Применение технических средств симметрирования нагрузок в сельских распределительных сетях 0,38 КВ для повышения качества и снижения потерь электрической энергии

• Автор: Сукьясов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 206 с. : ил.

1.1. Работа сетей сельского электроснабжения в условиях несимметричных нагрузок .

1.2. Статистический анализ несимметричных режимов работы сельских распределительных сетей
1.2.1. Качество электрической энергии и дополнительные потери мощности при несимметричной нагрузке.

1.2.2. Определение показателей несимметрии токов и напряжений в

сети ОД 8 кВ

1.2.3. Анализ показателей качества электрической энергии и коэффициента дополнительных потерь мощности в сельских распределительных сетях 0, кВ
1.3. Способы и технические средства снижения несимметрии нагрузок в сельских распределительных сетях 0, кВ

1.3.1. Изменение сопротивления нулевой последовательности сети.

1.3.2. Перераспределение нагрузок по фазам сети

1.3.3. Автоматическое подключение однофазной нагрузки к наименее загруженной фазе.

1.3.4. Применение замкнутых и полузамкнутых схем сети 0, кВ

1.3.5. Изменение схемы соединения обмоток распределительного трансформатора.
1.3.6. Использование нейтралеров.
1.3.7. Применение шунтосимметрирующих устройств.
1.3.8. Использование реакторов.
1.3.9. Устройства, компенсирующие токи обратной и нулевой
последовательности
1.4. Выводы
2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СЕТИ 0, КВ И МЕТОДЫ РАСЧТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
2.1. Модульный метод расчта.
2.1.1. Расчт показателей несимметрии токов
2.1.2. Расчт показателей несимметрии напряжений.
2.1.3. Расчт отклонения напряжения
2.2. Метод расчта показателей несимметрии токов и напряжений для сетей 0, кВ с сосредоточенной нагрузкой и симметрирующим устройством.
2.3. Метод расчта показателей несимметрии токов и напряжений для сетей 0, кВ с распределнной нагрузкой и симметрирующим устройством.
2.4. Методы расчта симметрирующих устройств.
2.4.1. Расчт мкостноиндуктивного конденсаторного шунтосимметрирующего устройства.
2.4.2. Расчт электромагнитного шунтосимметрирующего устройства.
2.5. Выводы
3. РАСЧТ И АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В СЕТЕЙ 0, КВ С РАСПРЕДЕЛННОЙ НАГРУЗКОЙ И СИММЕТРИРУЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ.
3.1. Программа Симметрирование.
3.1.1. Исходные данные.
3.1.2. Описание программы Симметрирование
3.2. Расчт и анализ показателей качества электрической энергии и коэффициента потерь мощности в сети 0, кВ.
3.2.1. Сеть 0, кВ с трхфазными симметричной, несимметричной нагрузками и симметрирующим устройством.
3.2.2. Сеть 0, кВ с трхфазной симметричной, двухфазной нагрузками и симметрирующим устройством
3.2.3. Сеть 0, кВ с трхфазной симметричной, однофазной нагрузками и симметрирующим устройством
3.3. Выводы.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СИММЕТРИРУЮЩЕГО
УСТРОЙСТВА.ИЗ
4.1. Исследование показателей качества электрической энергии на
физической модели сети 0, кВ
4.1.1. Параметры физической модели сети 0, кВ.
4.1.2. Параметры модели симметрирующего устройства
4.1.3. Методика проведения эксперимента.
4.1.4. Расчт и анализ показателей качества электрической энергии и дополнительных потерь мощности.
4.1.4.1. Сеть 0, кВ с трхфазными симметричной, несимметричной нагрузками и симметрирующим устройством
4.1.4.2. Сеть 0, кВ с трхфазной симметричной, двухфазной нагрузками и симметрирующим устройством
4.1.4.3. Сеть 0, кВ с трхфазной симметричной, однофазной нагрузками и симметрирующим устройством
4.2.1. Исследование несимметричных режимов работы действующей сети 0, кВ.
4.2.2. Расчт СУ для действующей сети 0, кВ.
4.2.3. Расчт и анализ показателей качества электрической энергии и коэффициента мощности в действующей сети 0, кВ
4.3. Управление симметрирующим устройством
4.3.1. Автоматическое управление КШСУ.
4.3.2. СУ с саморегулируемой индуктивностью.
4.3.3. Управление мощностью СУ
4.4. Экономическая эффективность применения СУ для снижения потерь мощности и повышения качества электрической энергии, обусловленных несимметрией токов
4.4.1. Методика расчта снижения потерь электрической энергии в сетях 0, кВ за счт снижения несимметрии токов при помощи СУ.
4.4.2. Метод расчта снижения потерь электроэнергии в сетях 0, кВ за счт компенсации реактивной мощности
4.4.3. Потери электрической энергии в СУ
4.4.4. Определение экономического эффекта от внедрения СУ
4.4.5. Расчт экономического эффекта при применении КШСУ в исследуемой сети 0, кВ.
4.5. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Но следует отметить, что при реальном подключении электропотребителей к распределительной сети 0, кВ не всегда соблюдаются требования симметричного присоединения, в результате чего в сети заблаговременно создается несимметрия токов 4. Задача снижения несимметрии токов в сельских сетях 0, кВ актуальна для всех регионов страны. Для электрических сетей Иркутской области повышение качества и снижение потерь электрической энергии, обусловленных несимметрией нагрузок, так же остается одной из не решаемых проблем. Во многих отношениях это связано с отсутствием достоверной информации о состоянии сельского электроснабжения и несимметричных режимов работы . В Иркутской области протяженность сельских линий электропередачи 0, кВ составляет около 8 тыс. Реконструкция старых электросетей, проектирование и строительство новых требуют не традиционных подходов, позволяющих учитывать изменения, как параметров состояния системы, так и самой системы. Ухудшает создавшееся положение и то, что энергоснабжающие предприятия проявляют слабую заинтересованность в разработке мероприятий, снижающих несимметрию токов и напряжений. Следует отметить, что руководители многих хозяйств предпочитают затрачивать средства на приобретение и ремонт оборудования, вышедшего из строя по причине низкого качества электрической энергии и переплачивать за потери мощности, обусловленные несимметрией токов, нежели на заключение договоров по установке в этих сетях компенсирующих и симметрирующих устройств, осуществляющих реальную экономию денежных средств , , ПО. Исследования сельских распределительных сетей 0, кВ, проводимые СПбГАУ, ИрГСХА, отдельными НИИ показали, что в этих сетях имеет место значительная несимметрия токов, напряжений и отклонение напряжения, в совокупности приводящие к снижению эффективности использования электрической энергии , , . Сельские распределительные сети 0, кВ имеют большую протяжнность и достаточно сложную конфигурацию. Они содержат неполнофазные участки двух и трхпроводные различной мощности, а так же большое число однофазных потребителей. Следовательно, режимы таких сетей уже заведомо являются несимметричными. Наличие несимметрии токов в таких сетях приводит к резкому ухудшению качества напряжения у потребителей, с увеличением отклонения напряжения по мере увеличения длинны линии. Кроме того, несимметрия токов приводит к большим дополнительным потерям свыше электроэнергии при е транспортировке. Вс это сказывается на работоспособности электрооборудования, его наджности , правильной работе системы управления и защиты, на снижении эффективности использования электроэнергии. Решение этой проблемы позволит не только повысить экономию электроэнергии, но и создать благоприятные условия для долгосрочной и безотказной работы электропримников. Несимметрия токов в обмотках трансформатора и фазах линии электропередачи приводит, вопервых, к несимметрии напряжений у потребителей, а вовторых, к дополнительным потерям мощности в них. У2 комплексное значение напряжения обратной последовательности У, комплексное значение напряжения прямой последовательности У0 комплексное значение напряжения нулевой последовательности. Электрическое оборудование, используемое в электрических сетях и электроустановках, рассчитано для работы в симметричном режиме. Несимметрия нагрузок, а, следовательно, несимметрия токов и напряжений в сети приводит к снижению эффективности его работы. Очевидно, что снижение эффективности работы электрооборудования, которое проявляется в виде дополнительных потерь мощности и сокращения его срока службы, приводит к экономическому ущербу. Дополнительные потери мощности, обусловленные несимметрией токов, удобно выразить через коэффициент увеличения потерь мощности
1
ДР
1. ДР потери мощности при несимметричном режиме работы электрической сети ДРС потери мощности, обусловленные токами прямой последовательности. Кр 1 к, К, , 1. К, К0, коэффициенты обратной и нулевой последовательностей токов г0, г, активные сопротивления нулевой и прямой последовательностей. Кр 1 Кз, Кр,
где гы, Гф активные сопротивления нулевого и фазного проводов.