2.4 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 трансформаторах.

На подстанции 1 установлено два трансформатора .

S_ном=40 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН=6.3 кВ,

Р_хх=50 кВт, Р_к=170 кВт, u_кВН-НН=11,5%, I_х=0,9%.

Р_ст1=100 кВт, Q_ст1= 720 квар;

Р_м1=74.707 кВт, Q_м1= = 2021.5 квар.

Потери в трансформаторе составят:

=Р_ст1+Р_м1+Q_ст1+Q_м1=100+74.707+j720+j2021.5=(174.707+2741.484i) кВА.

На подстанции 2 установлено два трансформатора .

S_ном=40 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН=6.3 кВ,

Р_хх=50 кВт, Р_к=170 кВт, u_кВН-НН=11,5%, I_х=0,9%.

Р_ст2=100 кВт, Q_ст2= 720 квар;

Р_м2= 47.813 кВт, Q_м2= = 1293.75 квар.

=Р_ст2+Р_м2+Q_ст2+Q_м2=54+73,6+j350+j1611,3=( 147.813+2013.75i) кВА.

На подстанции 3 установлено два трансформатора .

S_ном=40 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН=6.3 кВ,

Р_хх=50 кВт, Р_к=170 кВт, u_кВН-НН=11,5%, I_х=0,9%.

Р_ст3=100 кВт, Q_ст3= 720 квар;

Р_м3= 21.25 кВт, Q_м3= = 575 квар.

=Р_ст3+Р_м3+Q_ст3+Q_м3=38+56,8+j224+ j 1123 =( 121.25+1295i)кВА.

На подстанции 4 установлено два трансформатора .

S_ном=40 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН=6.3 кВ,

Р_хх=50 кВт, Р_к=170 кВт, u_кВН-НН=11,5%, I_х=0,9%.

Р_ст4=100 кВт, Q_ст4= 720 квар;

Р_м4= 5.313 кВт, Q_м4= = 143.75 квар.

=Р_ст4+Р_м4+Q_ст4+Q_м4=100+5.313+j720+ j143.75 =( 105.313+863.75i)кВА.

На подстанции 5 установлено два трансформатора ТРДНС-40000/220.

S_ном=40 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН=6.3 кВ,

Р_хх=50 кВт, Р_к=170 кВт, u_кВН-НН=11,5%, I_х=0,9%.

Р_ст5=100 кВт, Q_ст5= 720 квар;

Р_м5= 107.578 кВт, Q_м5= = 2910.93 квар.

=Р_ст5+Р_м5+Q_ст5+Q_м5=100+107.578+j720+2910.93=(207.578+3630.93i) кВА.

Определим потери Р и Q в линиях:

Линия РЭС-1:

Провод АС-240, l=47 км, R_Л=5.546 Ом, Х_Л=20.445 Ом, b₀=2.60410^-6 См/км,

Р_РЭС-1=0.393 МВт.

Q_{Л РЭС-1}= = =1.448 Мвар;

Q_{С РЭС-1}= b₀ln=220²2.60410^-6471=5.924 Мвар.

Линия 3-5:

Провод АС-240, l=29 км, R_Л=3.422 Ом, Х_Л=12.615 Ом, b₀=2.60410^-6 См/км,

Р_3-5=0,038 МВт.

Q_Л3-5= = =0.109 Мвар;

Q_{С 3-5}= b₀ln=220²2.60410^-6291=3.655 Мвар.

Линия 1-4:

Провод АС-240, l=33 км, R_Л=3.894 Ом, Х_Л=14.355 Ом, b₀=2.60410^-6 См/км,

Р_1-4=0.057 МВт.

Q_л1-4= = =0.208 Мвар;

Q_{С 1-4}= b₀ln=220²2.60410^-6331=4.159 Мвар.

Линия 2-3:

Провод АС-240, l=22 км, R_Л=2.596 Ом, Х_Л=9.57 Ом, b₀=2.60410^-6 См/км,

Р_2-3=0.076 МВт.

Q_л2-3= = =0.279 Мвар;

Q_{С 2-3}= b₀ln=220²2.60410^-6221=2.773 Мвар.

Линия РЭС-2:

Провод АС-240, l=42 км, R_Л=4.956 Ом, Х_Л=18.27 Ом, b₀=2.60410^-6 См/км,

Р_РЭС-2=0.409 МВт.

Q_{Л РЭС-2}= = =1.508 Мвар;

Q_{С РЭС-2}= В₀ln=220²2.60410^-6421=5.293Мвар.

Суммарные потери в линиях и трансформаторах:

Р_ТР= =757 кВт=0.757 МВт;

Р_Л=Р_РЭС-1+Р_РЭС-2+Р_1-4+Р_2-3+Р_3-5 =0.983 МВт;

Q_ТР= =10545 квар=10.545 Мвар;

Q_Л=Q_{Л РЭС-1}+Q_{Л РЭС-2}+Q_{Л 1-4}+Q_{Л 2-3}+Q_{Л 3-5}=3.625 Мвар;

Q_С=Q_{С РЭС-1}+Q_{С РЭС-2}+Q_{С 1-4}+Q_{С 2-3}+Q_{С 3-5}=24.955 Мвар.

Р_ген= +Р_ТР+Р_Л=114+0.983+0.757=115.74 МВт;

Q_ген=Р_генtg _ген=115,740.456=52.773 Мвар;

=85.5 Мвар;

Q_ку= +Q_Л+Q_ТР-Q_ген-Q_С=85.5+3.625+10.545-52.773-24.955=21.942 Мвар;

=0.558 .

Определим мощность компенсирующих устройств для каждой подстанции:

Q_ку1=Р_нагр1∙(tg_нагр- tg_Б)= 30(0.75-0,558)= 5.774 Мвар;

Q_ку2=Р_нагр2∙(tg_нагр- tg_Б)= 24(0.75-0,558)= 4.619 Мвар;

Q_ку3=Р_нагр3∙(tg_нагр- tg_Б)= 16(0.75-0,558)= 3.08 Мвар;

Q_ку4=Р_нагр4∙(tg_нагр- tg_Б)= 8(0.75-0,558)= 1.54 Мвар;

Q_ку5=Р_нагр5∙(tg_нагр- tg_Б)= 36(0.75-0,558)= 6.929 Мвар.

Проверка вычисления реактивной мощности компенсирующих устройств:

Q_ку= Q_ку1+ Q_ку2+ Q_ку3+ Q_ку4+ Q_ку5= 21.942 Мвар.

Реактивная мощность каждой подстанции после расстановки КУ:

Q₁=Q_нагр1 – Q_ку1= 22.5-5.774 =16.726 Мвар;

Q₂=Q_нагр2 – Q_ку2= 18-4.619=13.381 Мвар;

Q₃=Q_нагр3 – Q_ку3= 12-3.08=8.92 Мвар;

Q₄=Q_нагр4 – Q_ку4= 6-1.54=4.46 Мвар;

Q₅=Q_нагр5 – Q_ку5= 27-6.929=20.071 Мвар.

Мощности каждой подстанции:

= (30+16.726i) МВА, S_н1= 34.348 МВА,

= (24+13.381i) МВА, S_н2= 27.478 МВА,

= (16+8.92i) МВА, S_н3= 18.319 МВА,

= (8+4.46i) МВА, S_н4= 9.159 МВА,

= 36+20.071i) МВА, S_н5= 41.217 МВА.

Определим суммарную полную мощность подстанций:

МВА.