2. Примеры решения задач

Задача 1.

На двухтрансформаторных подстанциях А, В, С подключена нагрузка P_АМ=24 МВт, P_ВМ=5,6 МВт, P_СМ=1,3 МВт, с коэффициентом мощности tg_А=0,44; tg_В =0,41; tg_С =0,38.

Определить тип и мощность устанавливаемых компенсирующих устройств и обеспечивающих коэффициент мощности tg_Э=0,18, задаваемый энергосистемой.

Решение.

На подстанциях А, В, С необходимо определить реактивную мощность.

МВар;

МВар;

МВар.

Затем определяем значения реактивной мощности для выполнения требований энергосистемы в данном узле.

МВар;

МВар;

МВар.

Расчет мощности компенсирующих устройств.

МВар;

МВар;

Мвар.

При выборе компенсирующих устройств необходимо учитывать, что подстанции двухтрансформаторные. Так на подстанции А можно выбрать два синхронных компенсатора типа КС-5000-6 с трансформаторами при напряжении на шинах 10 кВ.

На подстанции В выбирается два компенсирующих устройства типа УК-10-450У3. Общая реактивная мощность Q=0,9 МВар. На подстанции С компенсирующее устройство компонуется из отдельных компенсаторных батарей, поэтому их количество должно обеспечивать симметрию сети. Выбираем компенсаторные батареи типа КС1-10, 50-37, 5-2У3, 6 штук. Общая мощность 0,255 МВар.

Задача 2.

От секции шин U₁=115 кВ п/ст А питается подстанция В с нагрузкой (22+j14,5) МВА по линии длиной 150 км, выполненной проводом АС-150, со среднегеометрическим расстоянием между проводами 4 м. Определить мощность компенсирующих устройств которые необходимо установить на подстанции В, чтобы уровень напряжения при максимальной нагрузке был 110 кВ.

Решение

Определим уровень напряжения на подстанции В без установки компенсирующих устройств, найдя по справочнику значения сопротивлений линии r₀=0,195 Oм/км и x₀=0,406 Oм/км. Падение напряжения в линии определяется по двум составляющим:

продольная

кВ;

поперечная

кВ;

напряжение в конце линии

кВ.

Определяется мощность компенсирующих устройств

МВар.

Выбираем компенсирующее устройство типа КС-15000-6.

После подключения компенсирующих устройств определяем реальный уровень напряжения в узле.

кВ;

кВ;

кВ.

Задача 3.

Потребитель с нагрузкой S_НАГ=(18+j5) МВА получает электрическую энергию с районной подстанции на которой установлен трансформатор ТРДН-25000/110 с устройством РПН. Диапазон регулирования составляет 9*1,78% на стороне ВН, т.е. 16% U_Н. Номинальное напряжение на низкой стороне составляет 11 кВ, на высокой – 115кВ. Желаемое напряжение на шинах потребителя при максимальной нагрузке не должно превышать 10 кВ. Напряжение на высокой стороне трансформатора равно 110 кВ.

Определить номер отпайки РЛН трансформатора для обеспечения желаемого напряжения.

Решение.

Подготовить по справочнику необходимые данные:

U_ТВ=115кВ; U_ТН=11,0кВ; U_В=110кВ; U_НЖ=10кВ;

R_Т=2.54Ом; x_Т=55.9Ом; P=18кВт; Q=5квар;

N=9; W₀=1,78%

Определим потерю напряжения в трансформаторе

кВ.

Найдем напряжение низкой стороны приведенной к высокой

кВ.

Находим желаемое число витков

.

Расчетное число ступеней

Округляем расчетное значение ступеней до ближайшего целого

N=+2

Проверяем реальный уровень напряжения на низкой стороне

кВ.