Анализ влияния тяговой нагрузки на сеть 220 кВ и эффективность внедрения
мероприятий по повышению качества электроэнергии для участка
ПС «Югачи» - ПС «Теба». Анализ эффективности внедрения ФКУ
Реферат
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Теоретическая часть 8
1.1 Показатели качества электроэнергии и их влияние на потребителей ... 8
1.2 Причины возникновения несинусоидальности в электрических
сетях с тяговыми потребителями 20
1.3 Описание исследуемого участка электрической сети 21
1.4 Обзор программного обеспечения для моделирования
электроэнергетической системы 24
2 Аналитическая часть. Моделирование участка электрической сети с тяговыми
потребителями в SimlnTech 25
2.1 Создание субмодели тяговой несимметричной нагрузки 25
2.2 Расчет параметров элементов электросети для моделирования 27
2.3 Создание базы данных сигналов 33
2.4 Анализ влияния тяговой нагрузки на сеть 220 кВ 34
3 Практическая часть. Анализ эффективности внедрения
фильтрокомпенсирующих устройств 38
3.1 Общие сведения о фильтрокомпенсирующих устройствах 38
3.2 Расчёт параметров ФКУ 39
3.3 Моделирование участка сети с ФКУ 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 49
Важным вопросом проектирования и эксплуатации электрических сетей является обеспечение качества электрической энергии. Электрифицированная железная дорога может являться как источником несинусоидальности, так и источником высших гармоник. Это обусловлено следующей спецификой железнодорожного транспорта как потребителя электроэнергии, являющегося мощным нелинейным и однофазным электроприёмником.
Таким образом, исследования при помощи компьютерного моделирования влияния электроподвижного состава на сеть высокого напряжения и районных потребителей, запитанных от той же подстанции, является актуальной задачей.
Целью выпускной квалификационной работы является моделирование влияния тяговой нагрузки на сеть 220 кВ и эффективности внедрения ФКУ в данную сеть.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
• Разработка в SimlnTech модели участка сети 220 кВ ПС «Югачи» - ПС «Теба» и контактной сети запитанной от подстанций на данном участке;
• Разработка в SimlnTech упрощенной модели ЭПС;
• Расчёт параметров необходимых ФКУ и анализ их эффективности компьютерным моделированием.
Объект исследований - участок сети 220 кВ от ПС Югачи до ПС Теба Хакасской энергосистемы.
Предмет исследований - влияние тяговых потребителей на несинусоидальность токов и напряжений.
Метод исследования - графическое моделирование в системе SimlnTech.
Новизна - разработана модель участка сети 220 кВ от ПС Югачи до ПС Теба, позволяющая оценивать влияние электроподвижного состава (ЭПС) в разных точках контактной сети и эффективность внедрения фильтрокомпенсирующих устройств (ФКУ).
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы, было выполнено моделирование системы участка электрической сети 220 кВ от ПС Югачи до ПС Теба. Модель была выполнена при помощи системы SimlnTech и его библиотеки элементов «ЭЦ - Динамика». Разработанная модель позволяет исследовать влияние до девяти ЭПС, находящихся в разных точках контактной сети. Однако в контактной сети между двумя подстанциями возможно моделирование не более трёх ЭПС.
Моделирование участка сети с тяговой нагрузкой показало, что в сети высокого напряжения появляются токи высших гармоник, а наибольшее значение имеют третья, пятая, седьмая и девятая.
Подключение фильтрокомпенсирующих устройств в виде узкополосного фильтра третьей, пятой, седьмой и девятой гармоник и широкополосного фильтра остальных гармоник позволяет снизить амплитуды высших гармоник и общий коэффициент несинусоидальности токов с 9,2% до 4,7% в сети 220 кВ и с 56,3% до 2,8% в контактной сети.
