Расчёт устройств компенсации реактивной мощности. Построение зависимостей потребления тока поездом от координаты пути

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

 

Кафедра: «Электроснабжение железных дорог»

Отчёт по практическим работам

«Расчёт устройств компенсации реактивной мощности»

Выполнил студент                                                   

Группа                                                                       ЭС – 005

Преподаватель                                                         

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2004

Задание №1

«Построение зависимостей потребления тока поездом от координаты пути»

1. Для построения зависимостей токопотребления поезда от положения его на межподстанционной зоне используем функцию тока от координат пути для заданной массы поезда Q= 6000 т.

2.Ток поезда, i_т, соответствующий заданной массе  Q_з, получается путём пересчёта каждого значения тока для заданной массы, умноженной  на отношение масс поездов.

, где       i – заданные значения тока поезда.

3. Полный ток подстанции при перемещении поезда для каждого  положения его рассчитывается по формуле:

где       х – расстояние от подстанции до поезда;

L – длина межподстанционной зоны.

Расчеты I_t и I_p  приведены в таблице 1

Таблица 1

	Чётное направление		Нечётное направление\
X	It	IП	It	IП
0	672,58	672,58	635,21	635,21
2	1494,62	1444,80	1569,35	1517,04
4	1120,96	1046,23	1008,87	941,61
6	934,14	840,72	822,04	813,82
8	934,14	809,58	37,37	31,39
10	952,82	794,01	93,41	77,84
12	56,05	44,84	934,14	747,31
14	56,05	42,97	1008,87	773,46
16	672,58	493,22	971,50	712,43
18	1606,71	1124,70	859,40	601,58
20	1120,96	747,31	373,65	249,10
22	1046,23	662,61	975,24	617,65
24	1008,87	605,32	934,14	560,48
26	971,50	550,52	373,65	211,74
28	952,82	508,17	934,14	498,21
30	597,85	298,92	971,50	485,75
32	280,24	130,78	952,82	444,65
34	336,29	145,73	822,04	356,22
36	934,14	373,65	56,05	22,42
38	579,16	212,36	56,05	20,55
40	373,65	124,55	56,05	18,68
42	934,14	280,24	74,73	22,42
44	896,77	239,14	747,31	199,28
46	56,05	13,08	1644,08	383,62
48	74,73	14,95	1494,62	298,92
50	915,45	152,58	298,92	49,82
52	672,58	89,68	635,21	84,69
54	1494,62	149,46	1569,35	156,93
56	1120,96	74,73	1008,87	67,26
58	934,14	31,14	822,04	27,40
60	934,14	0,00	37,37	0,00
Сумма:		12718,56		11627,49

Средние значения полных токов подстанции, при движении одного поезда в чётном и нечётном направлениях соответственно, рассчитываются по формулам:

,        , где       i_пi- значение тока подстанции в i – ом отсчёте i= 1, 2, 3…к.

А      А

4. Средние значения активного I_а1 ,и реактивного I_р , токов подстанции для одного x поезда, следующего в чётном направлении равны:

I_п.а.ч.1=I_п.ч.*соsj,           I_п.р.ч.1=I_п.ч.*sinj,

I_п.а.ч.1=212*0,78=165,36 A,   I_п.р.ч.1=212*0,626= 132,7A;

в нечётном направлении:

I_п.а.нч.1=I_п.нч.*соsj,         I_п.р.нч.1=I_п.нч.*sinj,

I_п.а.нч.1=193,8*0,78=151,2 A,   I_п.р.нч.1=193,8*0,626=121,32A.

Суммарный средний активный ток подстанции при движении одного поезда в чётном направлении, а другого в нечётном направлении равен:

I_п.а.1 = I_п.а.ч.1 + I_п.а.нч.1, а реактивный ток подстанции:

I_п.р.1 =  I_п.р.ч.1 +  I_п.р.нч.1 .

I_п.а.1 =165,36+151,2=316,5 А,   I_п.р.1 = 132,7+121,32=254 A
Задание №2

«Построение графика движения поездов за сутки»

Суточный график движения поездов строится для двухпутного участка за сутки, в которых предусматривается интервал сгущения поездов Тм=6 ч. Поезда обоих направлений отправляются через интервалы времени, равные  среднему межпоездному интервалу Тср=30 мин.. Во время  сгущения поездов принимается минимальный межпоездной  интервал Тмин=9 мин.

На чертеже показываются два фрагмента графика, каждый по три часа: один - для времени сгущения, Т_мин, второй – для остальной части суток Т_с = 24-Т_мин=24-6=18 ч.

Масштаб расстояния 1см – 3км.

Масштаб времени 1см – 10мин.

Время движения поезда по межподстанционной зоне: часа = 1час 12 мин.

Задание №3

«Расчеты вероятностей появления поездов на межподстанционной зоне»

Определяем число поездов, одновременно находящихся на межподстанционной зоне в каждом сечении, записываем его в нижней части графика движения поездов. Рассчитываем вероятности появления поездов на межподстанционной зоне и строим закон распределения числа поездов.

Сечения графика проводятся  через десять минут. В каждом сечении подсчитывается число поездов, попавших в сечение, и вероятности их появления, как отношения чисел поездов к общему числу сечений за три часа (18сечений).

Для графика со средним межпоездным интервалом рассчитываем вероятности появления поездов:

;

;

.

Для графика со сгущением поездов аналогично рассчитываются вероятности появления других чисел поездов:

Рассчитаем вероятности появления поездов  за сутки Р₄, Р₅, Р₆, Р₁₄:

;

.

Среднее число поездов, одновременно находящихся на межподстанционной зоне, равно:

По схеме подключения трансформатора определяем отстающую фазу:

                                    А

                                    В

С

 

Рис. 2

Задание №4

«Расчеты среднего активного и среднего реактивного токов поездов для отстающей фазы подстанции»

Средние активный и реактивный токи подстанции в рассматриваемом графике движения поездов равны:

I_п.а.с. = I_п.а.1 n_c.;

I_п.р.с. = I_п.р.1 n_c.;

I_п.а.с. =316,5*4,4374=1404,4 А;

I_п.р.с. =254*4,4374=1127,1 А.

Средние месячные расходы активной и реактивной энергии равны:

W_а = I_п.а.с. U_кс 24*30 ,

W_р = I_п.р.с. U_кс 24*30,

W_а = 1404,4*27500*24*30= 27807,12 МВА/мес.,

W_р = 1127,1*27500*24*30= 22316,58 МВАр/мес.

Средняя реактивная мощность, отдаваемая подстанцией:

Q_прс = I_п.р.с. U_кс ,

Q_прс =1127,1*27500=30995250 ВАр » 31 МВАр.

Расчёт экономически целесообразной реактивной энергии:

W_э = W_а tgφ_эн ,

Значение tgφ_эн   определяется по заданному значению tgφ_Б.  с учётом затрат на передачу реактивной энергии по энергоснабжающим сетям.

tgφ_эн  = К_зр tgφ_Б ,

tgφ_эн  =1,1*0,25=0,275

где       К_зр – коэффициент, учитывающий изменение затрат энергосистемы на передачу реактивной энергии, принимается равным 1,1.

W_э =27807,12*0,275= 7647 МВАр.

Экономическое значение реактивной мощности:

,

МВАр.

Мощность конденсаторной батареи равна:

Q_КУ = Q_прс – Q_э.,

Q_КУ = 31-10,62=20,38 МВАр.
Задание №5

«Расчет мощности конденсаторной батареи и элементов компенсирующего