2.3. Баланс реактивної потужності, вибір потужності і розміщення компенсуючих пристроїв

Баланс реактивної потужності, який складається для режиму максимального навантаження, являє собою рівність генерованої і споживаної реактивних потужностей в електричній системі

(2.8)

де реактивні потужності у вузлах,

коефіцієнт різночасовості максимумів реактивного навантаження,

реактивна потужність, що передається через районну підстанцію,

і втрати потужності в лініях і трансформаторах,

реактивна потужність ТЕЦ і її власних потреб,

зарядна потужність ліній електропередавання,

потрібна сумарна потужність компенсуючих пристроїв.

В попередніх розрахунках приймається:

Мвар, (2.9)

Мвар, (2.9,а)

Мвар – для ліній 110 кВ, (2.9,б)

Мвар – для ліній 220 кВ, (2.9,в)

де сумарна довжина ліній в одноланцюговому виконанні, км.

З рівняння балансу реактивної потужності визначається потрібна сумарна реактивна потужність компенсуючих пристроїв Розподіл потужності між споживачами являє собою досить складну оптимізаційну задачу. В бакалаврському проекті вона вирішується спрощено:

- у вузлі 2 компенсувальні пристрої не розташовуються оскільки в цьому вузлі знаходиться ТЕЦ, генератори якої є потужними джерелами реактивної потужності,

- розподіл потужності між вузлами 3 і 4 виконується за рівністю коефіцієнтів реактивної потужності в цих вузлах:

(2.10)

Шукані потужності компенсуючих пристроїв у вузлах складуть

(2.11)

Якщо для будь-якого вузла вираз (2.11) дає від’ємний результат, то для цього вузла слід прийняти Після визначення потужностей розрахункові навантаження у вузлах складуть

(2.12)

2.4. Вибір і перевірка перетинів проводів ліній електропередачі

Для вибору перетинів проводів повітряних ліній електропередачі необхідно знати повні потужності, що протікають вдовж ліній. Попередній розподіл реактивних потужностей в лініях електричної мережі визначається так же, як і активних потужностей (див. п. 2.2). У виразах (2.7, а,б,в) підставляються значення

Повна потужність, яка протікає вздовж лінії між вузлами і , визначається за виразом.

(2.13)

Для прийнятої номінальної напруги мережі струм в лінії складе

(2.14)

Перетини проводів повітряних ліній електропередачі вибираються за економічною густиною струму , яка залежить від тривалості найбільшого навантаження Ця залежність для неізольованих проводів, виготовлених з алюмінієвого або сталеалюмінієвого матеріалів, дається в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2

, год
1000…3000	1.3
3000…5000	1.1
>5000	1.0

Перетин провода, що відповідає економічній густині струму,

(2.15)

Одержаний переріз округлюється до найближчого стандартного перерізу. Шкала стандартних перерізів проводів повітряних ліній складає наступний ряд:

16 25 35 50 70 95  120  150  185  240  300  330  400  500 … .

У відповідності з ПУЕ мінімальні перетини проводів за умови обмеження втрат на корону складають 70 і 246 для ліній напругою 110 і 220 кВ відповідно. Якщо розрахункові перетини проводів одержались меншими, то їх необхідно збільшити до указаних значень.

Вибрані перетини проводів повинні бути перевірені за допустимим тривалим струмом (за нагрівом) в післяаварійному режимі роботи електричної мережі, під яким мається на увазі відключення будь-якої лінії. Значення для проводів різних перетинів приведені в табл. 2.3.

При живленні вузла навантаження вздовж двох ліній в режимі відключення однієї лінії струм в лінії, що залишилась в роботі, збільшується в два раза. Перевірка за нагрівом таких ліній виконується за умовою

. (2.16)

Перевірка за нагрівом ліній замкнутої мережі, яка утримує в одному з вузлів ТЕЦ, виконується почерговим відключенням кожної лінії цієї мережі. Розглянемо таку перевірку для замкнутої електричної мережі (1-2-4), що приведена на рис. 2.1, в.

Відключення лінії 1-2:

вздовж лінії 2-4 протікає повна потужність, що видається ТЕЦ,

взовж лінії 4-1 протікає потужність, яка дорівнює різниці між потужністю ТЕЦ і потужністю споживача 4.

Відключення лінії 1-4:

вздовж лінії 2-4 протікає потужність

вздовж лінії 2-1 протікає потужність

Відключення лінії 2-4:

вздовж лінії 1-4 протікає потужність

вздовж лінії 2-1 протікає потужність

За потужностями визначаються струми в лініях в післяаварійному режимі і перевіряється умова

(2.17)

Перевірка проводів лінії за нагрівом у випадку відсутності ТЕЦ в замкнутій мережі виконується почерговим відключенням кожної з головних дільниць. В кожному разі розраховується розподіл потужностей в розімкнутій мережі в післяаварійному режимі, струми в лініях і перевіряється умова (2.16). При невиконанні умов (2.16, 2.17) перетин проводів необхідно збільшити.

Параметри сталеалюмінієвих проводів, які необхідні для розрахунків, наведені в табл. 2.3.

Таблиця 2.3

Перетин,	70	95	120	150	185	240	300	400
	0.4	0.31	0.25	0.2	0.16	0.12	0.1	0.08
	0.44	0.43	0.42	0.42	0.41	0,	0.42	0.42
	2.55	2.6	2.65	2.7	2.85		2.64	2.64
	265	330	385	450	510	610	690	835

Примітка: для проводів перетином в чисельнику вказані параметри для напруги 110 кВ, в знаменнику – для напруги 220 кВ. Для проводів перетином параметри указані для напруги 220 кВ.