2. Баланс реактивной мощности и выбор компенсирующих устройств.

Компенсирующие устройства применяются во всех электрических сетях для того, чтобы реактивная мощность, передаваемая по линии, была минимальной. Уменьшение реактивной мощности приводит к уменьшению тока, а следовательно и уменьшаются потери мощности в сетях. Выбор мощности компенсирующих устройств и их размещение на подстанции сети влияют на технико-экономические показатели вариантов схем, а также могут повлиять и на правильность выбора величины номинального напряжения и схемы проектируемой сети.

Следует выбрать батареи конденсаторов такой мощности, чтобы довести коэффициент мощности на шинах вторичного напряжения каждой подстанции до 0,920,95 (меньшие значения желаемого коэффициента мощности нужно принимать для подстанций, расположенных вблизи от источников питания). Принимаем

cos _ж=0,92.

Приближенное значение мощности компенсирующих устройств , установленных на шинах вторичного напряжения каждой подстанции, определяем по формуле:

[1, стр.17]

где Р_к – активная мощность, заданная на шинах вторичного напряжения понижающей

К-ой подстанции;

_к и _ж – угол сдвига фаз между током и напряжением на шинах вторичного

напряженияжения и схемы проектируемой сети.

ность выбора величины номинальня по00000000000000000000000000000000000000000000000000 К-той подстанции и его желаемое значение после компенсации;

К_н – коэффициент нагрузки, (принимаем К_н=0,9).

Результаты вычислений сводим в таблицу №3.

Таблица №3

Параметры			Подстанции
			Б	В	Г
Активная мощность, Рк , МВт			5	10	13
Коэффициент мощности		cos к	0,82	0,79	0,84
		tg к	0,698	0,776	0,646
Желаемый коэффициент мощности		cos ж	0,92
		tg ж	0,426
Реактивная мощность компенсирующего устройства, Qку , МВар			1,224	3,15	2,574
Желаемая реактивная мощность, Qж , МВар			2,884	4,61	5,824
Желаемая полная мощность, Sж , МВ . А	Рк + jQж		5+j2,9	10+j4,61	13+j5,8
			5,78	11	14,24

3. Выбор типа и мощности трансформаторов понижающих подстанций.

Силовые трансформаторы предназначены для преобразования уровня напряжения.

Различают два режима работы трансформатора:

• систематические допустимые перегрузки;

• аварийные перегрузки.

Исходя из допустимой перегрузки на время максимума нагрузки на 40%, мощность каждого из двух трансформаторов выбираем равной 0,650,7 максимальной нагрузки подстанции. При этом обеспечивается питание всех потребителей при аварийном отказе одного трансформатора.

Определяем ориентировочные мощности трансформаторов подстанций и результаты заносим в таблицу №4.

Таблица №4

мощность подстанции, МВ . А
Б	В	Г
3,754,05	7,157,7	9,2569,968

Выбираем трансформаторы и заносим их в таблицу №5

Таблица №5

Подстанции	Sном , МВ . А	Тип	Каталожные данные						Расчетные данные
			Uном , кВ		uк , %	Ркз , кВт	Рхх , кВт	Iхх , %	RT , Ом	ХТ , Ом	Qхх , кВар
			ВН	НН
Б	6,3	ТМН-6300/110	115	11	10,5	50	10	1	16,6	220	63
В, Г	10	ТДН-10000/110				60	14	0,9	7,95	139	90

Производим расчет потерь мощности в силовых трансформаторах по формулам:

где Р_хх и I_хх – потери холостого хода;

Р_кз и u_к – потери короткого замыкания;

n_Т – количество трансформаторов, n_Т =2.

Находим потери напряжения в трансформаторах по формуле:

[кВ]

где R_T и X_T – активное и реактивное сопротивления трансформатора;

Р_к – активная мощность, заданная на шинах вторичного напряжения понижающей

К-ой подстанции;

Результаты вычислений сводим в таблицу №6.

Таблица №6

Подстанции	Потери мощности		Потери напряжения
	РТ , кВт	QТ , кВар	UТ , кВ	UТ , %
Б	41,04	404,4	3,2612	2,96
В	64,3	815,25	3,274	2,97
Г	88,833	1244,582	4,15	3,77

Все потери напряжения меньше 5%, т.е. в пределах нормы.

Определяем потери энергии в трансформаторах по формуле:

где Т ^/ и Т ^// - количество часов в году, в течении которых происходят потери

электроэнергии (зависящие и независящие от нагрузки):

и

 - время потерь, определяется по формуле:

Т_m – число часов использования максимума нагрузки, Т_m=4500 ч.

_max – коэффициент попадания нагрузки рассматриваемого дополнительного

потребителя (дополнительный потребитель мощности) в максимум нагрузки

энергосистемы, принимаем _max=0,9.

Определяем потери энергии и результаты заносим в таблицу №7.

Таблица №7

Подстанции	Потери электроэнергии в трансформаторах, WТ , кВт .ч
	зависимые от нагрузки	независимые от нагрузки
Б	124873,276	235935,276
В	194562,26	350049,06
Г	265370,213	420857,013
Итого, WТ.	584805,749	1006841,349

Определяем потери электроэнергии в конденсаторных установках по формуле:

где К_ку – коэффициент удельных потерь в компенсационных установках, принимаем

К_ку=0,003 кВт/кВар.

Результаты заносим в таблицу №8.

Таблица №8

Подстанции	Потери электроэнергии в компенсационных установках, Wку , кВт .ч
	зависимые от нагрузки	независимые от нагрузки
Б	11775,7368	32166,72
В	30305,205	82782
Г	24763,682	67644,72
Итого, Wку.	66844,6238	182593,44