Баланс реактивной мощности в сетевом районе

Реактивная мощность в каждом пункте вычисляется по формуле:

где Q_i — реактивная мощность в i-ом пункте, МВАр;

S_i — полная мощность в i-ом пункте, МВА;

P_i — активная мощность в i-ом пункте, МВт.

Таблица 1.4.Реактивная мощность в каждом пункте.

Q_м=27,13+35+29,4+36,06+32,34=159,93 МВАр Поскольку часть реактивной мощности экономически целесообразно вырабатывать децентрализованно, то условие баланса реактивной мощности может быть записано в следующем виде:

Q_г+Q_ку+Q_сQ_м+Q_с,.

где Q_г — реактивная мощность, которая может быть получена от генераторов электростанций;

Q_ку — реактивная мощность компенсирующих устройств;

Q_c — реактивная мощность, генерируемая емкостью линий электропередачи;

Q_м — реактивная мощность, одновременно потребляемая приемниками электроэнергии, присоединенными к подстанциям сетевого района;

Q_c — потери реактивной мощности в элементах электрической сети.

Реактивная мощность, получаемая от генераторов электростанций, может быть найдена по формуле.

Q_Г=(P_м+P_c)tg_Г,.

где Р_м — активная мощность, одновременно потребляемая в сетевом районе;

Р_с — потери активной мощности в сети; в сетях с одной-двумя ступенями трансформации Р_с составляют 4−6% от полной передаваемой мощности в сети;

tg_Г — угол сдвига между векторами тока и напряжения генераторов станций относительно шин высшего напряжения.

Р_м=0.9Р_i= МВт.

P_c=0.05P_i= МВт.

Средний коэффициент мощности генераторов cos_Г=0.85. Следовательно, tg_Г=0.62.

Q_Г=(239,05+13,28)0,62=156,44 МВАр.

Потери реактивной мощности в основной электрической сети ориентировочно можно рассчитать:

Q_c=(0.06…0.08)S_мn_т+(0.04…0.05)S_м,.

где S_м — полная мощность потребителей сетевого района;

n_т — число ступеней трансформации в сетевом районе (рекомендуется принять равным 1).

S_м=50+71+49+63+78=311 МВА.

Q_c=0.7 311+0.45 311=35,765 МВАр.

Реактивная мощность, генерируемая линиями, условно принимается.

30 кВАр/км при 110 кВ и 150 кВ.

Для первого варианта графа:

Qc=2*0,03*(41+46,8+33,8)+0,03*(42,2+42,2+35,3+49,6) = 12,375 МВАр.

Для второго варианта графа:

Qc =2*0,03*(42,2+35,3+73,8+33,8)+0,03*(41+46,8+13) = 14,3 МВАр.

Из приведенного баланса реактивных мощностей находится мощность компенсирующих устройств:

Q_ку Q_м+Q_с— Q_с — Q_г.

Для первого варианта графа:

Q_ку =Q_м+Q_с — Q_с — Q_г = 159,93+35,765 — 12,375 — 156,44 = 26,88 МВАр.

Для второго варианта графа:

Q_ку =Q_м+Q_с — Q_с — Q_г = 159,93+35,765 — 14,3 — 156,44 = 24,95 МВАр Компенсирующие устройства распределяются по равенству средних значений коэффициентов мощности на подстанциях:

Для первого варианта графа:

cos_с КУ = 0,89.

Для второго варианта графа:

cos_с КУ = 0,89.

Мощность компенсирующих устройств на каждой подстанции:

Q_куi=P_мi(tg_i — tg_{c, ку}),.

где Р_мi — максимальное значение активной мощности потребителей i-ой подстанции;

_i — угол сдвига фаз i-ой подстанции, соответствующий коэффициенту мощности i-го узла нагрузки в максимальном режиме.

cos₁=0.84 tg₁=0.65.

cos₂=0.87 tg₂=0.57.

cos₃=0.80 tg₃=0.75.

cos₄=0.82 tg₄=0.70.

cos₅=0.91 tg₅=0.46.

Для первого варианта графа:

Q_ку1=42*(0,65 — 0,5) = 6,3 МВАр

Q_ку2=61,77*(0,57 — 0,5) = 4,324 МВАр

Q_ку3=39,2*(0,75 — 0,5) = 9,8 МВАр

Q_ку4=51,66*(0,70 — 0,5) = 10,332 МВАр

Q_ку5=70,98*(0,46 — 0,5) = -2,839 МВАр Для второго варианта графа:

Q_ку1=42*(0,65 — 0,51) = 5,88 МВАр

Q_ку2=61,77*(0,57 — 0,51) = 3,706 МВАр

Q_ку3=39,2*(0,75 — 0,51) = 9,408 МВАр

Q_ку4=51,66*(0,70 — 0,51) = 9,815 МВАр

Q_ку5=70,98*(0,46 — 0,51) = 3,549 МВАр Установка компенсирующих устройств условно принимается на шинах низшего напряжения трансформаторных напряжений. Выбор типа компенсирующих устройств выполним после выбора числа и типа силовых трансформаторов районной ПС.