5. Технико-экономические расчеты в системах электроснабжения.

Основными параметрами системы электроснабжения являются расстояние L между тяговыми подстанциями, мощность Р подстанции и площадь сечения S проводов контактной сети. Они взаимосвязаны и при изменении одного из них изменяются другие. Уменьшение расстояния между подстанциями приводит к уменьшению мощности подстанций и площади сечения проводов контактной сети. Меньше становятся потери электроэнергии в контактной сети и питающих подстанцию ВЛ, уменьшаются токи в фидерах контактной сети, а токи к. з. возрастают, что облегчает защиту этих фидеров. На дорогах постоянного тока при более частом расположении тяговых подстанций улучшаются условия питания нетяговых и районных потребителей, уменьшается стоимость ВЛ продольного электроснабжения. Надежность работы устройств электроснабжения повышается. Однако частое расположение подстанций приводит в то же время к увеличению капиталовложений и эксплуатационных расходов. Увеличение расстояния между подстанциями вызывает необходимость увеличения площади сечения контактной сети и мощности тяговых подстанций. При этом несколько снижается надежность устройств электроснабжения, но уменьшаются капитальные вложения. Повышение скоростей движения поездов, применение комплексного электроснабжения нетяговых и районных потребителей заставляют уменьшать расстояния между тяговыми подстанциями, так как при этом повышается напряжение в тяговой сети, улучшаются условия питания нетяговых и районных потребителей и уменьшаются потери в сетях. Задачу выбора параметров системы электроснабжения решают на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом размеров движения, типа подвижного состава, скоростей движения поездов, внедрения новой техники и других факторов. Для любого участка можно составить ряд вариантов с различными сочетаниями параметров L, Р, S и увязкой их с питающей системой. Варианты должны быть примерно технически равноценными. Для выбора наиболее технически целесообразного варианта, экономически наивыгоднейшего, определяют и сопоставляют капитальные затраты К и эксплуатационные расходы Э. Помимо этого, сопоставляют натурные показатели (расход цветных металлов и т.д.) для каждого варианта.

6.. Источники и потребители реактивной мощности в электрических системах.

Основными потребителями реактивной мощности в электрических системах являются трансформаторы, воздушные линии электропередач, асинхронные двигатели, вентильные преобразователи, индукционные электропечи, сварочные агрегаты.

На промышленных предприятиях основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели. На их долю приходится 65-70 % реактивной мощности, которая потребляется предприятием. 20-25% потребления реактивной мощности приходится на трансформаторы предприятий и около 10 % – на другие приемники и линии электропередач.

Компенсация реактивной мощности.

Компенса́ция реакти́вной мо́щности — целенаправленное воздействие на баланс реактивной мощности в узле электроэнергетической системы с целью регулирования напряжения, а в распределительных сетях и с целью снижения потерь электроэнергии^[1]. Осуществляется с использованием компенсирующих устройств. Для поддержания требуемых уровней напряжения в узлах электрической сети потребление реактивной мощности должно обеспечиваться требуемой генерируемой мощностью с учетом необходимого резерва. Генерируемая реактивная мощность складывается из реактивной мощности, вырабатываемой генераторами электростанций и реактивной мощности компенсирующих устройств, размещенных в электрической сети и в электроустановках потребителей электрической энергии.

Компенсация реактивной мощности особенно актуальна для промышленных предприятий, основными электроприёмниками которых являются асинхронные двигатели, в результате чего коэффициент мощности без принятия мер по компенсации составляет 0,7 — 0,75. Мероприятия по компенсации реактивной мощности на предприятии позволяют:

• уменьшить нагрузку на трансформаторы, увеличить срок их службы,

• уменьшить нагрузку на провода, кабели, использовать их меньшего сечения,

• улучшить качество электроэнергии у электроприемников (за счёт уменьшения искажения формы напряжения),

• уменьшить нагрузку на коммутационную аппаратуру за счет снижения токов в цепях,

• избежать штрафов за снижение качества электроэнергии пониженным коэффициентом мощности,

• снизить расходы на электроэнергию.