2.3 Вибір потужності і розміщення компенсувальних пристроїв

На першому етапі виконання проекту необхідну потужність компенсувальних пристроїв (КУ) орієнтовно визначимо з рівняння балансу (2.5) для режиму найбільших навантажень

, (2.6)

.

Якщо електрична віддаленість підстанцій від джерела живлення приблизно однакова, то розміщення КУ можна здійснювати за умовою рівності коефіцієнтів потужності навантаження на шинах вторинної напруги підстанцій. Середній коефіцієнт реактивної потужності визначаємо з умови балансу потужностей за формулою [1]

, (2.7)

Визначимо необхідну потужність КУ на кожній підстанції з врахуванням середнього значення tg φ_ср :

Проводимо перевірку балансу

.

Потужність навантаження підстанцій 1, 2 з врахуванням встановленої потужності КУ визначимо за формулою

, (2.8)

при цьому одержимо:

Розрахункові потужності підстанцій 1, 2 з врахуванням компенсації становлять

3 Вибір схеми районної мережі

Вибір економічно доцільної схеми електричної мережі є однією з основних задач проекту. Ця задача вирішується на підставі техніко-економічного порівняння ряду намічених варіантів. Розроблення варіантів мережі передбачає комплексне вирішення низки питань: вибір конфігурації мережі, номінальної напруги і схем електричних сполучень підстанцій, вибір перерізу проводів і кількості кіл повітряних ліній, вибір основного обладнання підстанцій. Під час вибору варіантів схем мережі слід керуватись такими основними принципами [2]:

- мережа повинна забезпечувати необхідну надійність електропостачання споживачів;

- передача електроенергії до споживачів повинна здійснюватись по найкоротшому шляху;

- конфігурація мережі і схеми електричних сполучень підстанцій повинні бути простими.

На підставі заданого геометричного розміщення споживачів електроенергії та центра живлення, а також даних про навантаження і категорійність електроприймачів, намітимо раціональні варіанти схем електричної мережі. При цьому необхідно врахувати, що споживачі І категорії надійності повинні забезпечуватись резервним живленням. Живлення споживачів бажано забезпечувати при найменшій кількості трансформацій електричної енергії. Застосування двох номінальних напруг для окремих частин електричної мережі може бути економічно виправдане тільки у випадку великої довжини і завантаження ліній. Можливі варіанти схем районної мережі зображені на рисунку 3.1.

Для намічених варіантів мережі проведемо попередній вибір номінальної напруги.

Спочатку для кожної схеми визначимо наближений розподіл потужностей в режимі найбільших навантажень без урахування втрат потужності в лініях. У замкнених мережах розподіл потужностей можна визначити через довжини ліній в припущенні, що мережа є однорідною.

1 – кільцева мережа; 2 – магістральна мережа

Рисунок 3.1 – Варіанти схем районної мережі

Для вибору номінальних напруг використаємо дані про пропускну здатність ліній, наведені в таблиці 3.1 .

Таблиця 3.1  Пропускна здатність ліній електропередавання

Номінальна напруга лінії, кВ	Найбільша потужність лінії, МВт	Гранична довжина лінії, км
35 110 220	5 – 10 25 – 50 100 – 200	50 – 60 50 – 150 150 – 250

Варіант 1. Кільцева мережа.

Визначимо розподіл потужностей в кільцевій мережі, умовно розімкнувши її в центрі живлення А (рисунок 3.2).

Довжини ділянок: l_А-1= 41 км; l_А-2= 42 км; l_1-2= 22 км.

Рисунок 3.2 - Кільцева мережа

Потужності головних ділянок розрахуємо за правилом моментів:

Згідно з таблицею 3.1, враховуючи розрахункові навантаження головних ділянок і та відповідні довжини ліній, вибираємо номінальну напругу кільцевої мережі 110 кВ.

Потужність навантаження на ділянці 1-2 визначимо з балансу потужностей для вузла 1

.

Варіант 2. Магістральна мережа.

Визначимо розподіл потужностей для магістральної мережі (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 - Магістральна мережа

Згідно з таблицею 3.1 вибираємо для двоколової лінії А–1 номінальну напругу 110 кВ, а для двоколової лінії 1-2 – напругу 35 кВ.