1.1 Расчет баланса мощности

1) Определение полной мощности для каждого потребителя:

Таблица 1: Сведения о потребителях

N	P, МВт	cosϕ	Uн, кВ
1	10,3	0,83	10
2	20,9	0,85	6
3	19,7	0,86	6
4	25,2	0,81	6

2) Определение реактивной мощности для каждого потребителя:

3) Определение потерь активной мощности:

Принимаем, что они равны 5% от активной мощности i-го потребителя

4) Определение реактивных потерь:

Зарядную мощность линий, а также потери реактивной мощности в линии не учитываем. Принимаем, что они составляют 6% от полной мощности i-ого потребителя.

5) Определение требуемой активной и реактивной мощности:

Принимаем коэффициент мощности системы равный 0,92

.

6) Определение располагаемой реактивной мощности:

Сравнив полученные и , приходим к выводу, что имеется дефицит реактивной мощности и необходима установка компенсирующих устройств.

7) Определение необходимой мощности компенсирующих устройств:

Применяем установку компенсирующего устройства ККУ-6-1 и ККУ-10-1 с единичной мощностью 0,33 МВар.

8) Определение количества компенсирующих устройств для каждого потребителя:

9) С учетом компенсации реактивной мощности, определим реактивную мощность для каждого потребителя:

Проверяем полученные значения расчета баланса мощности. В итоге получим баланс требуемой и располагаемой мощностей:

В итоге получили, что скомпенсированная требуемая реактивная мощность равна располагаемой реактивной мощности, баланс мощности сошелся, расчеты выполнены, верно.

Результаты вычислений сведем в таблицу 2.

Таблица 2:

Потребитель	1	2	3	4
Si, МВА
Pi, МВт	10,3	20,9	19,7	25,2
ΔPi, МВт	0,515	1,045	0,985	1,26
Pтр, МВт			79,905
Qi, МВар	6,921	12,952	11,688	18,244
ΔQтрi, МВар	0,744	1,475	1,370	1,866
Qтр, МВар	55,26
ηку, шт	9	15	13	28
, МВар	33,81

1.2 Составление вариантов конфигурации сети

Таблица 3: Расстояния между подстанциями

	РПП	1	2	3	4
РПП	-	4,25	12,5	5	7,5
1	4,25	-	9,5	8,75	5
2	1,25	9,5	-	1,45	1,55
3	5	8,75	14,5	-	2
4	7,5	10,5	15,5	2	-

Существует 3-и варианта конфигурации сети: радиальная; магистральная; кольцевая. Допускается их комбинирование.

Радиальные линии применяются для обеспечения надёжности электроснабжения потребителей I и II категорий. Питающие линии в этом случае выполняются двухцепными. При питании потребителей III категории линии выполняются одноцепными.

Достоинства:

– высокая надёжность электроснабжения;

– простота релейной защиты;

Недостатки:

– дороговизна.

Магистральные линии применяются для питания потребителей I и II категории по двухцепным линиям, а III категории по одноцепным.

Достоинства:

– возможность последовательного соединения нескольких потребителей;

– дешевизна.

Недостатки:

– меньшая надёжность;

– сложность релейной защиты.

Кольцевые линии применяются для питания потребителей I,II и III категории по одноцепным линиям.

Достоинства:

– дешевизна;

– высокая надёжность;

Недостатки:

– сложность релейной защиты;

– в случае отказа одного из головных участков электроэнергия поступает по длинному пути, что приводит к снижению качества энергии у удалённого потребителя.

Комбинированные линии сочетают в себе + и – вышеперечисленных конфигураций.

Составляем по 3-и варианта для каждой конфигурации сети:

1-а конфигурация: кольцевая; число выключателей N=6.

2-а конфигурация: кольцевая; число выключателей N=8.

3-а конфигурация: кольцевая; число выключателей N=7.

4-а конфигурация: комбинированная; число выключателей N=12.

5-а конфигурация: комбинированная; число выключателей N=12.

6-а конфигурация: комбинированная; число выключателей N=11.

7-а конфигурация: радиально-магистральная ; число выключателей N=16.

8-а конфигурация: радиально-магистральная; число выключателей N=14.

9-а конфигурация: радиально-магистральная; число выключателей N=14.

Таким образом, общее количество вариантов получилось 9. Чтобы не производить технико-экономический расчёт всех вариантов, отберём наиболее конкурентоспособные (по одному из каждой группы схем), а остальные отбросим. К ним вернёмся, если какой-либо вариант не удовлетворит техническим условиям. Для выбора конкурентоспособных вариантов проведём небольшие оценочные расчёты, позволяющие сравнить между собой варианты с одинаковыми принципами построения схем сети хотя бы в первом приближении.

Для этого принимаем, что стоимость одного выключателя примерно равна стоимости 5 км одноцепной воздушной линии. Определяем для каждого из них приведенную протяженность линий:

Из расчета видно, что самым экономичным вариантом конфигурации сети является комбинированная схема №1. Таким образом, в дальнейшем будем рассматривать вариант №1.