Разработка резонансной системы электроснабжения сельскохозяйственных потребителей малой мощности

• Автор: Рощин, Олег Алексеевич
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

1.1. Проблемы и ограничения существующих систем централизованного электроснабжения

1.2. Возможности использования линий электропередач постоянного тока для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей

1.3. Роль местных энергоресурсов в сельской энергетике

1.4. Цели и задачи исследования Выводы по главе 1.

Глава 2. РАЗРАБОТКА РЕЗОНАНСНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

2.1. Электрические схемы резонансной системы РС электроснабжения

2.2. Расчт параметров резонансной системы электроснабжения

2.3. Разработка электрооборудования резонансной системы электроснабжения мощностью кВт

Выводы по главе 2.

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
3.1. Программа и методика исследований
3.2. Исследование резонансной системы электроснабжения с воздушной и кабельной линией
3.3. Производственные испытания резонансной системы электрической мощностью кВт
Выводы по главе
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗОНАНСНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
4.1. Анализ результатов экспериментальных исследований резонансной системы электроснабжения
4.2. Исследование основных областей применения резонансной системы
для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей
4.3. Расчт техникоэкономических показателей использования резонансной системы электроснабжения сельскохозяйственных потребителей
Выводы по главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Таблица 1. Суммарное энергопотребление, в т. Вт-ч/млн. Продолжительность перерывов в электроснабжении сельских объектов возросла до ч. К началу года более ,7 тыс. В году в областях Центральной России расхищено 0 тыс. ЛЭП, разграблено оборудования на многих подстанциях, выведены из строя тысячи сельских трансформаторных пунктов. Ущерб, нанесённый энергетическим компаниям превысил 7 млрд. За период с -го по первое полугодие года по стране было похищено проводов на сумму более 0 млн. За девять месяцев года с объектов ОАО «Костромаэнерго» совершено 2 кражи материальных ценностей. Причинённый ущерб с учётом восстановительных работ составил 2,5 млн. Обесточено шестнадцать населённых пунктов. По стране за два с половиной года во время хищений произошло 0 несчастных случаев, из них 5 со смертельным исходом []. Технические потери электроэнергии в линиях электропередач составляют 9,3 %, в сельских сетях - %. В абсолютных цифрах потери в распределительных электрических сетях Российской Федерации превышают млрд. В. ч. Хищения (безучётное потребление) по оценке распределяется следующим образом: промышленность - 6 %, сельское хозяйство - %, общественный сектор — %, население - %. В целом, по России коммерческие потери энергии в электрических сетях составляют около % от отчётных и напрямую зависят от уровня тарифов и социально-экономиче- ских условий жизни населения. В энергообъединениях Востока величина потерь составляет %, Сибири - %, Центра - %. Потери электроэнергии в сетях некоторых энергосистем представлены на рис. Л7. Рисунок 1. Большие потери несут сети от гололёдно-ветровых нагрузок. Гололедно-ветровые нагрузки во многих регионах страны фактически превышают те, на которые были рассчитаны ВЛ при проектировании. Протяженность ВЛ 6 - кВ длиной км составляет 3,3 %, длиной км - 2,2 %. Более % потребителей электроэнергии не обеспечены резервным питанием, только % сетей оснащены телеуправлением и % телесигнализацией. ВЛ кВ выполнены в основном на деревянных опорах с проводами из алюминия со стальным сердечником с сечением - мм2 []. Наибольшее распространение в энергосистемах Сибири получили В Л и 0 кВ, которые сооружены в основном в одноцепном исполнении. В последние годы ВЛ кВ вообще не проектируются и не сооружаются, а заменяются сетями 0 кВ. Это обстоятельство связано с малым радиусом действия В Л кВ и ограничениями по передаваемой мощности []. Средняя периодичность отключений сетей кВ в 2,5-5 раз выше показателей сетей 0 кВ из-за низкой механической прочности конструкций ВЛ кВ. Однако средняя длительность отключений ВЛ кВ в 2,5 раза меньше длительности отключения сетей 0 кВ. Это объясняется тем, что объем работ, выполняемых при ремонтах ВЛ 0 кВ, значительно выше, чем в сетях ВЛ кВ []. Применяемые в сельской местности трехфазно-однофазные системы подключения потребителей приводят к значительной асимметрии напряжений в сельских сетях 0, кВ, которая частично переходит и в сети 6- кВ []. Наименее надежными элементами ВЛ являются провода и изоляторы. Более % отказов составляют воздействия сверх расчётных гололедноветровых нагрузок на элементы ВЛ. Затраты цветных металлов - меди и алюминия - кг на 1 кВт передаваемой мощности []. А/мм2 []. Для увеличения передаваемой мощности увеличивают напряжение BJI. Рост напряжения выше кВ по отношению к земле ограничен изоляционными возможностями воздуха []. Пропускная способность полуволновой линии возрастает за счёт увеличения напряжения в середине линии при увеличении нагрузки. Повышение частоты приводит к повышению добротности линии и её пропускной способности. Для полуволновой линии 0 кВ Гц длиной км с удельными параметрами Lo, Ro, и Со допустимая пропускная мощность составляет 0 МВт, а при частоте 0 Гц и удельных параметрах Lo, Ro, Со - МВт, при этом напряжение в середине линии увеличится до кВ []. В соответствии с концепцией электрификации сельского хозяйства до года сети нового поколения должны обеспечивать нормируемый уровень надёжности электроснабжения и соответствующее качество электрической энергии.