Анализ эффективности использования батареи конденсаторов большой ёмкости на примере подстанции «Красногорская»

Для анализа эффективности использования батареи конденсаторов большой ёмкости использовались виртуальные математическая модели MatLab Simulimk.

На рис. 9.18. изображены: AB — источник питания (аккумуляторная батарея); ZU — зарядное устройство; KL1−4 — кабельные линии соответствующие Кб1−4 на подстанции; KL5.1−2 — кабели до батареи конденсаторов большой ёмкости; privod — привод выключателя; так же имеются измерительные приборы и выключатель управляемый импульсным генератором.

Рис. 9.18. Пример виртуальной математической модели MatLab Simulimk подстанции

Модель работает следующим образом: изначально привод отключён от питания, в определённый момент времени он включается с помощью выключателя (vikluchatel), а затем сново выключается. Управление выключателем (vikluchatel) осуществляется с помощью импульсного генератора (Impulsni Generator).

В данном труде рассматривались три возможных варианта решения проблемы чрезмерного снижения напряжения на конце линии:

• 1. Расстановка батарей конденсаторов большой ёмкости в двух точках кабеля магистрали постоянного тока ОРУ 110 кВ (рис. 9.19.а);
• 2. Установка батарей конденсаторов большой ёмкости в одной точке кабеля магистрали постоянного тока ОРУ 110 кВ (рис. 9.19.б);
• 3. Замена кабелей на новые с большим сечением.

При этом в модели рассматривался случай когда одна из цепей кабеля КБ2 оборвана, как более тяжёлый.

а) б) Рис. 9.19. Варианты расстановки батарей конденсаторов большой ёмкости

На рис. 9.20 представлены результаты расчётов модели в виде графиков когда в схему введены по две батареи конденсаторов большой ёмкости по 2 Ф каждая.

Рис. 9.20. Пример результата расчётов модели в виде графиков (в схему введены по две батареи конденсаторов большой ёмкости по 2 Ф каждая)

Результаты опытов приведены в табл. 9.4−9.6.

Таблица 9.4.

Расстановка конденсаторных батарей большой ёмкости в двух точках кабеля магистрали постоянного тока ОРУ 110 кВ.

Nк, шт.						5… Nк, шт. Cб/2, Ф. Rб, Ом. 0,3. 0,15. 0,1. 0,075. 0,06. 0,05. 0,043. 0,038. 0,033. 0,03. Bк, кА2*с. 0,16. 0,62. 1,38. 2,41. 3,71. 5,25. 7,02. 8,94. 11,37. 13,71. Терм.ст-ть. Из табл.9.9. видно, что при зарядке конденсаторных батарей большой ёмкости от 2 до 20 Ф, кабели выдерживают термические нагрузки с большим запасом. Вывод по исследовательскому вопросу: Весь вышепредставленный анализ эффективности использования батарей конденсаторов большой ёмкости как элемента стабилизирующего электроснабжение потребителей собственных нужд станций позволяет утверждать, что их использование технически рентабельно. Рентабельность с экономической точки зрения появится тогда, когда их себестоимость снизится.