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

Текст из файла (страница 5)

Выберем для направленного графа (рисунке 5.2) в качестве балансирующего узел m, после чего составим матрицы инциденций M и N, матрицы сопротивлений в ветвях и диагональной матрицы сопротивлений. Матрица M содержит количество строк, равное количеству узлов без балансирующего и количество столбцов, равное количеству ветвей. Элементы матрицы M принимают три значения: если узел является началом вершиной ветви, то элемент матрицы mij=+1, если конечной, то mij=-1, а если узел не является вершиной ветви, то mij=0. Матрица N содержит столбцов столько, сколько ветвей, а строчек – сколько независимых контуров. Ее элементы также могут принимать три значения: если ветвь входит в контур и их направления совпадает, то mij=+1, если ветвь входит в контур и их направления не совпадает, то mij=-1, если ветвь не входит в контур, то mij=0.

Рисунок 5.2 – Схема направленного графа

Далее строим матрицу сопротивлений и диагональную матрицу сопротивлений, сопротивление энергосистемы не учитывается в связи с большим количеством параллельных ветвей и относительно небольшим напряжением энергосистемы, также при двухцепных линиях сопротивления уменьшаются вдвое. Находим матрицу узловых проводимостей путём перемножения перемножения матрицы М, обратной матрицы сопротивления ветвей и транспонированной матрицы М. Строим столбцовую матрицу задающих токов без компенсирующих устройств и с применением КУ. Определяем падения напряжения в линиях путём перемножения обратной матрицы узловых проводимостей и матрицы задающих токов. Токи в ветвях находим путём перемножения матриц: проводимости ветвей, транспонированная М, падения напряжения в линиях. Так как нагрузка симметричная то расчёт ведём по фазе А, полученные значения сведены в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 – Результаты определения токов в ЛЭП

Окончание таблицы 5.1

5.2 Определение среднегодовых потерь мощности на участках линии электропередачи

Основные потери мощности в линиях электропередачи 35 кВ – это на­грузочные (переменные) потери, потери на корону (постоянные потери) в лини­ях электропередачи данных классов напряжений не учитываются в расчетах [7].

Тогда суммарные среднегодовые потери мощности на участках ЛЭП для трёхфазной сети, кВт, рассчитываются по выражению

(5.1)

где j – номер участка ЛЭП; m – число участков ЛЭП; - значения соответственно активных и реактивных составляющих фазного тока на j участке ЛЭП, А;

После расчета суммарных среднегодовых потерь мощности ЛЭП определяют суммарные потери активной электроэнергии в ЛЭП без КУ и с включением КУ за год , кВтч, по формуле

(5.2)

На основании результатов расчетов потерь электроэнергии в линии электро­передачи определяется количество сэкономленной электроэнергии в ЛЭП. Результаты расчета приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 – Результаты расчетов потерь в ЛЭП

Величина потерь мощности зависит от передаваемой мощности, квадрата напряжения и квадрата коэффициента мощности. Повышение уровня коэффициента мощности (снижение угла между напряжением и током), позволяет снизить потери активной мощности в сопротивлении линии.

По таблице 5.2 мы видим, что потери мощности без компенсирующих установок на 45,2% больше, чем потери мощности с компенсаций.

6 Определение потерь напряжения в линиях электропередач

Поперечная компенсация реактивной мощности не только уменьшает потери электроэнергии в линиях и трансформаторах трансформаторных подстанций, но и уменьшает потери напряжения, что улучшает качество электрической энергии. В соответствии с государственным стандартом в электрических сетях среднего и высокого напряжений вместо значения номинального напряжения электропитания принимают согласованное напряжение электропитания Uс. Для указанных выше показателей КЭ установлены следующие нормы: положительные и отрицательные отклонения напряжения в точке передачи электрической энергии не должны превышать 10% номинального или согласованного значения напряжения в течение 100 % времени интервала в одну неделю. Допустимые значения положительного и отрицательного отклонений напряжения в точках общего присоединения должны быть установлены сетевой организацией с учетом необходимости выполнения норм настоящего стандарта в точках передачи электрической энергии. В электрической сети потребителя должны быть обеспечены условия, при которых отклонения напряжения питания на зажимах электроприемников не превышают установленных для них допустимых значений при выполнении требований настоящего стандарта к КЭ в точке передачи электрической энергии [1].

Для определения падений напряжений на участках ЛЭП (рисунок 5.1) также используем графоаналитический метод расчёта [Приложение Г]. Падение напряжения на фазе электрической сети определяется как произведение обратной матрицы узловых проводимостей и столбцовой матрицы задающих токов. Комплексное значение напряжения на шинах высшего напряжения подстанции определяется как

(6.1)

где i – номер подстанции; - номинальное напряжение энергосистемы, В; - падение напряжения до i подстанции, В;

Отклонение напряжения на шинах от номинала вычисляется

(6.2)

Результаты расчетов по формулам (6.1)-(6.2) без КУ и с установкой КУ сведены в таблицу 6.1

Таблица 6.1 – Результаты расчетов потерь напряжения

Окончание таблицы 6.1

По таблицы 6.1 мы видим что устройства поперечной компенсации уменьшают потери напряжения, тем самым увеличиваю напряжения на шинах подстанции, и хотя отклонение напряжения превышало только на подстанции Новый Ургал, развитие промышленности и железной дороги постоянно, это приведёт к увеличению активных и реактивных нагрузок, что приведёт к увеличению потерь напряжения и мощности, УКРМ установленные на подстанции будут держать параметры в пределах нормы.

7 основные достоинства автоматической установки компенсации реактивной мощности

7.1 Обоснование необходимости компенсации реактивной мощности

Для рационального использования электроэнергии требуется обеспечить её распределение с минимальными потерями мощности. Полная мощность складывается из активной мощности, совершающей полезную работу, и реактивной мощности, расходуемой на создание магнитных полей и создающей дополнительную нагрузку на силовые линии электропитания. Электрические сети потребителей, содержат комбинированную нагрузку, в основной массе активно-индуктивную (электродвигатели, распределительные трансформаторы, сварочное оборудование, люминесцентные лампы и др.). Отставание тока по фазе от напряжения в индуктивных элементах обуславливает интервалы времени, когда напряжение и ток имеют противоположные знаки: напряжение положительно, а ток отрицателен и наоборот. В эти моменты мощность не потребляется нагрузкой, а подается обратно по сети в сторону генератора. Эта мощность называется реактивной. При этом электроэнергия, запасаемая в каждом индуктивном элементе, распространяется по сети, не рассеиваясь в активных элементах, а совершая колебательные движения (от нагрузки к источнику и обратно). Для снижения потерь мощности важно проводить мероприятия по уменьшению или ограничению перетока реактивной мощности по сетям. Наиболее действенным и эффективным способом является применение конденсаторных установок компенсации реактивной мощности (УКРМ).

Характеристики

Список файлов ВКР