5. 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 линиях и трансформаторах.

На подстанции 1 установлено два трансформатора АТДЦТН-63000/220/110.

S_ном=63 МВА, U_ВН=230 кВ, U_НН=38,5 кВ,

Р_хх=37 кВт, Р_к=200 кВт, u_кВН-НН=35%, I_х=0,45%.

Р_ст1=74 кВт, Q_ст1= 567 квар.

Р_м1= кВт, Q_м1= = 1853,3 квар.

=Р_ст1+Р_м1+Q_ст1+Q_м1=74+16,81+j 567+j1853,3=90,81+j2420,3 кВА.

На подстанции 2 установлено два трансформатора АТДЦТН-63000/220/110.

S_ном=63 МВА, U_ВН=230 кВ, U_НН=38,5 кВ,

Р_хх=37 кВт, Р_к=200 кВт, u_кВН-НН=35%, I_х=0,45%.

Р_ст2=74 кВт, Q_ст2= 567 квар.

Р_м2=24,197 кВт, Q_м2= = 2667,7 квар.

=Р_ст2+Р_м2+Q_ст2+Q_м2=74+24,197+j567+j2667,7=98,2+j3234,7 кВА.

На подстанции 3 установлено два трансформатора ТДН-16000/110.

S_ном=16 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН=34,5 кВ,

Р_хх=18 кВт, Р_к=85 кВт, u_кВН-НН=10,5%, I_х=0,7%.

Р_ст3=36 кВт, Q_ст3= 224 квар.

Р_м3=39,88 кВт, Q_м3= = 788,32 квар.

=Р_ст3+Р_м3+Q_ст3+Q_м3=36+39,88+j 224+j788,32=75,88+j1012,32 кВА.

На подстанции 4 установлено два трансформатора ТДН-16000/110.

S_ном=16 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН=34,5 кВ,

Р_хх=18 кВт, Р_к=85 кВт, u_кВН-НН=10,5%, I_х=0,7%.

Р_ст4=36 кВт, Q_ст4= 224квар.

Р_м4=57,43 кВт, Q_м4= = 1135,18 квар.

=Р_ст4+Р_м4+Q_ст4+Q_м4=36+57,43+j224+j1135,18=93,43+j1359,18 кВА.

На подстанции 5 установлено два трансформатора ТДН-10000/110.

S_ном=10 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН=34,5 кВ,

Р_хх=14 кВт, Р_к=58 кВт, u_кВН-НН=10,5%, I_х=0,9%.

Р_ст5=28 кВт, Q_ст5= 180 квар.

Р_м5=44,52 кВт, Q_м3= = 805,9 квар.

=Р_ст3+Р_м3+Q_ст3+Q_м3=28+44,52+j180+j805,9=72,52+j985,9 кВА.

Участок РЭС-1

Провод АС-240, l=45 км, R_Л=5,445 Ом, Х_Л=19,575 Ом, В₀=2,610^-6 См/км.

Р_РЭС-1=0,37 МВт.

Q_{Л РЭС-1}= = =1,3 Мвар.

Q_{С РЭС-1}= В₀ln=220²2,610^-645=5,66 Мвар.

Участок РЭС-2.

Провод АС-240, l=68 км, R_Л=8,228 Ом, Х_Л=29,58 Ом, В₀=2,610^-6 См/км.

Р_РЭС-2=0,36 МВт.

Q_{Л РЭС-2}= = =1,3 Мвар.

Q_{С РЭС-2}= В₀ln=220²2,610^-668=8,56 Мвар.

Участок 1-2.

Провод АС-240, l=37 км, R_Л=4,477 Ом, Х_Л=16,095 Ом, В₀=2,610^-6 См/км.

Р_1-2=0,023 МВт.

Q_{Л 1-2}= = =0,08 Мвар.

Q_{С 1-2}= В₀ln=220²2,610^-637=4,6 Мвар.

Участок 1-3.

Провод АС-70, l=48 км, R_Л=10,272 Ом, Х_Л=10,656 Ом, В₀=2,5510^-6 См/км.

Р_1-3=0,425 МВт.

