Материал: Otvety_polnye

49) Несимметрия в электрических сетях и мероприятия по ее снижению.

Несимметричные режимы в электрических сетях возникают по следующим причинам:

- неодинаковые нагрузки в различных фазах;

- неполнофазная работа линии или других элементов сети;

- различные параметры линий в разных фазах;

Наиболее часто несимметрия напряжений возникает из-за неравенства нагрузок фаз.

Различают два вида несимметрии: систематическую и вероятностную, или случайную. Систематическая несимметрия обусловлена неравенством нагрузок по фазам, вероятностная несимметрия соответствует непостоянным нагрузкам, при которых в разное время перегружаются разные фазы в зависимости от случайных факторов (перемежающаяся несимметрия).

При появлении несимметрии появляются напряжений и токи обратной и нулевой последовательности ,что приводит к дополнительным потерям мощности и энергии, а также потерям напряжения в сети, что ухудшает режимы и технико-экономические показатели ее работы.

В асинхронных двигателях возникают дополнительные потери в статоре.

В синхронных машинах кроме дополнительных потерь и нагрева статора и ротора могут начаться опасные вибрации.

Из-за несимметрии сокращается срок службы изоляции трансформаторов, синхронные двигатели и БК уменьшают выработку реактивной мощности.

Нормальное и максимальное допустимые значения несимметрии составляют 2 и 4 %.

Для борьбы с несимметрией выполняется симметрирование сети.

Выполняется компенсация токов и напряжений нулевой последовательности.

Выполняется перераспределение нагрузки по фазам.

Для симметрирования однофазных нагрузок применяется схема, состоящая из индуктивности и емкости.

Нагрузка и включенная параллельно ей емкость включаются на линейное напряжение

Снижение несимметрии в четырехпроводных городских сетях 0,4 кВ можно осуществлять путем уменьшения тока нулевой последовательности и снижения сопротивления нулевой последовательности в элементах сети. Уменьшение в первую очередь достигается перераспределением нагрузок.

Существенное влияние на несимметрию напряжений в сети оказывает схема соединения обмоток распределительного трансформатора (РТ) 6-10/0,4 кВ. Большинство РТ, установленных в сетях, имеют схему звезда-звезда с нулем . Для снижения несимметрии напряжений, вызываемой РТ, целесообразно применять схемы соединения треугольник - звезда с нулем или звезда – зигзаг . Наиболее благоприятно для снижения несимметрии применение схемы Y/Z. Распределительные трансформаторы с таким соединением более дорогие, и изготовление их очень трудоемко. Поэтому их надо применять при большой несимметрии, обусловленной несимметрией нагрузок и линий.

50) Несинусаидальность в электроэнергетических системах и мероприятия по борьбе с нею.

Причины возникновения несинусоидальности напряжений и токов - наличие вентильных преобразовательных установок и электроприемников с нелинейной вольт-амперной характеристикой.

Неблагоприятное влияние несннусоидальности на работу сетей, электрооборудования и электроприемников состоит в следующем:

- появляются дополнительные потери в электрических машинах, трансформаторах и сетях, а также дополнительные отклонения напряжения;

- затрудняется компенсация реактивной мощности с помощью БК;

- сокращается срок службы изоляции электрических машин и аппаратов;

- ухудшается работа устройств автоматики, телемеханики и связи

Снижение несннусоидальности можно осуществить одним из следующих способов:

- снижением уровня высших гармоник, генерируемых вентильными преобразователями;

- рациональным построением схемы электрической сети;

- использованием фильтров высших гармоник,

Снижение уровней высших гармоник, генерируемых преобразователями, можно осуществить за счет увеличения числа фаз выпрямления в преобразовательных установках (как правило, до 12) или применения специальных схем преобразователей и законов управлениями ими, обеспечивающих улучшение формы кривой их первичных, т. е. сетевых, токов.

Рациональное построение схемы сети с точки зрения снижения несинусоидальности состоит, например, в питании нелинейных нагрузок от отдельных линий или трансформаторов либо подключении их к отдельным обмоткам трехобмоточных трансформаторов.

Использование фильтров - распространенный способ снижения уровня высших гармоник.

Фильтр высших гармоник представляет собой последовательно соединенные реактор и БК.

Параметры реактора и БК подбирают так, чтобы их результирующее сопротивление для определенной частоты гармоники было равно нулю. В общем случае на каждую гармонику нужен свой фильтр.

51) Задачи, стадии и методы проектирования электрических сетей.

