Практическое занятие 2

Выбор и расстановка компенсирующих устройств

Теоретическая часть

Основным источником реактивной мощности в сети является электрическая станция. Установленная реактивная мощность станции определяется по формуле:

, (2.1)

где Q^ус_эс – установленная реактивная мощность электрической станции;

tg _эс – определяется через заданный коэффициент мощности электростанции.

Полученное значение наибольшей потребляемой реактивной мощности сравнивается со значением Q^ус_эс . В случае Q_нб<Q^ус_эс необходимость в установке компенсирующих устройств в узлах проектируемой сети отсутствует, т.к. системные источники мощности полностью покрывают всю потребность в ней.

При Q_>Q^ус_эс в проектируемой сети должны быть установлены КУ, суммарная мощность которых определяется из выражения:

Q_ку = Q_ – Q^ус_эс (2.2)

Основным типом КУ являются конденсаторные батарей, подключаемые в электрических сетях 6-10кВ, питающихся от п/ст проектируемой сети. Вместе с тем, на крупных узловых п/ст с номинальным напряжением U=110-220кВ и более устанавливаются синхронные компенсаторы или статические тиристорные компенсаторы.

При незначительной разнице в электрической удаленности подстанций от источника питания в сети одного номинального напряжения расстановка КУ может производится по условию равенства коэффициентов мощности нагрузок на шинах 10 кВ, удовлетворяющему требованию баланса реактивной мощности в проектируемой сети

(2.3)

где – число узлов в сети, в которых предполагается установка компенсирующих устройств.

Тогда мощность конденсаторной батареи в каждом из рассмотренных узлов определяется в соответствии с выражением

(2.4)

Компенсация реактивной мощности оказывает существенное влияние на экономические показатели функционирования электрической сети, так как позволяет снизить потери активной мощности и электроэнергии в элементах сети.

В реальных сетях обычно используется нормативный метод. При выполнении норм экономически целесообразной компенсации реактивной мощности у потребителей , на шинах 10кВ подстанций должен быть доведен до значений представленных в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Нормативные коэффициенты

	Значение на шинах 6-20 кВ при высшем напряжении подстанции, кВ
	35	110-150	220-330
Северо-Запада, Центра, Средней Волги, Юга	0,25	0,3	0,4
Северного Кавказа, Урала, Сибири	0,3	0,37	0,49

Исходя из этого условия на каждой подстанции должны быть установлены конденсаторные батареи мощностью:

(2.5)

Число батарей БСК на шинах 6-10 кВ должно быть четным и определяется выражением:

(2.6)

где – мощность, выдаваемая батареей при напряжении , принимается по справочным данным.

Задание 2

По результатам задания 1 выбрать мощность компенсирующих устройств на подстанциях. Коэффициенты мощности нагрузок всех подстанций одинаковы и равны =0,8. Коэффициент мощности системы, в которую входит проектируемая сеть, равен =0,9.

Решение:

Определим установленную реактивную мощность станции по выражению (2.1):

Мвар.

Суммарная мощность устанавливаемых КУ рассчитывается по (2.2):

Мвар.

По таблице 2.1 для района Северного Кавказа найдем значение экономически обоснованного .

Таким образом, для каждой п/ст вычислим необходимую мощность КУ по формуле (2.5):

Мвар;

Мвар;

Мвар;

Мвар;

Мвар.

В соответствии с выражением (2.6) определим мощность и количество КУ на каждой п/ст. Мощность КУ возьмем из таблицы 5.4 [1.5].

;

;

;

;

.

На п/ст 2 устанавливаем 8 БК типа УК-10,5-1800;

на п/ст 3 устанавливаем 8 БК типа УК-10,5-1800;

на п/ст 4 устанавливаем 4 БК типа УК-10,5-2250;

на п/ст 5 устанавливаем 2 БК типа УК-10,5-3150;

на п/ст 6 устанавливаем 8 БК типа УК-10,5-1800.

Результаты расстановки компенсирующих устройств сведем в таблицу 2.1:

Таблица 2.1 – Результат расстановки КУ

№ п/ст	, Мвар	, Мвар	, МВт	, Мвар	, Мвар
2	13,68	14,4	36	27	12,6	0,94
3	14,82	14,4	39	29,25	14,85	0,93
4	8,36	9	22	16,5	7,5	0,95
5	6,46	6,3	17	12,75	6,45	0,93
6	15,58	14,4	41	30,75	16,35	0,93

Вопросы к практическому занятию

1. В чем состоят особенности выработки реактивной мощности на электростанциях?

2. Каково назначение батарей конденсаторов и синхронных компенсаторов в электрических сетях?

3. Каковы критерии расстановки КУ?