Исследование эксплуатационных режимов работы ветропарк Куликово

     Если  претендент для подсоединения подал  сообщение о результатах теста  качества без данных изменения коэффициента напряжения, относительное изменение напряжения может быть определено из уравнения (4.4), полагая k_U(y_k) = 1,0.

      При переключениях  d £ 2 %, и изменение должно происходить не реже чем каждые 90 секунд.

Рисунок 4.2 – Схема для определения  мощности короткого замыкания.

Рисунок 4.3 – Схема замещения.

Определим сопротивление R1:

 Ом      (4.5)

где  R_УД – удельное активное сопротивление материала Ом×мм²/км;

L1 –  длина кабельной линии, км;

S1 – сечение кабеля, мм².

Определим сопротивление Х1:

 Ом     (4.6)

где  Х_{УД_КЛ} – удельное индуктивное сопротивление километра кабельной линии, принято 0,09 Ом/км.

Определим сопротивление R2:

 Ом       (4.7)

где  Р_{К_Т1} – мощность короткого замыкания первого трансформатора, Вт;

      U_НН1 – низкое напряжение первого трансформатора, В.

      Определим сопротивление Х2:

       Ом;     (4.8)

где  U_К1 – напряжение короткого замыкания первого трансформатора, о.е.;

      S_Н1 – номинальная мощность первого трансформатора, Вт.

      Определим сопротивление R3:

       Ом      (4.9)

где  L3 – длина кабельной линии, км;

     S3 – сечение кабеля, мм².

Определим сопротивление Х3:

 Ом      (4.10)

Определим сопротивление R4:

Ом    (4.11)

где  L4_1 – длина первого участка воздушной линии, км;

     L4_2 – длина второго участка воздушной линии, км;

S4_1 – сечение кабеля первого участка, мм²;

S4_2 – сечение кабеля второго участка, мм²;

Определим сопротивление Х4:

Ом    (4.12)

где  Х_{УД_ВЛ} – удельное индуктивное сопротивление километра воздушной линии, принято 0,32 Ом/км.

      Определим сопротивление Х4:

Ом     (4.13)

где  U_К2 – напряжение короткого замыкания второго трансформатора, о.е.;

      S_Н – номинальная мощность второго трансформатора, Вт

U_ВН2 – высокое напряжение второго трансформатора, В.

     Приведём  все элементы схемы замещения к базисному напряжению, которое примем 690 В.

      Ом    (4.15)

где  U_НН1 – высокое напряжение первого трансформатора, В.

      Ом    (4.16)

       Ом    (4.17)

       Ом    (4.18)

       Ом    (4.19)

     Находим общие сопротивления:

       

     

     

      Ом          (4.20)

       

                (4.21)

     

     

     Рисунок 4.4 –Упрощённая схема замещения.

     Полное  сопротивление:

      Ом    (4.22)

     Ток короткого замыкания:

       А      (4.23)

     Мощность  короткого замыкания:

       кВА    (4.24)

     По  формуле (4.4) находим изменение напряжения

% 

    Относительное изменение напряжения больше двух процентов, следовательно, существует возможность превышения напряжения. Однако, в этом расчёте, мы приняли коэффициент k_U(y_k) равным единице вследствие отсутствия данных по его измерению, однако при получении этих данных может оказаться, что он меньше, и изменение напряжения будет находиться в рамках, указанных стандартом. В этом случае превышения напряжения на ВЭУ не возникнет.

                                                        

     Разрешённые минимальные изменения напряжения при работе ВЭУ приведены в таблице 4.1. 
 
 

     

     

   Таблица 4.1 – Разрешённые пределы  изменения напряжения.

 

     С учётом данных приложения В, где приведены  замеры напряжения в фазах в течении  двух часов, проверим изменяется ли напряжение в фазах в соответствии с установленными нормами.

     Фазное  напряжение:

       В        (4.25)

     где  U_Ф – фазное напряжение ВЭУ;

     U_Л – линейное напряжение ВЭУ. 

Изменение напряжения:

       %      (4.26)

     Сопоставив полученный результат с данными таблицы 4.1, можно заключить, что изменение напряжения на ВЭУ находилось в пределах, установленных стандартом. 
 
 
 
 
 

     

     

     4.2.4 Доза фликкера 

     Доза  фликкера одиночных ВЭУ определяется следующим выражением:

                        (4.27)

     где  c(y_k, n_a) - коэффициент фликкера ВЭУ для данного угла полного сопротивления y_k в точке связи, и для средней годовой скорости ветра n_a;

            S_n – номинальная мощность ВЭУ;

            S_k – мощность короткого замыкания;

            P_lt – долговременная доза фликкера;

     P_st – кратковременная доза фликкера;

     Коэффициент фликкера ВЭУ c(y_k, n_a), y_k и n_a для фактического места установки, берётся из результатов замеров, проведённых ранее, результаты замеров прилагаются с линейной интерполяцией.

     Если  более чем одна ВЭУ подключена к точке связи, сумма их эмиссий фликкера должна оцениваться следующим образом:

                    (4.28)

     где  N_W – число ВЭУ в составе парка;

     S_n,i – номинальная мощность i-й ВЭУ;

     P_ltS – долговременная доза фликкера всех ВЭУ;

     P_stS – кратковременная доза фликкера всех ВЭУ;

     Доза  фликкера не должна превышать следующих  значений:

               (4.29)

     Исходя  из технических соображений, примем коэффициент c(y_k, n_a) для ветроустановки Vestas 27-225 равным 25.

     Дозу  фликкера определим по (4.27)

     

     Сравнив результат с (4.29) можно заключить, что доза фликкера находится в установленных рамках.

4.2.5 Аварийность 

     При работе любого оборудования не исключены  аварии и отказы, показывающие недостатки и наиболее слабые узлы данного оборудования. Каждую аварию или отказ следует рассмотреть и принять все возможные меры для предотвращения последующих или снижения вредных эффектов, при их возникновении. В приложении В, приведены журналы отказов ветроустановок в пос. Куликово. В приложении Г описываются все возможные виды отказов. Там же приведены ограничения принятые для некоторых из показателей. В приложении Д проведён анализ отказов, результаты которого сведены в таблицы. 
 

     4.3 Дополнительные показатели, определяющие работу  ветропарка 

     К дополнительным показателям, определяющим работу ветропарка, относятся:

• разрешенная эмиссия гармоник тока;
• влияние на линии телекоммуникации;
• эффект увеличения тока короткого замыкания.

     К сожалению, из-за недостатка технической документации и оборудования для замера  этих показателей, анализ первых двух из них не был проведён. Ниже приведены рамки, в которых должны находится данные показатели, а также методика для их определения. 
 
 
 
 

4.3.1 Разрешенная эмиссия  гармоник тока 

     В процессе эксплуатации токи гармонических  составляющих не должны вызывать повышения напряжение в точке связи.