Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Уральский Федеральный университет им. Б.Н. Ельцина «УПИ»

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Диссертация Акимжанов

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

13.03.2016

Размер:

2.41 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 1711 12 13 14 15 16 17 > Следующая >>>

101

Из рисунка 4.4 видно, что преобладающими являются все нечетные гармоники до 33 порядка, которые, скорее всего, усилены в условиях резонансных режимов линий сети. Однако их высокие уровни в начале линии еще не свидетельствуют об их столь же высоком уровне на других участках ВЛ, так же,

как их низкий уровень в начале ВЛ еще не свидетельствует об их таком же низком уровне в других участках ВЛ. Фактические уровни токов гармоник в других точках ВЛ могут быть определены только расчетным путем по формулам

(3.11). На рисунках 4.5 – 4.9 приведены эпюры гармоник токов: основной частоты; нечетных, кратных трем; нечетных, не кратных трем; четных; в тросе; а

также пример изменения тока 33 гармоники в фазе А в течение 25 минут с интервалом в 2,5 минуты. Расчет этих эпюр был произведен с применением программы расчета основных и добавочных потерь [52] по алгоритмам,

представленным в Приложении 1.

, А	25
, А	20
тока	20
тока	15
Амплитуда	15
Амплитуда																										А1
																										А1
	10																									В1
																										В1
	5																									С1
																										С1
	0	4
	1	4	7	10	13	16	19	22	25	28	31	34	37	40	43	46	49	52	55	58	61	64	67	70	73	76
									Расстояние от начала ВЛ, км

Рис. 4.5. Эпюры токов основной частоты в ВЛ «БлМ-137»

												102
А	1
А	0.9
А,	0.9
А,	0.8
фазы	0.8
	0.7
	0.6
тока	0.6
	0.5
	0.4
Амплитуда	0.4
	0.3
	0.2
	0.1
	0
	1	4	7	10	13	16	19	22	25	28	31	34	37	40	43	46	49	52	55	58	61	64	67	70	73	76
										Расстояние от начала ВЛ, км

			А3			А9		А15			А21			А27			А33			А39			А45
												а)
А	3.5
А
А,	3
А,
фазы	2.5
фазы	2
тока	1.5
тока	1
Амплитуда	1
	0.5
	0
	1	4	7	10	13	16	19	22	25	28	31	34	37	40	43	46	49	52	55	58	61	64	67	70	73	76
										Расстояние от начала ВЛ, км

				А5			А7			А11			А13			А17			А19			А23			А25
				А29			А31			А35			А37			А41			А43			А47			А49
													б)
А, А	0.4
А, А	0.3
фазы	0.3
фазы	0.2
тока	0.1
Амплитуда	0			10	13	16	19	22	25		28	31	34	37	40		43	46	49	52	55		58	61	64	67	70	73	76
	1	4	7								28	31	34	37	40		43	46	49
											Расстояние от начала ВЛ, км

			А2			А4		А6				А8		А10				А12		А14				А16		А18
			А20			А22		А24				А26		А28				А30		А32				А34		А36
			А38			А40		А42				А44		А46				А48		А50
													в)
Рис. 4.6. Эпюры токов гармоник фазы А: а) нечетные, кратные трем; б) нечетные,
								не кратные трем; в) четные

												103
, А	0.35
, А	0.3
в торосе	0.3
	0.25
	0.2
тока	0.2
тока	0.15
Амплитуда	0.1
	0.05
	0
	1	4	7	10	13	16	19	22	25	28	31	34	37	40	43	46	49	52	55	58	61	64	67	70	73	76
										Расстояние от начала ВЛ, км

			Т3			Т9		Т15			Т21			Т27			Т33			Т39			Т45
												а)
, А	0.6
, А	0.5
тросе	0.5
тросе	0.4
в
тока	0.3
тока	0.2
Амплитуда	0.2
	0.1
	0
	1	4	7	10	13	16	19	22	25	28	31	34	37	40	43	46	49	52	55	58	61	64	67	70	73	76
										Расстояние от начала ВЛ, км

