4 Компенсація реактивної потужності

Компенсація реактивної потужності дає можливість зменшити втрати потужності, енергії, втрати напруги, що приводить до підвищення економічності передачі електроенергії, поліпшує якість регулювання напруги в електричній мережі. З економічної точки зору найбільш економічною є передача реактивної потужності Qек, яка визначається за формулою:

де	- за завданням керівника проекту = 0,32.

Компенсація реактивної потужності споживачів здійснюється встановленням біля споживачів компенсуючи пристроїв, потужність яких визначається за формулою:

Якщо величина Qкп негативна, то встановлення компенсуючи пристроїв недоцільно.

Потужність споживачів з урахуванням компенсації реактивної потужності визначається за формулою 4.3

Розрахунок можна вести у табличній формі. Приклад такої таблиці приведено у таблиці 4.1

Таблица 4.1 – Компенсація реактивної потужності
№ ПС	,	,		Qек, Мвар	Qкп, Мвар
	МВт	Мвар
1	26	19,5	0,32	8,3	11,2	26 +j8,3
2	34	25,5		10,9	14,6	34+j10,9
3	54	40,5		17,3	23,2	54+j17,3

Обираємо КП типу УК-1800-10Н для 10 кВ, та УК-1350-6Н для 6,3 кВ.

5 РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ РЕЖИМІВ РОБОТИ МЕРЕЖІ

До основних режимів відносяться: режим максимального навантаження, та найбільш важкий після аварійний режим.

Порядок розрахунку режимів буде приведено на прикладі заданої мережі.

5.1 Режим максимального навантаження

Розрахунок починають зі складання схем заміщення для кожної ділянки та визначення параметрів схем заміщення; опорів та провідностей. Для лінії ці параметри вже визначено, вони приведені у таблиці 2.4. Опори обмоток трансформаторів та втрати активної потужності у сталі Рх, які зумовлюють активну провідність трансформаторів, реактивна намагнічуюча потужність Qc, яка зумовлює реактивну провідність трансформаторів, визначається за формулами:

де

Розрахункові параметри наносять на схему заміщення. Для нашого прикладу вони приведені на рисунках 5.1, 5.2, 5.3.

Рисунок 5.1 – Схема заміщення ділянки А-1

Рисунок 5.2 – Схема заміщення ділянки Б-2

Рисунок 5.3 – Схема заміщення ділянки А-3

Потужність на вході в одну із двох розщеплених обмоток трансформатора Sвх визначається за формулою:

де	беремо з таблиці 4.1;
	втрати активної потужності в обмотках трансформаторів, визначається за формулою:

втрати реактивної потужності в обмотках трансформаторів, визначається за формулою:

У нашому випадку nТ=2.

Потужність на вході у дві розщеплені обмотки трансформатора визначається за формулою:

Потужність трансформатора приведена до сторони високої напруги , визначається за формулою:

Розрахункова потужність визначається за формулою:

Розрахунок параметрів, потужностей у схемах заміщення трансформаторів можна вести у табличній формі. Для нашого прикладу це таблиця 5.1.

Таблица 5.1 – Параметри схем заміщення
Позначеня параметрів	ПС-1	ПС-2	ПС-3
Rт, Ом	7,7	7,7	3,5
Xт, Ом	380,2	380,2	193,1
Qc, Мвар	0,21	0,21	0,32
nt Рx+nt jQc, МВА	2 0,045+2 j0,21	2 0,045+2 j0,21	2 0,07+2 j0,32
S, МВА	26+j8,3	34+j10,9	54+j17,3
S/2, МВА	13+j4,2	17+j5,4	27+j8,6
Pт, МВт	0,014	0,023	0,027
Qт, Мвар	0,67	1,14	1,47
S'вх, МВА	13,014+j4,83	17,023+j6,58	27,027+j10,11
S''вх, МВА	26,027+j9,659	34,047+j13,17	54,054+j20,214
Sпр, МВА	26,12+j10,08	34,14+j13,59	54,19+j20,84
jQb, Мвар	j8,05	j4,97	j8,76
Sр, МВА	26,12+j2	34,14+j8,62	54,19+j12,09

Розрахункові потужності наносять на схеми заміщення.

Знаючи розрахункові потужності підстанцій, визначають потужності без урахування втрат потужності у лініях ( потужність кінця лінії Sк ) і потужності з урахуванням втрат у лініях ( потужність на початку лінії Sп ).

Для ділянки А-1: Sк = Sр1 = 26,12 + j 2 МВА

Потужність на початку лінії визначається за формулою:

де	втрати активної потужності у лінії, визначаються за формулою:
	втрати реактивної потужності у лінії, визначаються за формулою:

Для ділянок Б-2, А-3 розрахунок ведеться аналогічно.

Результати розрахунку зводимо до таблиці 5.2.

Таблица 5.2 – Потужність кінця та початку ліній
Ділянка	Sк=P+jQ, МВА	Ri, Ом	Xi, Ом	Pi, МВт	Qi, Мвар	Sп=Р+jQ, МВА
А-1	26,12+j2	7/2	23,4/2	0,05	0,17	26,17+j2,19
Б-2	34,14+j8,62	4,4/2	14,4/2	0,06	0,19	34,19+j8,8
А-3	54,20+j12,09	7,6/2	25,4/2	0,24	0,81	54,44+j12,9

Розрахункові потужності наносять на схему заміщення.

Розрахунок напруг у вузлових точках мережі виконується за формулами:

Для нашого прикладу на ділянці А-1.

де	, кВ – надається у завданні;
	втрати напруги на ділянці А-1.

де	напруга у точці 1;
	напруга на шинах споживача 1, що живеться від шин низької напруги підстанції 1;
	втрати напруги у трансформаторах підстанції 1.

Розрахунок можна вести у табличній формі. Приклад приведено у таблиці 5.3.

Таблица 5.3 – Напруги у вузлових точках та на шинах споживачів
Ділянка	Вихідні напруги,	Si, МВА	Ri, Ом	Xi, Ом	Ui, кВ	Напруги вузлів, кВ
	кВ
А-1	Uдж =240	26,17+j2,19	7/2	23,4/2	0,5	U1 =239,5
	U1 =239,5	13,01+j4,83	7,8/2	380,2/2	4	Uпотр1 =235,5
Б-2	Uдж =240	34,20+j8,8	4,4/2	14,4/2	0,6	U2 =239,4
	U2 =239,4	17,03+j6,58	7,8/2	380,2/2	5,5	Uпотр2 =233,9
А-3	Uдж =240	54,46+j12,9	7,6/2	25,4/2	1,6	U3 =238,4
	U3 =238,4	27,03+j10,11	3,6/2	193,1/2	4,3	Uпотр3 =234,2