Мой диплом (1230104), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В проекте будем использовать нормативный метод расчета. В качестве исходных данных о нагрузках принимаются среднемесячные значения активной, кВтч, и реактивной энергии, кварч, i-го квартала, соответствующие максимальному годовому потреблению из трех предшествующих лет:
(1.1)
(1.2)
где WPj, WQj – средние значения соответственно активной, кВтч, и реактивной, кВарч, энергии подстанции за j-й месяц в i-м квартале отчетного года.
Таблица 1.2 – Результаты расчета среднемесячных значений активной и реактивной энергии по кварталам для подстанций
Квартал | Подстанция Алонка | Подстанция Новый Ургал | Подстанция Солони | |||
WPj, кВтч | WQj, кВАрч | WPj, кВтч | WQj, кВАрч | WPj, кВтч | WQj, кВАрч | |
I | 580790 | 564050 | 4357465 | 4266896 | 309375 | 291782 |
II | 422477 | 399094 | 2876353 | 2753797 | 206097 | 229451 |
III | 174947 | 173069 | 2170359 | 1756613 | 143029 | 126931 |
IV | 1094257 | 1054418 | 4335937 | 4260150 | 332534 | 336878 |
Остальные подстанции сведены в (Приложение Б).
1.2 Нормативный метод расчета экономического значения коэффициента реактивной мощности
Нормативное значение определяют по формуле [3,4]:
(1.3)
где - базовый коэффициент реактивной мощности, принимаемый равным 0,4 - для подстанций 35 кВ переменного тока;
- отношение потребления активной энергии потребителем в квартале максимальной нагрузки энергосистемы к потреблению в квартале его максимальной нагрузки, определяется для группы трансформаторных подстанций; k - коэффициент, учитывающий отличие стоимостей электроэнергии в различных энергосистемах, принимается из задания.
Значение для i-й подстанции равно отношению
(1.4)
где - потребление i-й подстанцией активной энергии в квартал максимальной нагрузки энергосистемы, кВтч;
- максимальное потребление i-й подстанцией активной энергии за квартал, кВтч.
Для группы из "n " трансформаторных подстанций
(1.5)
После расчета определяют суммарное для группы из "n" подстанций экономическое значение реактивной энергии для каждого месяца i-го квартала. Экономическое значение реактивной энергии
, кВАрч, принимается одинаковым и равным
(1.6)
где ,
,
- коэффициент заполнения графика мощности, для трансформаторных подстанций kз = 0,6.
Технический предел потребления реактивной энергии , кВАрч, для группы из "n" подстанций равен
(1.7)
где .
По результатам расчетов по формулам (1.6) и (1.7) составлена таблица 1.3. Пример расчета для подстанции Алонка для I квартала:
580790/1094257 =0,531,
0,4/(1(0,40,964+ 0,6))=0,4058,
(1,25+0,06)(0,4058/0,9889) =0,759 < 1 принимаем k = 0,759,
2991430,8 кВАрч,
4078126,45 кВАрч.
Таблица 1.3 – Результаты расчета экономического значения и технического предела потребления реактивной энергии
Показатель | Квартал | |||
I | II | III | IV | |
кВАрч | 2991430,8 | 1916788,1 | 1411705,4 | 3101883,4 |
кВАрч | 4078126,45 | 2615810,29 | 1669652,32 | 4130920,08 |
1.3 Расчет суммарной мощности компенсирующих установок группы трансформаторных подстанций
Согласно [2] оплате подлежит реактивная мощность и энергия, потребляемая группой подстанций переменного тока только сверх экономических значений.
Плата за реактивную энергию применяется только при расчетах с потребителями электрической энергии, имеющими среднемесячное потребление более 30 тыс. кВтч в месяц. В связи с этим из общего объема реактивной энергии, потребленной группой трансформаторных подстанций.
Для того чтобы снизить потребление реактивной энергии до экономического значения, в системе электроснабжения располагаются установки параллельной (поперечной) емкостной компенсации, в дальнейшем по тексту называемыми компенсирующими установками (КУ).