				Т5			Т7		Т11			Т13		Т17			Т19		Т23			Т25
				Т29			Т31		Т35			Т37		Т41			Т43		Т47			Т49
												б)
, А	0.06
, А	0.05
в тросе	0.05
	0.04
	0.03
тока	0.02
тока	0.01
Амплитуда	0.01
	0			10	13	16	19	22	25	28	31	34	37	40	43	46	49		55	58	61	64	67	70	73	76
	1	4	7							28	31	34	37	40	43	46	49
										Расстояние от начала ВЛ, км
																		52
			Т2			Т4		Т6		Т8			Т10		Т12			Т14		Т16			Т18
			Т20			Т22		Т24		Т26			Т28		Т30			Т32		Т34			Т36
			Т38			Т40		Т42		Т44			Т46		Т48			Т50
												в)
Рис. 4.7. Эпюры токов гармоник в тросе: а) нечетные, кратные трем; б) нечетные,
								не кратные трем; в) четные

												104
А, А	1
А, А	0.8
фазы	0.8
фазы	0.6
тока	0.4
тока
Амплитуда	0.2
	0
	1	4	7	10	13	16	19	22	25	28	31	34	37	40	43	46	49	52	55	58	61	64	67	70	73	76
										Расстояние от начала ВЛ, км

					13:50:00				13:52:30			13:55:00				13:57:30				14:00:00
					14:02:30				14:05:00			14:07:30				14:10:00				14:12:30
												а)
, А	0.7
, А	0.6
В	0.6
В
фазы	0.5
фазы	0.4
тока	0.4
	0.3

Амплитуда	0.2
	0.1
	0
	1	4	7	10	13	16	19	22	25	28	31	34	37	40	43	46	49	52	55	58	61	64	67	70	73	76
										Расстояние от начала ВЛ, км

					13:50:00				13:52:30			13:55:00				13:57:30				14:00:00
					14:02:30				14:05:00			14:07:30				14:10:00				14:12:30
												б)
А	1.4
А
С,	1.2
С,
фазы	1
фазы	0.8
тока	0.6
тока	0.4
Амплитуда	0.4
	0.2
	0
	1	4	7	10	13	16	19	22	25	28	31	34	37	40	43	46	49	52	55	58	61	64	67	70	73	76
										Раастояние от начала ВЛ, км

13:50:00	13:52:30	13:55:00	13:57:30	14:00:00

14:02:30	14:05:00	14:07:30	14:10:00	14:12:30

с)

Рис. 4.8. Эпюры токов 33 гармоники в разные моменты времени:

а) фаза А; б) фаза В; в) фаза С

												105
, А	0.3
, А	0.25
тросе	0.25
	0.2
	0.15
в	0.15
в
тока	0.1
тока	0.05
Амплитуда	0			10	13	16	19	22	25	28	31	34	37	40	43	46	49	52	55	58	61	64	67	70	73	76
	1	4	7							28	31	34	37	40	43	46	49	52
										Раастояние от начала ВЛ, км

					13:50:00				13:52:30			13:55:00				13:57:30				14:00:00
					14:02:30				14:05:00			14:07:30				14:10:00				14:12:30
	Рис. 4.9. Эпюры 33 гармоники токов в тросе в разные моменты времени

Определение значений активных сопротивлений проводов и тросов, а также значений токов каждой гармонической составляющей в различных точках ВЛ дает возможность исследовать зависимость потерь от этих явлений.

4.2. Методика расчета основных и добавочных потерь мощности и

электроэнергии в ВЛ

После определения активных сопротивлений на каждой гармонике и значений токов вдоль трассы ВЛ можно получить объективные значения суммарных потерь мощности (ΔPΣ, Вт) по следующей формуле

m K

P ri (k )

i 1 k 1

l	Ii2,(k ) (x)dx,	(4.1)
0

где m – количество проводов в линии; K – количество гармоник, учитываемых в расчете; ri(k) – погонное активное сопротивление i-го провода на частоте k-той гармоники, определяемое по формуле: ri,(k ) ri,(0) k ;

Ii,k(x) – действующее значение тока i-го провода частоты k-той гармоники на расстоянии x от сечения с рассчитанными значениями напряжений и токов; l –

длина ВЛ.

Из всей совокупности потерь активной мощности и энергии выделяются основные потери, определяемые токами основной частоты:

Pд.вг. P P(1) .

P P P .

д.несимм. (1) 1(1)

106

m	l
P(1) ri(1)	Ii2,(1) (x)dx	(4.2)
i 1	0

и токами прямой последовательности основной частоты:

m	l
P1(1) ri (1)	Ii2,1,(1) (x)dx.	(4.3)
i 1	0

Добавочные потери от несимметрии токов основной частоты определяются как разность между потерями от токов основной частоты и потерями от токов прямой последовательности основной частоты:

(4.4)

Добавочные потери от протекания высших гармонических составляющих тока определяются как разность между суммарными потерями активной мощности и потерями, определяемыми токами основной частоты

(4.5)

Составляющие потерь мощности от каждой из высших гармонических составляющих тока (порядка k), учитываемых в расчете, определяются по формуле:

P(k ) ri(k ) i 1

l	Ii2,(k ) (x)dx.	(4.6)
0

На основе выполненных расчетов можно определить относительную

величину потерь мощности:
- на частотах каждой высшей гармонической составляющей:
P	P / P			100%;		(4.7)
k %	k	1(1)				(4.7)
- добавочных потерь от несимметрии:
P	P		/ P		100%;	(4.8)
д.несимм.%	д.несимм.			1(1)		(4.8)

- добавочных потерь от высших гармонических составляющих:

P	P	/ P	100%.	(4.9)
д.вг.%	д.вг.	1(1)		(4.9)

Суммарные потери электрической энергии (ΔW, кВт·ч) за период измерений определяются суммированием потерь энергии на периоде усреднения:

107

N P		t / 60
W	j		,	(4.10)
		1000
j 1

где t – продолжительность интервала времени между измерениями (мин.), N –

количество измерений.

Поскольку реальный период измерений составляет, как правило, не 24

часов, а несколько меньше или больше, то полученные измерения экстраполируются на сутки. И тогда суточные потери электроэнергии:

N P		t	Э	/ 60
W	j				,	(4.11)
		1000
j 1

где tЭ – продолжительность экстраполированного интервала времени между измерениями (мин.): tЭ=1440/N.

Суточные потери активной энергии различной природы (происхождения) в

абсолютных (кВт.ч) и относительных (ΔWΣ, %) единицах определяются по

следующим уравнениям:
а) от протекания токов основной частоты:
N	P	t		/ 60
W(1)	(1) j		Э		,	(4.12)
W(1)		1000			,	(4.12)
j 1		1000
j 1
W(1)% W(1) / W1(1) 100%;						(4.13)

б) от протекания токов прямой последовательности основной частоты:

N	P	t		/ 60
W(1)1	(1)1 j		Э		;
W(1)1		1000			;
j 1		1000
j 1

в) от несимметрии токов основной частоты:

N	P	t		/ 60
Wд.несимм.	д.несимм.j		Э		,
Wд.несимм.	1000				,
j 1	1000
j 1

Wд.несимм.% Wд.несимм. / W1(1) 100%;

г) от высших гармонических составляющих тока:

N	P	t		/ 60
Wд.вг.	д.вг.j		Э		,
Wд.вг.		1000			,
j 1		1000
j 1

(4.14)

(4.15)

(4.16)

(4.17)

108

Wд.вг.% Wдоб.вг. / W1(1) 100%;	(4.18)
Относительные суточные потери энергии на частотах каждой высшей
гармонической составляющей равны:
Wk % Wk / W 100%.	(4.19)
Относительные суточные добавочные потери энергии:
Wд% ( Wд.несимм. Wд.вг. ) / W1(1) 100%.	(4.20)

Таким образом, предлагаемый алгоритм расчета и детализации потерь в ВЛ позволяет раскладывать их на следующие составляющие:

потери мощности и электрической энергии от протекания тока основной гармоники прямой последовательности;

добавочные потери мощности и электрической энергии от протекания токов обратной и нулевой последовательности;

добавочные потери мощности и электроэнергии от высших гармонических составляющих тока;

добавочные потери мощности и электроэнергии от каждой высшей гармонической составляющей тока.

Раздельное рассмотрение последних трех составляющих потерь интересно,

прежде всего, с позиции исследования природы и характерных для них закономерностей. На практике их целесообразно объединить в ходе расчета

коэффициента добавочных потерь в ВЛ:

kдп.ВЛ	Wд.вг Wд.несимм	1.	(4.21)

	W1(1)

Это коэффициент, умножение которого на потери электроэнергии в ВЛ,

рассчитанные по традиционному методу, позволяет учитывать увеличение потерь электроэнергии в ВЛ, возникающее вследствие искажения синусоидальности и несимметрии токов в нем.

