1.3 Баланс активной и реактивной мощности

Определить нагрузки подстанций при следующих исходных данных:

Таблица 4 – Характеристика потребителей электроэнергии

№ подстанции	1	2	3	4	5
Рм, Мвт	11	16	18	21	18
сos j	0.77	0.77	0.76	0.78	0.76

Для первой нагрузки по сos j₁ =0,77 определяем tgj₁=0,83

( ) (1.10)

Реактивная и полная нагрузка первого потребителя

Q_з1=tg φ₁ P₁ (1.11)

Q_з1=0,8311=9,13 Мвар;

S_з1= (1.12)

S_з1= =14,3 МВА;

Расчет для остальных нагрузок сводим в таблицу 5

Таблица 5

№ n/c	Pi , MBт	Cos φi	tg φi	Qзi, Mвар	Sзi, MBA
1	11	0,77	0,83	9,13	14,3
2	16	0,77	0,83	13,3	20,8
3	18	0,76	0,86	15,5	23,4
4	21	0,78	0,80	16,8	26,9
5	18	0,76	0,86	15,5	23,4
Итого	84			70,23	108,8

1.3.1 Баланс активной мощности

Рассчитать баланс активной и реактивной мощности при исходных данных представленных в таблице 1.3.1. Средневзвешенный cos_с энергосистемы, в которую входит сеть (пункт 5 задания) равен 0,89.

Баланс активной мощности.

Суммарная мощность нагрузок потребителей МВт

Р_нагр=Р_i = Р₁+Р₂+Р₃+Р₄+Р₅ (1.13)

Р_нагр = =84 МВт

Расход мощности на собственные нужды станции. Принимаем

Р_СН=0,05 Р_нагр (1.14)

Р_СН=0,05*84=4,2 МВт

Потери активной мощности принимаем равными:

Р_сети=0,05 от Р_нагр (1.15)

Р_сети=0,05*84=4,2 МВт

Мощность, вырабатываемая генераторами энергосистемы

Р_г=Р_нагр+Р_сн+Р_р+Р_{сети ,} (1.16)

Р_г=84+4,2+4,2+8,9=101,3 МВт

Баланс реактивной мощности

Суммарная мощность реактивных нагрузок:

Q_нагр=Q_зi = Q_з1+Q_з2+Q_з3+Q_з4+Q_з5 (1.17)

Q_нагр = 9,13+13,3+15,5+16,8+15,5=70,23 Мвар

Суммарная мощность полных нагрузок:

S_нагр=S_з1+S_з2+S_з3+S_з4+S_з5 (1.18)

S_нагр=108,8 МВА

Расход реактивной мощности на собственные нужды станции принимаем равным 0,04 от S_нагр

Q_сн=0,04*108,8=4,4 Мвар

Потери реактивной мощности в сети принимаем равными 0,1 от S_нагр

Q_сети=0,1*108,8=10,8 Мвар

Располагаемая реактивная мощность системы (генераторов электростанций):

Q_г=Рг*tg_с (1.19)

Находим tg_с энергосистемы по заданному cos_с =0,89,

tg_с = 0,5.

Q_г=101,3*0,5= 50,6 Мвар

Суммарная реактивная мощность компенсирующих устройств, устанавливаемых в сети

Q_ку =Q_нагр+Q_сн +Q_сети- Q_г, (1.20)

Q_ку =70,23 +4,4+10,8-50,6=34,8 Мвар

Распределяем компенсирующие устройства по потребителям так, чтобы уравнять их коэффициенты мощности до величины tg_ср.вз..

Находим значение tg_ср.вз..

(1.21)

tg φ_cр.взв.= 0,214;

Определяем мощность компенсирующих устройств устанавливаемых на каждой из подстанций электрифицируемого района:

Q_куi = P_i(tg φ_i - tg φ_cр.взв.) (1.22)

Q_ку1 =11*(0,83-0,421)=4,5 Мвар

Реактивная нагрузка первой подстанции после компенсации составит:

Q_i = Q_зi- Q_куi (1.23)

Q₁=9,13-4,5=4,63 Мвар

Полная нагрузка подстанции после компенсации:

S_i= (1.24)

S₁=