Q_{Л 1-3}= = =0,2 Мвар.

Q_{С РЭС-2}= В₀ln=110²2,5510^-6482=2,28 Мвар.

Участок 2-4.

Провод АС-95, l=35 км, R_Л=5,355 Ом, Х_Л=7,595 Ом, В₀=2,6110^-6 См/км.

Р_2-4=0,425 МВт.

Q_{Л 2-4}= = =0,6 Мвар.

Q_{С 2-4}= В₀ln=110²2,6110^-6352=2,2 Мвар.

Участок 4-5.

Провод АС-70, l=35 км, R_Л=7,49 Ом, Х_Л=7,77 Ом, В₀=2,5510^-6 См/км.

Р_4-5=0,095 МВт.

Q_{Л 4-5}= = =0,098 Мвар.

Q_{С 4-5}= В₀ln=110²2,5510^-6352=2,16 Мвар.

Сумарные потери в линиях и трансформаторах:

Р_ТР= =90,81+98,2+75,88+93,43+72,52=430,84 кВт=0,43084 МВт.

Р_Л=Р_РЭС-1+Р_РЭС-2+Р_1-2+Р_1-3+Р_2-4 +Р_4-5 = 0,37+0,36+0,023+0,425+0,425+0,095=1,7 МВт.

Q_ТР= =2420,3+3234,7+1012,32+1359,18+985,9=9012,4 квар=9,0124 Мвар.

Q_Л=1,3+1,3+0,08+0,2+0,6+0,098=3,578Мвар.

Q_С=5,66+8,56+4,6+2,28+2,2+2,16=25,46Мвар.

Р_ген= +Р_ТР+Р_Л=100+0,43+1,7=102,13 МВт.

Q_ген=Р_генtg _ген=102,13 0,484=49,43 Мвар.

=75 Мвар.

Q_ку= +Q_Л+Q_ТР-Q_ген-Q_С=75+3,578+9,0124-49,43-25,46=12,7 Мвар.

=0,623.

Определим мощность компенсирующих устройств для каждой подстанции:

Q_ку1=Р_нагр1(tg_нагр- tg_Б)= 25(0,75 - 0,623)=3,175 Мвар,

Q_ку2=Р_нагр2(tg_нагр- tg_Б)= 30(0,75 - 0,623)=3,81 Мвар,

Q_ку3=Р_нагр3(tg_нагр- tg_Б)= 15(0,75 - 0,623)=1,905 Мвар,

Q_ку4=Р_нагр4(tg_нагр- tg_Б)= 18(0,75 - 0,623)=2,286 Мвар,

Q_ку5=Р_нагр5(tg_нагр- tg_Б)= 12(0,75 - 0,623)=1,524 Мвар.

На всех подстанциях устанавливаем шунтовые конденсаторные батареи КС1-0,66-20.

Проверка вычисления реактивной мощности компенсирующих устройств:

Q_ку= Q_ку1+ Q_ку2+ Q_ку3+ Q_ку4+ Q_ку5=3,175+3,81+1,905+2,286+1,524=12,7 Мвар.

Реактивная мощность каждой подстанции после компенсации:

Q₁=Q_нагр1 – Q_ку1= 18,75 – 3,175=15,575 Мвар,

Q₂=Q_нагр2 – Q_ку2= 22,5 – 3,81= 18,69 Мвар,

Q₃=Q_нагр3 – Q_ку3= 11,25 – 1,905= 9,345 Мвар,

Q₄=Q_нагр4 – Q_ку4= 13,5 – 2,286= 11,214 Мвар,

Q₅=Q_нагр5 – Q_ку5= 9 – 1,524= 7,476 Мвар.

Мощности каждой подстанции:

=(25+j15,575) МВА, S_н1=29,45 МВА,

=(30+j18,69) МВА, S_н2=35,34 МВА,

=(15+j9,345) МВА, S_н3=17,67 МВА,

=(18+j11,214) МВА, S_н4=21,2 МВА,

=(12+j7,476) МВА, S_н5=14,14 МВА.

Определим суммарную полную мощность подстанций: