
- •1 Анализ условий потребления, контроля и оплаты реактивной мощности и энергии в системе тягового электроснабжения
- •2 Выбор мощности конкретных компенсирующих установок и их размещение в системе тягового электроснабжения
- •2.1 Определение входного сопротивления каждой тяговой подстанции до шин 27,5 кВ.
- •2.1.1 Расчет входного (узлового) сопротивления до шин высокого напряжения тяговых подстанций.
- •2.1.2 Определение сопротивлений трансформаторов тяговых подстанций.
- •2.2 Выбор мощности компенсирующих установок и размещение их в системе тягового электроснабжения.
- •3 Определение параметров компенсирующих установок
- •4 Определение потерь электроэнергии за год в трансформаторах тяговых подстанций
- •4.1 Расчет средних токов и эффективных токов в обмотках трансформаторов тяговых подстанций.
- •4.1.1 Расчет средних токов плеч питания тяговых подстанций
- •4.1.2 Определение углов сдвига фазы между средним током и напряжением плеча питания.
- •4.2 Определение среднегодовых потерь мощности в трансформаторах тяговых подстанций.
- •5 Определение потерь электроэнергии за год в линиях электропередач
- •5.1 Расчет средних значений фазных токов, протекающих по участкам линий электропередач.
- •5.2 Определение среднегодовых потерь мощности на участках линии электропередачи.
- •6 Оценка экономической эффективности от применения компенсирующих установок
- •7 Определение установившегося отклонения напряжения на шинах заданной тяговой подстанции.
- •11,869 %
5.2 Определение среднегодовых потерь мощности на участках линии электропередачи.
Основные потери мощности в линиях электропередачи 110-220 кВ – это нагрузочные (переменные) потери. Потери на корону (постоянные потери) в линиях электропередачи данных классов напряжений не учитываются в расчетах.
Тогда суммарные среднегодовые потери мощности на участках ЛЭП для одной фазы рассчитываются по выражению, кВт:
,
(5.4)
где j– номер участка ЛЭП;m– число участков ЛЭП;,
- средние значения соответственно
активных и реактивных составляющих
фазного тока наj-м участке
ЛЭП, А;
,
- коэффициенты формы графика соответственно
активных и реактивных нагрузок для
одной фазы ЛЭП.
Коэффициенты
,
необходимо определять для каждого
участка ЛЭП, но в связи с тем, что в
системе тягового электроснабжения
коэффициенты формы графиков активной
и реактивной нагрузки фаз обмоток ВН
трансформатора подстанции изменяются
в узких пределах, то для всех участков
ЛЭП можно использовать одинаковые
значения данных коэффициентов,
определяемые по формулам:
;
(5.5)
.
(5.6)
После расчета суммарных среднегодовых потерь мощности для одной фазы ЛЭП определяют суммарные потери активной электроэнергии в ЛЭП без КУ и с включением КУ за год по формуле, кВт⋅ч:
(5.7)
Произведем расчет переменных потерь для фазы А при отключенном КУ.
Для остальных фаз расчет подобен.
Сведем расчеты в таблицу 5.4.
После расчета суммарных среднегодовых
потерь мощности для одной фазы ЛЭП
определяют суммарные потери активной
электроэнергии в ЛЭП без КУ и с включением
КУ за год по формуле,:
,
(5.7)
Потери при отключенном КУ.
Таблица 5.4 – Потери мощности в линиях электропередач
Состояние КУ |
Потери |
Фазы | ||
Фаза А |
Фаза В |
Фаза С | ||
КУ отключено |
|
1436,226146 |
451,081075 |
1850,319424 |
|
32741609,41 | |||
КУ включено |
|
8164,681809 |
1763,20242 |
3141,281654 |
|
114485893,1 |
Значение сэкономленной энергии:
Вывод.Потери в линиях электропередач при установке КУ больше, чем при отсутствии КУ, значение сэкономленной энергии отрицательно, из чего следует, что установка КУ в данной системе электроснабжения не эффективна.
6 Оценка экономической эффективности от применения компенсирующих установок
Экономическим критерием, которым определяется эффективности применения КУ, являются ежегодные приведенные затраты, тыс.р./год, вычисляемые по формуле:
(6.1)
где - нормативный коэффициент
сравнительной эффективности капитальных
вложений. Для устройства электроэнергетики
–;
– единовременные капитальные вложения
в КУ, тыс.р.;
- стоимость реактивной электроэнергии
за год, тыс.р.;
,
- ежегодные издержки (расходы) соответственно
на амортизацию и обслуживание КУ, тыс.р.;
- стоимость (издержки) потерь активной
электроэнергии за год в системе тягового
электроснабжения, тыс.р.
Данные приведенные затраты сравниваются с ежегодными приведенными затратами для варианта отсутствия КУ:
.
(6.2)
Если ежегодные приведенные затраты при
отсутствии КУ
больше приведенных затрат при применении
КУ
на 8 – 10 % и выше, то применение КУ в СТЭ
считается экономически выгодным.
Расчет приведенных затрат проводится в следующем порядке.
Находят капитальные вложения в компенсирующие установки по укрупненным показателям стоимости строительства (УПСС), тыс. р.:
,
(6.3)
где–
стоимость
установленной
мощности КУ,
,
;
–повышающий коэффициент,
учитывающий увеличение цен по сравнению
с 1990 г.;
–
коэффициент, учитывающий наличие второго
реактора в k-й КУ. При параллельном
соединении
,
при последовательном –
.
Рассчитывают издержки на амортизацию и обслуживание КУ:
;
(6.4)
,
(6.5)
где
,
– норма отчислений соответственно на
амортизацию и обслуживание, %. Для КУ –
,
.
Определяют стоимость реактивной электроэнергии за год, тыс. р., оплачивается величина потребленной реактивной энергии сверх экономического значений реактивной энергии по цене 8% от тарифа на активную электроэнергию, тыс.руб.:
без компенсирующих установок
;
(6.6)
при применении компенсирующих установок
;
(6.7)
где
– тариф на активную электроэнергию,
,
принимается согласно исходным данным,
– время работы КУ,
,
при постоянном включении КУ.
На основании результатов расчетов по
разделам 4 и 5 определим стоимость
(издержки) потерь активной электроэнергии
за год в СТЭ,:
без компенсирующих установок
;
(6.8)
при применении компенсирующих установок
;
(6.9)
Найдем капитальные вложения в компенсирующие установки по укрупненным показателям стоимости строительства:
;
Издержки на амортизацию и обслуживание КУ равны:
;
;
Стоимость реактивной электроэнергии за год:
без компенсирующих установок
при применении компенсирующих установок
Стоимость потерь активной электроэнергии за год в СТЭ:
без компенсирующих установок
;
при применении компенсирующих установок
;
Ежегодные приведенные затраты при установке КУ:
Ежегодные приведенные затраты при отсутствии КУ:
.
Сэкономленные затраты найдем как разность затрат без использования КУ и с использованием КУ:
Вывод.Так как затраты при установке КУ больше, чем при их отсутствии, то применении КУ считается экономически не выгодным.