Проведение расчетов потерь мощности системы внешнего электроснабжения

5.  проведение расчетов потерь мощности

5.1.  Подготовка исходных данных

По заданной схеме системы внешнего электроснабжения (рис.5.1.) формируем схему замещения электрической сети, включая тяговые трансформаторы. В качестве примера приведена схема замещения на  рис. 5.2.(а). 

Задаем произвольное направление токов в ветвях схемы замещения  (см.рис.5.2.а).   На схеме замещения нумеруем все узлы и связывающие их ветви (см.рис.5.2.а).

Таким образом, получаем: узлов – 4

                                          ветвей СВЭ- 4

   ветвей СТЭ - 1

Запишем в строку по порядку нумерацию ветвей - номера узлов начала и конца ветви в соответствии с направлением токов. Например, для первой ветви (рис.5.2.а), соединяющей узлы 0 и 1, и имеющей направление тока от узла 0 к узлу 1получим 0, 1 и т.д. Таким образом, имеем строку:

                                          0,1; 0,2; 1,3; 2,4

В соответствии с полученной строкой формируем табл. 1 комплексных сопротивлений ветвей zв.

Таблица 1

Составляем трехфазную схему замещения с подробным рассмотрением системы  тягового  электроснабжения (СТЭ), (систему внешнего электроснабжения СВЭ совместно с тяговыми трансформаторами представляем условным блоком - СВЭ), рис.5.2.(б). 

Однофазные УПК включаются на стороне 27,5 кВ. Для снижения размерности задачи номера узлов подключения тяговых трансформаторов к УПК ликвидируются и переносятся в узлы подключения УПК к тяговой сети. Далее в связи с формирование трехфазной схемы замещения производится перенумерация узлов рис. 5.2.(б).

 При наличии поста секционирования  (ПС) тяговой сети и необходимости его учета, он моделируется фиктивной подстанцией, являющейся узлом СТЭ. Также моделируется автотрансформаторный пункт (АТП). Нумерация фиктивных узлов продолжает нумерацию узлов СВЭ.

На схеме замещения нумеруем все узлы и связывающие их ветви (рис.5.2.б). Узлы, к которым подключаются ветви СТЭ, определяются по формуле:

Ni = 3Ny-(3-i),

где Ni – номера  узлов  с  учетом утроения;

      N_y – номера узлов СВЭ в однолинейной схеме замещения;

     i – 1,2,3 (при  подключении фидера  к  фазе А i=1; при подключе-      

     нии фидера к фазе В i=2; при подключении фидера к фазе С i=3).

3апишем в строку по порядку нумерации ветвей тяговой сети: номера узлов начала и конца каждой ветви в соответствии с направлением токов. Для рассматриваемого примера получим строку:

   8, 11

Если КУ задается ветвью 4 с сопротивлением z_ky = -J200 Ом, то строка ветвей тяговой сети имеет вид:

        8, 11;  11, 0.

В   соответствии   с   полученной   строкой   запишем   комплексные сопротивления  ветвей тяговой сети в табл. 2.

Таблица 2

Записываем матрицу напряжений источника питания [Е]. Напряжение холостого хода принимаем Е = 29 кВ. Блок [Е] сведен в табл. 3.

                                          Таблица 3

Далее формируется строка значений коэффициентов трансформации тяговых трансформаторов (n). Количество коэффициентов соответствует количеству узлов схемы (для рассматриваемого примера 4). В узлах, которые не связаны с тяговой сетью коэффициент трансформации всегда будет равен 1,0. Строка записывается следующим образом:

1,00; 1,00; 1,00; 1,00

Формируем матрицу узловых нагрузок (активных и реактивных составляющих). Для рассматриваемого примера матрица сформирована в соответствии с нагрузками по табл. 4. Все нагрузки СВЭ в данном случае равны нулю. Так же нулю равны нагрузки в фазе, подсоединенной к рельсу.

Существует два способа задания КУ: током нагрузки и сопротивлением КУ (что уже было проделано). Если используется первый способ , то реактивная составляющая нагрузки фазы С узла 4  записывается в табл.4 с учетом КУ. Это делается следующим образом: реактивная нагрузка без КУ -0,172 кА, а с КУ -0,28 кА (реактивная составляющая тока КУ 0,144 кА). В этом случае ветвь 4 отсутствует на рис.5.2.(б) и табл.2.

В рассматриваемом примере используется первый способ задания КУ.

Знак «-» в табл.4 указывает на индуктивный характер нагрузки.

Таблица 4