109

4.3. Расчет основных и добавочных потерь мощности и электроэнергии

на примере ВЛ 110 кВ «БлМ-137» филиала МРСК Сибири – Бурятэнерго

В качестве примера, в данном разделе представлены результаты расчета добавочных потерь мощности от высших гармонических составляющих тока в фазах и тросе линии БлМ-137 в момент времени 13:50 по разработанному методу.

Представление о полученных значениях потерь по каждой гармонике дает диаграмма рисунка 4.10, структура потерь мощности по проводам и тросу сведена в таблицу 4.1 и в диаграмму рисунка 4.11 соответственно.

Потери активной мощности, Вт

120

100

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

Номер гармоники

Фаза А Фаза В Фаза С Трос

Рисунок 4.10. Потери мощности в ВЛ «БлМ-137» на разных частотах высшего порядка

Таблица 4.1

Потери на основной частоте и добавочные потери мощности в ВЛ «БлМ-137»

Основные потери в проводах фаз и тросе, Вт					Добавочные потери на высших гармониках, Вт					Сумма,
										Сумма,
Фаза А	Фаза В	Фаза С	Трос	Сумма	Фаза А	Фаза В	Фаза С	Трос	Сумма	Вт
(1)	(1)	(1)	(1)	(1)	(ВГ)	(ВГ)	(ВГ)	(ВГ)	(ВГ)	Вт
(1)	(1)	(1)	(1)	(1)	(ВГ)	(ВГ)	(ВГ)	(ВГ)	(ВГ)

1994,6	2155,8	2863,8	2,7	7016,9	160,4	164,9	195,3	558,7	1079,3	8096,2

110

2.0	2.0 2.4	Фаза А (1)


	6.9
0.0	6.9	Фаза В (1)
0.0	24.6
	24.6
		Фаза С (1)


35.4		Трос (1)


		Фаза А (ВГ)
	26.6



		Фаза В (ВГ)


		Фаза С (ВГ)


		Трос (ВГ)

Рисунок 4.11. Структура потерь мощности в ВЛ «БлМ-137» в % от суммарных

Суточные потери электроэнергии в фазах и тросе ВЛ «БлМ-137» на различных частотах высшего порядка выглядят как на диаграмме рисунка 4.12.

Потери энергии, кВт*ч.

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 Номер гармоники

Фаза А Фаза В Фаза С Трос

Рисунок 4.12. Потери электроэнергии в ВЛ «БлМ-137» на разных частотах высшего порядка за сутки

Структура потерь энергии по проводам приведена в таблице 4.2 и на рисунке 4.13.

Таблица 4.2

Потери на основной частоте и добавочные потери энергии в ВЛ «БлМ-137»

Основные потери в проводах фаз и тросе, кВт.ч.					Добавочные потери на высших гармониках, кВт.ч.					Сумма,
										Сумма,
Фаза А	Фаза В	Фаза С	Трос	Сумма	Фаза А	Фаза В	Фаза С	Трос	Сумма	кВт.ч.
(1)	(1)	(1)	(1)	(1)	(ВГ)	(ВГ)	(ВГ)	(ВГ)	(ВГ)	кВт.ч.
(1)	(1)	(1)	(1)	(1)	(ВГ)	(ВГ)	(ВГ)	(ВГ)	(ВГ)

1142,2	1215,6	1666,0	4,3	4028,1	151,5	196,7	175,2	430,3	953,7	4981,8

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 1711 12 13 14 15 16 17 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
22.02.2015352.12 Кб44Дипломная работа Лукманов Д.Р..docx
#
13.03.2016120.58 Кб82Дипломная работа теор часть.docx
#
22.02.2015853.23 Кб101Дипломная работа.docx
#
22.02.2015439.3 Кб23Дипломное проектирование.doc
#
22.02.20152.03 Mб133дискус.doc
#
13.03.20162.41 Mб69Диссертация Акимжанов.pdf
#
23.02.20151.58 Mб12Диссертация защита.pdf
#
22.02.201541.76 Mб35Диссертация на соискание учёной степени.doc
#
23.02.20155.16 Mб34Диссертация на соискание учёной степени.pdf
#
22.02.20151.09 Mб18Дифуры. решение варианта. Грахов, Катальников.doc
#
13.03.2016576.21 Кб5Дифф_Исчисление_11.pdf