Проекты различных электрических сетей характеризуются рассмотрением следующих, общих для всех стадий проектирования вопросов:

- анализ существующей сети рассматриваемой энергосистемы (района, города, объекта) с точки зрения ее загрузки, условий регулирования напряжения, технико-экономическим показателям;

- составление балансов активной мощности на рассматриваемый расчетный срок с целью выявления необходимости сооружения новых подстанций и мест их размещения;

- выбор расчетных режимов работы электростанций, присоединенных к рассматриваемой сети (как существующих, так и вновь сооружаемых);

- обоснование схемы построения сети на каждом из расчетных уровней, параметров ее новых элементов и очередности их сооружения;

- выполнение расчетов характерных установившихся режимов работы сети (нормальных, послеаварийных, ремонтных) с целью проверки выполнения технических ограничений, условий регулирования напряжения и баланса реактивной мощности с последующим обоснованием мест установки новых компенсирующих устройств, их типов и мощности;

- выполнение расчетов токов коротких замыканий (КЗ), обоснование требований к отключающей способности коммутационной аппаратуры и выявление необходимости ограничения токов КЗ;

- проверочные расчеты статической и динамической устойчивости, которые выполняются, как правило, только при проектировании сетей или достаточно мощных РЭС, и выявление основных требований к системной противоаварийной автоматике;

- выбор и обоснование количества, мощности и мест установки КУ.

- ориентировочная оценка необходимых капиталовложений и потребностей в оборудовании, проводах воздушных линий, силовых кабелях и т.п. по этапам развития.

-выбор вариантов;

При проектировании электрической сети, центральным является обоснование схемы ее построения.

В качестве критерия выбора оптимального варианта схемы сети (как и других энергетических объектов) служит минимум приведенных затрат на ее сооружение и эксплуатацию.

Не исключается необходимость применения метода вариантного сопоставления - метода, на котором базировалась практика проектирования в течение нескольких последних десятилетий.

52) Основные технико-экономические показатели электрических сетей.

1)Кап. затраты на сооружение сети (на сооружение линий и на сооружение п/с).

Расчет затрат производится по укрупненным показателям.

В укрупненных показателях ВЛ учитываются затраты на опоры, провода, тросы, изоляторы, арматуру линейная (виброгасители,кольца,монтажная арматура).

В общем случае при учете укрупненных показателей учитываются попровочные коэфф-ты. К увеличению абсолютных значений стоимости сооружения 1 км ВЛ приводят:

- рост номинальною напряжения (из-за увеличения габаритов и веса опор, числа изоляторов в гирляндах и больших сечений проводов);

- увеличение сечения при данном и прочих равных условиях (из-за большего расхода алюминия и стали сердечника);

- удорожание материала опор (наиболее дешевым материалом является дерево, а наиболее дорогим - сталь);

- усложнение конструкции опоры (при переходе от одноцепных к двухцепным опорам);

- утяжеление климатических условий влекущее за собой требование большей прочности опор, а следовательно, и затрат соответствующего материала.

Кабельные линии. Укрупненные показатели стоимости сооружения 1 км кабельной линия электропередачи учитывают затраты на оборудование (собственно кабели, кабельная арматура, подпитывающая аппаратура маслонаполненных линий) и строительно-монтажные работы, то есть на земляные работы, строительство различного рода кабельных сооружений (туннелей, эстакад, галерей, колодцев и т.п.)

Сооружение кабельных линий существенно дороже строительства ВЛ.

Понижающие подстанции. Понижающие подстанции электрических сетей, согласно современной классификации, делятся на три категории.

Различают: 100-500кВ-проходные или транзитные двухтрансформаторные.Но возможна установка 3-однофазных+1 резервный.

Системные п/с.

330-750кВ

330 кВ включительно могут выполняться по упрощенным схемам.

Стоимость п/с:трансформатор,коммутац. аппаратура,доп. оборудование (ШР,ЛР,БСК).

Суммарные капзатраты.

На п/с:

Самая большая стоимость-трансформатора,затем РУ:

Стоимость РУ рассчитывается по укрупненным показателям стоимости ячейки.

110-220кВ отдельно ТН не выполняются.

Стоимости трансформаторного оборудования и распределительных устройств, составляют 60 - 80% от общей стоимости сооружения подстанции и в основном определяют такой характерный технико-экономический показатель, как удельные, капиталовложения в подстанцию

53) Издержки на амортизацию и обслуживание сети.

При технико-экономическом сопоставлении вариантов электрических сетей ежегодные издержки на амортизацию и обслуживание, элементов сети определяют как долю от капиталовложений:

- общие нормы отчислений от капиталовложений соответственно для линий и подстанций, складывающиеся из норм амортизационных отчислений и отчислений на текущий ремонт и обслуживание.

Часть амортизационных отчислении используется дли замены оборудования по истечении срока службы на новое и называется отчислениями на реновацию. Вторая часть обеспечивает возможность выполнения периодических капитальных ремонтов .

Понижающие подстанции электрических сетей требуют наибольшие расходы на амортизацию оборудования и его обслуживание. Довольно значительны издержки эксплуатации и кабельных линий, а также ВЛ, сооружаемых на деревянных опорах по сравнению с линиями на металлических и железобетонных опорах.

Суммарные издержки на амортизацию и обслуживание проектируемой сети определяются: