2.4 Уточненный баланс реактивной мощности.

Уточняется баланс реактивной мощности, при необходимости заново выбирается мощность КУ по подстанциям. В отличие от предварительного выбора КУ, здесь следует вычислить генерацию реактивной мощности линиями электропередачи и потери её в линиях, точнее рассчитать потери реактивной мощности в трансформаторах.

+Q_С+Q_ку= +Q_Л+Q_ТР.

Определим потери Р и Q в трансформаторах.

На подстанции 1 установлено два трансформатора .

S_ном=25 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН=10,5 кВ,

Р_хх=27 кВт, Р_к=120 кВт, u_кВН-НН=10,5%, I_х=0,7%.

Р_ст1=54кВт, Q_ст1= 350 квар;

Р_м1=108,32 кВт, Q_м1= = 2380,7квар.

Потери в трансформаторе составят:

=Р_ст1+Р_м1+Q_ст1+Q_м1=54+108,8+j350+j26380,7=(162,83+j2730,7) кВА.

На подстанции 2 установлено два трансформатора .

S_ном=40 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН=6,3 кВ,

Р_хх=36 кВт, Р_к=172 кВт, u_кВН-НН=10,5%,

I_х=0,65%.

Р_ст2=72 кВт, Q_ст2= 520 квар;

Р_м2=78,76 кВт, Q_м2= = 1926 квар.

=Р_ст2+Р_м2+Q_ст2+Q_м2=72+78,76 +j520+j1926=(150,76+j2446,76) кВА.

На подстанции 3 установлено два трансформатора .

S_ном=16 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН= 6 кВ,

Р_хх=19 кВт, Р_к=85 кВт, u_кВН-НН=10,5%, I_х=0,7%.

Р_ст3=38кВт, Q_ст3= 224 квар;

Р_м3=89,25 кВт, Q_м3= = 1769,1 квар.

=Р_ст3+Р_м3+Q_ст3+Q_м3=38+89,25+j224+j1769,1=(127,25+j1993) кВА.

На подстанции 4 установлено два трансформатора .

S_ном=16 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН=11 кВ,

Р_хх=19 кВт, Р_к=85 кВт, u_кВН-НН=10,5%, I_х=0,7%.

Р_ст4=38 кВт, Q_ст4= 224 квар;

Р_м4=64,6 кВт, Q_м4= = 1277,3 квар.

=Р_ст4+Р_м4+Q_ст4+Q_м4=38+64,6+j224+ j 1277,3 =(102,6+j1503,3)кВА.

На подстанции 5 установлено два трансформатора ТДН-16000/110.

S_ном=16 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН=11 кВ,

Р_хх=19 кВт, Р_к=85 кВт, u_кВН-НН=10,5%, I_х=0,7%.

Р_ст5=38 кВт, Q_ст5= 224 квар;

Р_м5=57,24 кВт, Q_м5= = 1131,5 квар.

=Р_ст5+Р_м5+Q_ст5+Q_м5=38+57,24+j224+j1131,5 =(95,1=24+j1355,7) кВА.

Определим потери Р и Q в линиях.

Линия РЭС-1:

Провод АС-185, l=56 км, R_Л=4,45 Ом, Х_Л=11,56 Ом, b₀=2,7410^-6 См/км,

Р_РЭС-1=1,049 МВт.

Q_{Л РЭС-1}= = =2,72Мвар;

Q_{С РЭС-1}= b₀ln=110²2,710^-6562=3,71 Мвар.

Линия 1-4:

Провод АС-70, l=48 км, R_Л=10,27 Ом, Х_Л=10,65 Ом, b₀=2,5510^-6 См/км,

Р_1-4=0,33 МВт.

Q_{Л 1-4}= = =0,339 Мвар;

Q_{С 1-4}= b₀ln=110²2,5510^-6482=2,96 Мвар.

Линия РЭС-2:

Провод АС-240, l=48 км, R_Л=2,44 Ом, Х_Л=9,72 Ом, b₀=2,8110^-6 См/км,

Р_РЭС-2=1,29 МВт.

Q_{Л РЭС-2}= = =5,15 Мвар;

Q_{С РЭС-2}= b₀ln=110²2,8110^-6482=3,26 Мвар.

