовых данных, а так же использовать нормативную и справочную литературу. Для облегчения труда и минимизации времени и сил целесообразнее произвести вышеуказанные расчеты при помощи современных продуктов вычислительной техники, т.е. произвести разработку некоего программного обеспечения, которое позволило бы производить расчет более быстро и точно с минимальной погрешностью при решении поставленных задач на конкретном участке электрифицированных железных дорог переменного тока.
Такая программа была разработана в рамках данной ВКР и названа «Расчёт показателей для выбора типа и мощности средств поперечной компенсации реактивной мощности по СТО РЖД 07.022.1-2015».
Программа выполнена на базе программного комплекса MathCad 15 - это программное обеспечение для математических и инженерных вычислений, позволяющая осуществлять задачи обработки данных:
-
в удобной форме представлять разнообразие сведения (применять различные шрифты, начертания, цвета, эффекты оформления);
-
автоматизировать выполнение операций и расчетов с помощью программных вставок;
-
строить различные графики и диаграммы.
MathCad 15 позволяет вести вычисления и документировать их, существенно снижая риск появления дорогостоящих ошибок. В отличие от классического инструмента программирования или электронных таблиц, например, Excel, интерфейс MathCad 15 отображает на дисплее естественную математическую форму, которая понятно всем, даже людям, не работающим в этой программе ни разу. Так же решает задачи моделирования на основе аппарата решения задач линейного программирования, выбирая оптимальные варианты во многих экономических и инженерных задачах. Осуществляет задачи обработки данных, таких как статический анализ.
Рассмотрим структуру разработанной программы. На первом этапе необходимо ознакомиться с обозначениями, которые в последующем помогут пользователю ориентироваться при вводе данных и работе в программе. Красным цветом обозначаются поля, в которых необходимо ввести исходные данные, а зеленым полученные результаты расчета.
Ниже, на рисунке 5.1, показана блок-схема, отображающая алгоритм работы в программе «Расчёт показателей для выбора типа и мощности средств поперечной компенсации реактивной мощности по СТО РЖД 07.022.1-2015»[7].
Рисунок 5.1 – Блок-схема. Алгоритм работы в программе «Расчёт показателей для выбора типа и мощности средств поперечной компенсации реактивной мощности по СТО РЖД 07.022.1-2015»
Рисунок 5.2 – Содержание блоков программы расчёта
Первый блок «ВВОД ИСХОДНЫХ ДАННЫХ». Заносим в MathCad необходимые данные для расчёта, полученные ранее в результате тягового расчёта в программном комплексе КОРТЭС, а так же данные, полученные нами за время преддипломной практике на объекте исследования.
Следующий блок «УСЛОВИЕ 1», в котором после ввода исходных данных программа проверяет соответствие исходных данных по условию, если результат проверки удовлетворительный, то ни каких дополнительных действий не предпринимается и расчёт продолжается без корректировок. Если же результат проверки не удовлетворительный, значит, в составе оборудования устройства поперечной компенсации реактивной мощности необходимо предусмотреть устройство защитного отключения, а так же рассмотреть вариант подключения устройства поперечной компенсации реактивной мощности к сборным шинам тяговой подстанции, в результате чего исходные данные будут изменены.
В разработанной программе условия проверок выполняются по правилам алгебры-логики. Если при проведении проверки по условию в результате решения неравенства получается единица, значит, неравенство верно, если же в результате получается ноль – неравенство не верно. Как правило, в математических выражениях «ложь» отождествляется с логическим нулём, а «истина» с логической единицей.
Далее следует «1 Блок расчёта», в котором после ввода исходных данных программа автоматически просчитает указанные величины и выдаст на просмотр результат в числовом отображении.
Затем переходим ко второму условию проверки «Условие 2», где программа снова автоматически проводит проверку данных. Если результат проверки удовлетворительный, то расчёт продолжается по второму блоку расчёта «2 Блок расчёта», а в том случае если получаем не удовлетворительный результат, то следует продолжать дальнейший расчёт по «3 Блок расчёта».
Следующим действием, после выполнения расчёта по второму или третьему блоку, необходимо выбрать КРМ по рассчитанной ранее мощности. КРМ в своей выпускной квалификационной работе я выбирала по каталогу на сайте завода-производителя «НИИЭФА-ЭНЕРГО».
После выбора устройства поперечной компенсации реактивной мощности нужно произвести проверку по условию «Условие 3», согласно которому мощность КРМ не должна быть больше или равна средней реактивной мощности тяговой нагрузки на расчётном участке. Если результат проверки удовлетворительный, то устройство поперечной компенсации реактивной мощности выбрано верно, а в том случае, если результат проверки не неудовлетворительный, то выбираем КРМ меньшей мощности.
На рисунке 5.2 представлено содержание блоков программы расчёта применительно к Хабаровской ЭЧ Дальневосточной железной дороги.
Отметим, что при расчёте любой другой межподстанционной зоны необходимо изменить исходные данные, но корректировка программы не требуется.
Таким образом, разработанная программа позволяет:
– производить расчет мощности КРМ на посту секционирования;
– производить сравнение полученных результатов с нормами;
– переходить в другие блоки расчёта, если меняются условия расчёта после прохождения проверок;
– представлять результаты расчета в числовом виде.
