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=10,5 кВ,

Р_хх=36 кВт, Р_к=172 кВт, u_кВН-НН=10,5%, I_х=0,55%.

Р_ст1=72кВт, Q_ст1= 440 квар;

Р_м1=100,31 кВт, Q_м1= = 2449квар.

Потери в трансформаторе составят:

=Р_ст1+Р_м1+Q_ст1+Q_м1=72+100,3+j440+j2449=(172,3+j2889) кВА.

На подстанции 2 установлено два трансформатора .

S_ном=25 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН=10,5 кВ,

Р_хх=27 кВт, Р_к=120 кВт, u_кВН-НН=10,5%,

I_х=0,7%.

Р_ст2=54 кВт, Q_ст2= 350 квар;

Р_м2=85,86 кВт, Q_м2= = 1878 квар.

=Р_ст2+Р_м2+Q_ст2+Q_м2=54+85,86 +j350+j1878=(139,86+j2228) кВА.

На подстанции 3 установлено два трансформатора .

S_ном=25 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН= 10,5 кВ,

Р_хх=27 кВт, Р_к=120 кВт, u_кВН-НН=10,5%, I_х=0,7%.

Р_ст3=54кВт, Q_ст3= 350 квар;

Р_м3=106 кВт, Q_м3= = 2319 квар.

=Р_ст3+Р_м3+Q_ст3+Q_м3=54+106+j350+j2319=(160+j2669) кВА.

На подстанции 4 установлено два трансформатора .

S_ном=25 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН=10,5 кВ,

Р_хх=27 кВт, Р_к=120 кВт, u_кВН-НН=10,5%, I_х=0,7%.

Р_ст4=54 кВт, Q_ст4= 350квар;

Р_м4=73,6 кВт, Q_м4= = 1610 квар.

=Р_ст4+Р_м4+Q_ст4+Q_м4=54+73,6+j350+ j 1610 =(404+j1960)кВА.

На подстанции 5 установлено два трансформатора ТДН-16000/110.

S_ном=16 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН=11 кВ,

Р_хх=19 кВт, Р_к=85 кВт, u_кВН-НН=10,5%, I_х=0,7%.

Р_ст5=38 кВт, Q_ст5= 224 квар;

Р_м5=58,86 кВт, Q_м5= = 1164 квар.

=Р_ст5+Р_м5+Q_ст5+Q_м5=38+58,86+j224+j1164 =(96,86+j1388) кВА.

Определим потери Р и Q в линиях.

Линия РЭС-3:

Провод АС-240, l=38 км, R_Л=2,242 Ом, Х_Л=7,695 Ом, b₀=2,80810^-6 См/км,

Р_РЭС-3=1,178 МВт.

Q_{Л РЭС-3}= = =4,045 Мвар;

Q_{С РЭС-3}= b₀ln=110²2,80810^-6382=2,582 Мвар.

Линия 3-5:

Провод АС-70, l=49,4 км, R_Л=10,42 Ом, Х_Л=10,97 Ом, b₀=2,54710^-6 См/км,

Р_3-5=0,3 МВт.

Q_{Л 3-5}= = =0,321 Мвар;

Q_{С 3-5}= b₀ln=110²2,54710^-649,42=3,045 Мвар.

Линия 3-4:

Провод АС-95, l=38 км, R_Л=5,72 Ом, Х_Л=8,25 Ом, b₀=2,61110^-6 См/км,

Р_3-4=0,36 МВт.

Q_Л3-4= = =0,523 Мвар;

Q_{С 3-4}= b₀ln=110²2,61110^-6382=2,401 Мвар.

Линия РЭС-1:

Провод АС-240, l=57 км, R_Л=3,36 Ом, Х_Л=11,54 Ом, b₀=2,80810^-6 См/км,

Р_РЭС-1=1,48 МВт.

Q_ЛРЭС-1= = =5,096 Мвар;

Q_{С РЭС-1}= b₀ln=110²2,80810^-6572=3,873 Мвар.

Линия 1-2:

Провод АС-95, l=47,5 км, R_Л=7,149 Ом, Х_Л=10,31 Ом, b₀=2,61110^-6 См/км,

Р_1-2=0,31 МВт.

Q_{Л 1-2}= = =0,762 Мвар;

Q_{С 1-2}= В₀ln=110²2,61110^-647,52=3,001 Мвар.

Суммарные потери в линиях и трансформаторах:

Р_ТР= =172,3+139,86+160+404+96,86=973,02 кВт=0,973 МВт;

Р_Л=Р_РЭС-1+Р_РЭС-3+Р_3-5+Р_3-4+Р_1-2 =1,178+1,48+0,3+0,36+0,31=3,63 МВт;

Q_ТР= =2889+2228+2669+1960+1388=8465 квар=8,465 Мвар;

Q_Л=Q_{Л РЭС-1}+Q_{Л РЭС-3}+Q_{Л 3-5}+Q_{Л 3-4}+Q_{Л 1-2}=4,045+5,096+0,321+0,523+0,762 =10,747 Мвар;

Q_С=Q_{С РЭС-1}+Q_{С РЭС-3}+Q_{С 3-5}+Q_{С 3-4}+Q_С1-2=2,582+3,873+3,045+2,401+3,001 =14,902 Мвар.

Р_ген= +Р_ТР+Р_Л=138+0,973+3,63=142,603 МВт;

Q_ген=Р_генtg _ген=142,6030,57=81,28 Мвар;

=96,38 Мвар;

Q_ку= +Q_Л+Q_ТР-Q_ген-Q_С=96,38+10,747+8,465-81,28-14,902 =19,41 Мвар;

=0,56.

Определим мощность компенсирующих устройств для каждой подстанции:

Q_ку1=Р_нагр1∙(tg_нагр- tg_Б)= 39(0,67 - 0,56)= 4,3 Мвар;

Q_ку2=Р_нагр2∙(tg_нагр- tg_Б)= 27(0,75 - 0,56)= 5,13 Мвар;

Q_ку3=Р_нагр3∙(tg_нагр- tg_Б)= 30(0,75- 0,56)= 5,7 Мвар;

Q_ку4=Р_нагр4∙(tg_нагр- tg_Б)= 25(0,59 - 0,56)= 0,75 Мвар;

Q_ку5=Р_нагр5∙(tg_нагр- tg_Б)= 17(0,75 - 0,56)= 3,23 Мвар.

Проверка вычисления реактивной мощности компенсирующих устройств:

Q_ку= Q_ку1+ Q_ку2+ Q_ку3+ Q_ку4+ Q_ку5= 19,2 МBар.

Реактивная мощность каждой подстанции после расстановки КУ:

Q₁=Q_нагр1 – Q_ку1= 26,13-4,3=21,83 Мвар;

Q₂=Q_нагр2 – Q_ку2= 20,25-5,13 =15,12 Мвар;

Q₃=Q_нагр3 – Q_ку3= 22,5-5,7 =16,8 Мвар;

Q₄=Q_нагр4 – Q_ку4= 14,75-0,75=14 Мвар;

Q₅=Q_нагр5 – Q_ку5= 12,75-3,23=9,52 Мвар.

Мощности каждой подстанции:

= (39+j21,83) МВА, S_н1=44,7 МВА,

= (27+j15,12) МВА, S_н2= 30,94 МВА,

= (30+j16,8) МВА, S_н3= 34,38 МВА,

= (25+j14) МВА, S_н4= 28,65 МВА,

= (17+j9,52) МВА, S_н5= 19,48 МВА.

Определим суммарную полную мощность подстанций:

МВА.