Линия 2-3:

Провод АС-95, l=48 км, R_Л=7,34 Ом, Х_Л=10,41 Ом, b₀=2,6110^-6 См/км,

Р_2-3=0,67 МВт.

Q_{Л 2-3}= = =0,947 Мвар;

Q_{С 2-3}= b₀ln=110²2,6110^-6482=3,03Мвар.

Линия 2-5:

Провод АС-70, l=35 км, R_Л=10,27 Ом, Х_Л=10,65 Ом, b₀=2,5510^-6 См/км,

Р_2-5=0,29 МВт.

Q_{Л 2-5}= = =0,29 Мвар;

Q_{С 2-5}= В₀ln=110²2,5510^-6482=2,96 Мвар.

Суммарные потери в линиях и трансформаторах:

Р_ТР= =162,83+150,76+127,25+102,6+95,24=638,6 кВт=0,638 МВт;

Р_Л=Р_РЭС-1+Р_РЭС-2+Р_1-4+Р_2-3+Р_2-5 =1,049 +1,29 +0,33+0,67 +0,29 =3,629 МВт;

Q_ТР= =2730,7+2446,76+1993+ 1503,3+1355,7=10028,7 квар=10,028 Мвар;

Q_Л=Q_{Л РЭС-1}+Q_{Л РЭС-2}+Q_{Л 1-4}+Q_{Л 2-3}+Q_{Л 2-5}=2,72+5,15 +0,339+0,947 +0,29 =9,44 Мвар;

Q_С=Q_{С РЭС-1}+Q_{С РЭС-2}+Q_{С 1-4}+Q_{С 2-3}+Q_{С 2-5}=3,71 +3,26 +2,96 +3,03+2,96 =15,92 Мвар.

Р_ген= +Р_ТР+Р_Л=115+0,638+3,629=119,26 МВт;

Q_ген=Р_генtg _ген=119,26 0,59=70,36 Мвар;

=67,85 Мвар;

Q_ку= +Q_Л+Q_ТР-Q_ген-Q_С=67,85+9,44 +10,028 -70,36 -15,92 =1,038Мвар;

=0,59.

Определим мощность компенсирующих устройств для каждой подстанции:

Q_ку1=Р_нагр1∙(tg_нагр- tg_Б)= 29(0,59 - 0,59)= 0 Мвар;

Q_ку2=Р_нагр2∙(tg_нагр- tg_Б)= 33(0,59 - 0,59)= 0 Мвар;

Q_ку3=Р_нагр3∙(tg_нагр- tg_Б)= 20(0,59 - 0,59)= 0 Мвар;

Q_ку4=Р_нагр4∙(tg_нагр- tg_Б)= 17(0,59 - 0,59)= 0 Мвар;

Q_ку5=Р_нагр5∙(tg_нагр- tg_Б)= 16(0,59 - 0,59)= 0 Мвар.

На подстанциях установка компенсирующих устройств не требуется. Так как дефицита реактивной мощности в сети нет.

Проверка вычисления реактивной мощности компенсирующих устройств:

Q_ку= Q_ку1+ Q_ку2+ Q_ку3+ Q_ку4+ Q_ку5= 0 Мвар.

Реактивная мощность каждой подстанции после расстановки КУ:

Q₁=Q_нагр1 – Q_ку1= 17,11 -0= 17,11 Мвар;

Q₂=Q_нагр2 – Q_ку2= 19,47- 0 = 19,47 Мвар;

Q₃=Q_нагр3 – Q_ку3= 11,81- 0 = 11,81 Мвар;

Q₄=Q_нагр4 – Q_ку4= 10,03 -0 = 10,03 Мвар;

Q₅=Q_нагр5 – Q_ку5= 9,44 -0 = 9,44 Мвар.

Мощности каждой подстанции:

= (29+j17,11) МВА, S_н1= 33,67 МВА,

= (33+j19,47) МВА, S_н2= 38,31 МВА,

= (20+j11,8) МВА, S_н3= 23,22 МВА,

= (17+j10,03) МВА, S_н4= 19,73 МВА,

= (16+j9,44) МВА, S_н5= 18,57 МВА.

Определим суммарную полную мощность подстанций:

МВА.