Суммарная мощность таких КУ в кВАр по группе подстанций для i-го квартала равна
(1.8)
Требуемая мощность КУ в системе электроснабжения за год определяется как средневзвешенная величина поквартальных значений
(1.9)
Исходя из выбранного значения требуемой суммарной мощности КУ за год далее выбирается мощность конкретных КУ.
Пример расчета:
Таблица 1.4 – Результаты расчета суммарной мощности компенсирующих установок поквартально
Показатель | Квартал | |||
I | II | III | IV | |
| 9056,11 | 5820,29 | 2738,36 | 8766,98 |
7513,39 кВА.
Суммарная мощность компенсирующих установок 7513,39 кВАр.
2 Выбор мощности конкретных компенсирующих установок
Существует два метода расчета мощности КУ: прямой и упрощенный. В данном проекте мы будем пользоваться последним, ввиду отсутствия полной информации по схемным и режимным параметрам СВЭ и ТП, а также и специальных программных средств. В то время как для расчетов по упрощенному методу для СВЭ достаточно иметь данные по входному сопротивлению каждой подстанции и параметры ТП.
2.1 Расчет входного сопротивления подстанций
Расчет входного сопротивления каждой подстанции до шин 10 кВ ведется на основании схемы внешнего электроснабжения, параметров ЛЭП и параметров подстанций.
Из задания мы имеем схему СВЭ, приведенную на плакате (ДР 23.05.05 022 001).
Для определения входных сопротивлений трансформаторных подстанций используем метод преобразования электрических сетей. Идея метода заключается в том, что заданная сложно замкнутая сеть путем постепенных преобразований приводится к линии с двухсторонним питанием. В преобразованной схеме определяются мощности и токи на участках. Затем путем последовательных обратных преобразований находится действительное распределение токов и мощностей в исходной сети. В результате таких преобразований находятся предварительное распределение мощностей и точки раздела мощностей. Точек раздела активной и реактивной мощностей может быть несколько. Сложно замкнутая сеть разрезается по токам раздела активной мощности. В полученных упрощенных схемах выполняется расчет режима при заданном напряжении на источниках питания. Метода постепенного преобразования сложно замкнутой сети использует ряд простых приемов. Каждый из приемов позволяет выполнить преобразование участка сети с малым количеством элементов. Для этого участка можно произвести нужный расчет, а затем с помощью обратных преобразований вернуться к исходной схеме.
Поскольку сеть однородна, т.е. , можно записать
, что позволяет оперировать длинами участков СВЭ. Кроме того, мы пренебрегаем емкостными проводимостями на землю.
Согласно заданию, мы имеем тип проводника ЛЭП АС-70 r0 =0,422 Ом/км, х0 =0,432 Ом/км.
Рисунок 2.1 - Схема для определения zвх1
Lвх1 = 4,06 км,
zвх1= Lвх1(r0 +jx0)= 4,06(0,422+j0,432) =1,71+j1,75 Ом.
Аналогично определяем входное сопротивление других подстанций
Lвх2=49,9 км,
zвx2= Lвх2(r0 +jx0)=21,05+j21,55 Ом.
По результатам расчётов составлена таблица 2.1.
Таблица 2.1- Результаты расчета входного сопротивления линии
Подстанция | z0 | Lвх | zвх |
Алонка | 0,422+j0,432 | 4,06 | 1,71+j1,75 |
Новый Ургал | 49,89 | 21,05+j21,55 | |
Солони | 82,78 | 34,9+j35,8 | |
Сулук | 7,78 | 3,3+j3,6 | |
Герби | 93,31 | 39,4+j40,3 | |
Джамку | 6,42 | 2,7+j2,8 | |
Амгунь | 49,82 | 21+j21,5 | |
Постышево | 6,87 | 2,9+j3, | |
Эворон | 16,08 | 6,8+j6,9 | |
Горин | 6,36 | 2,7+j2,8 | |
Хурмули | 9,81 | 4,1+j4,2 | |
Тырма | 4,00 | 1,69+j1,73 |
2.2 Определение сопротивлений трансформаторов трансформаторных подстанций
Полное сопротивление трансформаторов i-й подстанции находится по следующему выражению: