1. Баланс активной и реактивной мощности в электрической сети

Баланс активной мощности:

Определяем наибольшую реактивную нагрузку i-го узлаи наибольшую полную нагрузкуi-го узла.

, [Мвар]

Для 1-ой подстанции:

Для 2-ой подстанции:

Для 3-ей подстанции:

Полную нагрузку находим по формуле:

, [МВ·А]

Для 1-ой подстанции:

Для 2-ой подстанции:

Для 3-ей подстанции:

Находим полную суммарную мощность

Находим потери в трансформаторах:

Находим суммарную реактивную мощность, генерируемую питающими подстанциями:

2. Выбор типа, мощности и места установки

компенсирующих устройств.

Находим суммарная мощность компенсирующих устройств:

На каждой подстанции должны быть установлены конденсаторные батареи мощностью:

(1)

Согласно формуле (1) для 1-го узла:

,

Для 2-го узла:

,

Для 3-го узла:

,

Окончательное решение о необходимости конденсаторных батарей на каждой из подстанций принимаем по величине, вычисленной по выражению (1). С помощью табл. 2.1. выбираем тип и количество КУ, устанавливаемых на каждой подстанции.

Таблица 2.1

№узла	Тип КУ	Количество КУ
1	УКЛ – 10,5 – 1800 У3	12
2	УКЛ – 10,5 – 1350 У3	12
3	УКЛ – 10,5 – 1350 У3	10

Для 1-го узла:

Для 2-го узла:

Для 3-го узла:

Находим реактивную мощность, потребляемую в узлах из системы с учетом компенсирующих устройств:

Для 1-го узла:

Полная мощность в узлах с учетом компенсирующих устройств:

3. Выбор номинального напряжения электрической сети

Для выбранного варианта конфигурации электрической сети предварительно определим экономически целесообразное напряжение, кВ:

,

где L– длина ЛЭП, км;P– передаваемая активная мощность по ЛЭП, МВт.

Для этого определим длину линии и соответствующие передаваемые мощности:

;

;

;

;

Рассчитаем перетоки полных мощностей без учета потерь мощности. Представим замкнутый контур в виде линии с двухсторонним питанием и определим соответствующие мощности.

Экономически целесообразными напряжениями для соответствующих линий являются:

Исходя из полученных результатов, видно, что выбранная схема электрической сети будет выполняться на напряжении

Для разомкнутой сети

Исходя из полученных результатов, видно, что выбранная схема электрической сети будет выполняться на напряжении

4. Выбор сечения проводников воздушных линий электропередачи

Сечения проводов выбираем по расчетной токовой нагрузке линии:

Расчетная токовая нагрузка линии А – 1 в нормальном режиме:

Для линии 1 – 2:

Для линии 2 – 3:

Для линии А – 3:

Так для линии А – 1 выбираем АС – 240/32мм², Iдоп=610А;

1 – 2: АС – 240/32мм², Iдоп=610А;

2 – 3: АС – 240/32мм², Iдоп=610А;

А – 3: АС – 240/32мм², Iдоп=610А;

Для линии 2200кВ наименьшее сечение сталеалюминевого провода равно 240 мм². Определим полные сопротивления линий

Наибольшая токовая нагрузка в послеаварийном режиме будет иметь место при отключении одной цепи линии. Рассмотрим кольцо:

- обрыв линии А – 1

_{(рис1 )}

- обрыв линии А – 3

_{(рис 2)}

Линия	Марка провода
А – 1	АС – 240/32
1 – 2	АС – 240/32
2 – 3	АС – 240/32
А – 3	АС – 240/32

Для разомкнутой сети

Для линии 2 – 3:

Для линии А – 3:

Так для линии А – 1 выбираем АС – 240/32мм², Iдоп=610А;

2 – 3: АС – 240/32мм², Iдоп=610А;

А – 2: АС – 240/32мм², Iдоп=610А;

Для линии 2200кВ наименьшее сечение сталеалюминевого провода равно 240 мм².

Проверим по условию нагрева в послеаварийном режиме выбранные сталеалюминевые провода:

Обрыв А-1

(рис 3)

Обрыв А-2

(рис 4)

Обрыв 2-3

(рис 5)

Определим полные сопротивления линий

Линия	Марка провода
А – 1	АС – 240/32
2 – 3	АС – 240/32
А – 2	АС – 240/32

Проверка сечений проводов ВЛЭП по допустимому падению напряжения.

Принимаем напряжение в точке А на 10% выше U_ном

Допустимое падение напряжения составляет 15%, тогда

Обрыв А-1(рис1)

- обрыв линии А – 3(рис 2)

	А-1	1-2	2-3	3-А
Марка и сечение провода	АС-240/32	АС-240/32	АС-240/32	АС-240/32
	8	9	8	17
	30	34	30	63
Стоимость линии, тыс.руб/км	17,3	17,3	17,3	17,3
Стоимость линии, тыс.руб	1211	1350	1177	2491
q0,МВар/км - удельная зарядная мощность	13,9	13,9	13,9	13,9
QГ, МВар - Зарядная мощность линии	973	1084	945	2001

Условие

выполняется для всех случаев