Программа применима на стадии прогнозных расчетов, как на стадии проекта, так во время эксплуатации. Также данная разработанная программа может быть полезна при изучении работы КУ студентами, выборе параметров КУ в условиях эксплуатации техническими работниками службы Э.
-
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВНЕДРЕНИЯ УСТРОЙСТВ ПОПЕРЕЧНОЙ КОМПЕНСАЦИИ НА ПОСТАХ СЕКЦИОНИРОВАНИЯ УЧАСТКОВ АВАН – РОЗЕНГАРТОВКА И РОЗЕНГАРТОВКА-БИКИН
В данном разделе проводится технико-экономическое обоснование целесообразности усиления системы тягового электроснабжения путём внедрения установок поперечной компенсации на посту секционирования межподстанционных зон Аван-Розенгартовка и Розенгартовка-Бикин.
Включение установок поперечной компенсации обеспечивает снижение затрат на оплату электроэнергии. Также стоит отметить, что компенсирующие установки повышают эффективность работы электрооборудования, улучшая качество электроэнергии, и снижают потери электроэнергии, обеспечивая энергосбережение, что также способствует уменьшению затрат.
Однако, установка компенсирующих устройств требует определённых материальных затрат, поэтому в данном дипломном проекте проводится технико-экономическое обоснование внедрения компенсирующих устройств на постах секционирования межподстанционных зон Хабаровской ЭЧ.
Для расчёта технико-экономического обоснования внедрения установок поперечной компенсации в таблице 5.1 и 5.2 приведены следующие исходные данные, взятые из программного комплекса КОРТЭС.
Таблица 5.1 – Объём потребления электроэнергии на участке Аван-Розенгартовка
| Параметры | Значения |
| Объем потребления активной энергии сверх экономичного значения до установки КУ, тыс. кВт·ч | 504865,08 |
| Потери активной энергии без КУ, тыс. кВт·ч | 17633,88 |
| Потери активной энергии с применением КУ, тыс. кВт·ч | 16013,28 |
Таблица 5.2 – Объём потребления электроэнергии на участке Розенгартовка-Бикин
| Параметры | Значения |
| Объем потребления активной энергии сверх экономичного значения до установки КУ, тыс. кВт·ч | 582005,64 |
| Потери активной энергии без КУ, тыс. кВт·ч | 15584,04 |
| Потери активной энергии с применением КУ, тыс. кВт·ч | 15023,4 |
Капитальные вложения на внедрение КУ определяются на основе действующих рыночных цен по прайс-листам поставщика [8]. На посту секционирования межподстанционной зоны Аван-Розенгартовка необходимо установить одно устройство поперечной компенсации мощностью 6740 кВар. Так же и на посту секционирования соседней межподстанционной зоны необходима установка одного устройства поперечной компенсации мощностью 13480 кВар. Согласно полученным данным из ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО», стоимость одной установки УФК-27,5 кВ составляет 31500 тыс. рублей.
-
Технико-экономическое обоснование внедрения КРМ на пост секционирования участка Аван-Розенгартовка.
В качестве экономического критерия оценки эффективности внедрения КУ может использоваться один из двух показателей – срок окупаемости КУ (
) или годовой экономический эффект (
) [1]:
, (5.1)
, (5.2)
где
– величина капитальных вложений, необходимых для установки КУ, тыс. руб.;
– текущие расходы на содержание и обслуживание КУ, тыс. руб.;
– текущие расходы без учета функционирования КУ, тыс. руб.;
– нормативный коэффициент эффективности новой техники:
.
Стоит отметить, что наиболее оптимальным критерием экономической оценки эффективности является срок окупаемости, так как при определении годового экономического эффекта в расчетной формуле через параметр коэффициента эффективности заложено, что окупаемость капитальных вложений будет в пределах 6,7 – 4 лет, когда реальный срок окупаемости может быть как ниже, так и выше принятого значения
[9].
Таким образом, оценку экономической эффективности внедрения КУ произведём по сроку окупаемости.
Годовые текущие расходы на эксплуатацию устройств КУ, тыс. руб.
, (5.3)
где
– расходы на обслуживание КУ, тыс. руб.;
– амортизационные отчисления, тыс. руб.;
– затраты на оплату потерь активной энергии, тыс. руб.
Расходы на обслуживание КУ определяются из формулы, тыс. руб.
, (5.4)
где
– расходы на заработную плату работников, обслуживающих КУ, тыс. руб.;
– расходы материалов на содержание и обслуживание компенсирующих устройств, тыс. руб.
Если внедрение КУ требует увеличение трудоемкости работ по обслуживанию устройств энергоснабжения и дополнительной оплаты труда, то:
, (5.5)
где
– время, необходимое для текущего обслуживания КУ, час в год;
– средняя часовая оплата труда работника (или группы), обслуживающих КУ.
Практика показывает, что при технико-экономическом обосновании внедрения КУ расходы на его обслуживание (
) не требует столь детальных расчетов, так как составляет 1–3 % от стоимости компенсирующего устройства.
Тогда расходы на обслуживание КУ будут равны:
тыс.руб./год.
Амортизационные отчисления представляют собой накопления, предназначенные для замены оборудования по истечении его срока службы. Они определяются по нормам от стоимости объектов основных средств и включаются в затраты предприятия [9].













