Выбор параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения на основе математического моделирования режима их работы

• Автор: Гордин, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 241 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Условные обозначения

Введение
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДИК ПО ВЫБОРУ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ГОРОДСКИХ СИСТЕМ

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1 Л. Городские системы электроснабжения низкого напряжения и

основные параметры их элементов

1.2. Нагрузки элементов системы электроснабжения

1.2.1. Расчет значения зимнего суточного максимума

1.2.2. Типовые графики колебания электрических нагрузок

1.3. Требования нормативных документов по выбору параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения
1.3.1. Выбор сечений жилы проводников
1.3.2. Выбор числа и мощности трансформаторов
1.4. Обзор существующих математических моделей и методик выбора параметров элементов городских систем электроснабжения
Выводы по первой главе
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ СУЩЕСТВУЮЩИХ ГОРОДСКИХ СИСТЕМ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
2.1. Структура и основные характеристики городской
системы электроснабжения (г.Комсомольск-на-Амуре)
2.2. Трансформаторные подстанции и трансформаторы
2.3. Кабельные линии 0.4 кВ '

2.4. Анализ нагрузок элементов городской системы электроснабжения низкого напряжения
2.4.1. Анализ максимальных нагрузок жилых домов
2.4.2. Анализ нагрузок кабельных линий 0.4 кВ
2.4.3. Анализ нагрузок трансформаторных подстанций и трансформаторов в них
2.4.4. Общий анализ нагрузок
2.5. Анализ потерь в элементах городской системы электроснабжения низкого напряжения
2.5.1. Анализ потерь в кабельных линиях
2.5.2. Анализ потерь в понижающих трансформаторных подстанциях
2.5.4. Общий анализ потерь.!
2.6. Анализ соответствия параметров элементов существующих городских систем электроснабжения низкого напряжения нормативным рекомендациям
2.6.1. Анализ соответствия сечения жилы кабеля
2.6.2. Анализ соответствия выбора мощности понижающих трансформаторных подстанций и трансформаторов в

Выводы по второй главе
ГЛАВА 3 ЗАДАЧА ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ГОРОДСКИХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ И МЕТОД ЕЁ РЕШЕНИЯ
3.1. Постановка задачи и выбор целевой функции
3.2. Математическая модель
3.3. Вычисление потерь в элементах городской системы электроснабжения низкого напряжения

3.3.1 Влияние нагрева проводника под воздействием тока на
величину джоулевых потерь в нем
3.3.2. Вычисление потерь электроэнергии в кабельных линиях
3.3.3. Вычисление потерь электроэнергии в понижающих трансформаторах
3.3.4. Полные потери электроэнергии в городской системе электроснабжения низкого напряжения
3.4. Алгоритмы поиска оптимальных параметров элементов существующих городских систем электроснабжения низкого напряжения
3.4.1. Алгоритм определения длины и местоположения кабельных линий от понижающей трансформаторной подстанции до точки ввода потребителя
3.4.2. Алгоритм поиска оптимального местоположения понижающей трансформаторной подстанции и оптимальных параметров элементов городских систем электроснабжения низкого напряжения
3.5. Оценка погрешности решения
Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ НАГРУЗКИ И СТОИМОСТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ СУЩЕСТВУЮЩИХ ГОРОДСКИХ СИСТЕМ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
4.1. Обоснование параметров нагрузки городских систем электроснабжения низкого напряжения для расчетного исследования

сборных шин со стороны высшего напряжения, что уменьшает стоимость ПТП и упрощает ее конструкцию.
Мощности ТП 6/0.38 кВ и установленных в них трансформаторов по нормам [1, 2] рекомендуется принимать в соответствии со значениями, приведенными в таблице 1.8.
Таблица
Поверхностная плотность нагрузки, МВт/км2 Число и мощность трансформаторов, кВА
0,8—1 1 х
1-2 1 х250
2-5 1x400
5 и более 1 х 630 или 2 х
Ориентировочные значения экономически целесообразной установ-

ленной мощности ТП 6/0.38 кВ (Рколичества отходящих от ТП линий
ч ним'
0.4 кВ (./V) можно определять по следующим расчетным выражениям:

РНОм = 1-45"2’кВ-А (1Л1>

Ы = 1.6510 (1.12)
где [сг]= А/кмг — поверхностная плотность нагрузки.
Расположение ТП в питающемся от него районе считается экономически целесообразным в центре электрических нагрузок, но с учетом условий планировки жилых кварталов. При этом расположение ТП должно соответствовать градостроительно-архитектурным соображениям и требованиям пожарной безопасности [1, 2, 13].
По условиям удобства эксплуатации сети целесообразно применение трансформаторов мощностью не более 630 кВА [2, 3].