Мой диплом (1230109), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Определяются также потери активной электроэнергии за год в компенсирующих установках, которые складываются из диэлектрических потерь в конденсаторах.
Потери активной мощности в силовых конденсаторах, кВт равны [6]
(4.10)
где
- тангенс угла диэлектрических потерь: для конденсаторов
= 0,0012;
(4.11)
Потери электроэнергии в КУ группы подстанций за год, кВтч/год равны
(4.12)
На основании полученных результатов потерь электроэнергии в трансформаторах и КУ группы подстанций определяем количество сэкономленной электроэнергии в трансформаторах подстанций.
Пример расчета для подстанции Новый Ургал с КУ:
=251,3 А,
Pпер1 =
=7,7 кВт,
49,5 кВт,
(118,3+49,5)8760= 1469539 кВтч,
=428,6 А,
24,5 0,0012 1,001 428,62 10-3 = 5,51 кВт,
=36 кВт,
= 4,2 кВт.
Результаты расчетов по формулам (4.6)-(4.12) сведены в таблицу 4.3
Таблица 4.3 - Результаты определения потерь на подстанциях
| Потери | Алонка | Новый Ургал | Солони |
| Активной мощности в трансформаторах, кВт: | |||
| -постоянные | 10,2 | 36 | 10,2 |
| -переменные при отключенных КУ | 2,7 | 7,7 | 1,28 |
| -переменные при включенных КУ | 1,9 | 4,2 | 0,7 |
| Суммарной активной мощности в трансформаторах без КУ, кВт | 49,5 | ||
| Суммарной активной мощности в трансформаторах при КУ, кВт | 30,4 | ||
| Суммарной энергии за год в трансформаторах без КУ, кВт.ч/год | 1469539,058 | ||
| Суммарной энергии за год в трансформаторах при КУ, кВт.ч/год | 1386552,493 | ||
| Активной мощности в конденсаторах КУ, кВт | 0,36 | 5,41 | 0,36 |
| Суммарные активной мощности в КУ, кВт | 9,56 | ||
5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ЗА ГОД В ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
Потери активной электроэнергии в ЛЭП в проекте также рассчитывают методом среднегодовых нагрузок [7], используя в качестве исходных данных значения токов фаз обмотки ВН трансформаторов.
5.1 Расчет значений фазных токов, протекающих по участкам линии электропередачи
При определении токов на участках ЛЭП емкостные (зарядные) токи не учитываются, так как класс напряжения 35 кВ.
Для определения токов на участках ЛЭП (рисунок 5.1) используем графоаналитический метод расчёта [Приложение Г].
Рисунок 5.1 - Схема для определения токов в ветвях
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
| Номер линии | Ток фазы А в ЛЭП |
| Без компенсирующих устройств | |
| №1 Энергосистема-Алонка | 11,57-j11,02 |
| №2 Энергосистема-Алонка (двухцепная) | 53,23-j50,7 |
| №3 Алонка-Новый Ургал | 52-j49,4 |
| №4 Новый Ургал-Солони | -25,65+j24,25 |
| №5 Солони-Сулук | -31,24+j29,8 |
| №6 Энергосистема-Сулук (двухцепная) | 37,8-j36,37 |
| №7 Сулук-Герби | -0,21+j0,24 |
| №8 Герби-Джамку | -3,78+j3,6 |
| №9 Энергосистема-Джамку (двухцепная) | 13,47-j13,06 |
| №10 Джамку-Амгунь | 0,56-j0,59 |
| №11 Амгунь-Постышево | -1,77+j1,74 |
| №12 Энергосистема-Постышево | 4,32-j4,36 |
| №13 Энергосистема-Эворон | 6,87-j6,8 |
| №14 Эворон-Горин | -1,71+j1,68 |
| №15 Энергосистема-Горин (двухцепная) | 8,89-j8,86 |
| №16 Горин-Хурмули | -0,52+j0,54 |
| №17 Энергосистема-Хурмули | 5,19-j5,13 |
| №18 Энергосистема-Тырма | 34,03-j32,66 |
| С установкой компенсирующих устройств | |
| №1 Энергосистема-Алонка | 11,57-j3,13 |
| №2 Энергосистема-Алонка (двухцепная) | 53,23-j14,4 |
| №3 Алонка-Новый Ургал | 52-j9,67 |
| №4 Новый Ургал-Солони | -25,65+j4,66 |
| №5 Солони-Сулук | -31,24+j6,27 |
| №6 Энергосистема-Сулук (двухцепная) | 37,8-j8,4 |
| №7 Сулук-Герби | -0,21+j0,69 |
| №8 Герби-Джамку | -3,78+j0,095 |
Окончание таблицы 5.1
| Номер линии | Ток фазы А в ЛЭП |
| С установкой компенсирующих устройств | |
| №9 Энергосистема-Джамку (двухцепная) | 13,47-j4,2 |
| №10 Джамку-Амгунь | 0,56-j1,17 |
| №11 Амгунь-Постышево | -1,77+j1,17 |
| №12 Энергосистема-Постышево | 4,32-j3,8 |
| №13 Энергосистема-Эворон | 6,87-j3,64 |
| №14 Эворон-Горин | -1,71+j0,88 |
| №15 Энергосистема-Горин (двухцепная) | 8,89-j4,85 |
| №16 Горин-Хурмули | -0,52+j0,2 |
| №17 Энергосистема-Хурмули | 5,19-j4,4 |
| №18 Энергосистема-Тырма | 34,03-j12,53 |
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 , кВтч, 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
| Фаза ЛЭП | |||
| Показатель | A | B | C |
| Без компенсации | |||
| | 213,58 | 213,58 | 213,58 |
| | 5612808,158 | ||
| С компенсацией | |||
| | 117,03 | 117,03 | 117,03 |
| | 3075222,613 | ||
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].
кВт
кВтч
кВтч














