Баланс мощностей в сетевом районе.

В начале проектирования питающей сети необходимо проверить обеспечение баланса активных и реактивных мощностей.

1.4.1 Баланс активной мощности в сетевом районе.

Под балансом мощностей понимается равенство вырабатываемой и потребляемой мощностей:

где P_М – одновременно потребляемая активная мощность; P_С - суммарные потери активной мощности; Р_Р - мощность резерва; Р_СН - собственные нужды электрических станций.

Ориентировочно можно принять, что одновременно потребляемая активная мощность составляет около 90 %, а реактивная – около 95 % суммы заданных наибольших нагрузок каждого пункта:

; .

Суммарные потери активной мощности в линиях и трансформаторах проектируемой сети принимаются равными 4-6 % суммы заданных нагрузок пунктов. Мощности резерва и собственных нужд могут быть приняты по 10 % суммарной потребляемой.

Определим реактивные нагрузки каждого пункта:

;

;

;

;

;

;

;

0. 1.4.2 Баланс реактивной мощности в сетевом районе.

Т.к. часть реактивной мощности экономически целесообразно вырабатывать децентрализовано, то условие баланса реактивной мощности может быть записано в следующем виде:

,

где Q_г –реактивная мощность, которая может быть получена от генераторов электростанций; Q_ку – реактивная мощность компенсирующих устройств; Q_с- реактивная мощность, генерируемая емкостью ЛЭП; Q_м – реактивная мощность, одновременно потребляемая приемниками электроэнергии, присоединенными к подстанциям сетевого района; ΔQ_с - потери реактивной мощности в элементах электрической сети.

Реактивная мощность, получаемая от генераторов электростанций, может быть найдена по формуле

,

где Р_м – активная мощность, одновременно потребляемая в сетевом районе;

Р_с – потери активной мощности в сети; в сетях с одной-двумя ступенями трансформации Р_с составляют 4-6 % от полной передаваемой мощности в сети;

tg_Г – угол сдвига между векторами тока и напряжения генераторов станций относительно шин высшего напряжения.

Средний коэффициент мощности генераторов . Следовательно, .

;

Потери реактивной мощности в основной электрической сети ориентировочно можно рассчитать:

,

где S_м – полная мощность потребителей сетевого района;

n_т - число ступеней трансформации в сетевом районе (рекомендуется принять равным 1).

;

Реактивная мощность, генерируемая линиями, условно принимается для одноцепных линий 30кВАр/км при 110кВ и 120кВАр/км при напряжении 220 кВ. Она рассчитывается для каждого графа.

1.Граф первого варианта.

;

2.Граф второго варианта.

;

3. Граф третьего варианта.

Из приведенного баланса реактивных мощностей находим мощность компенсирующих устройств:

Первый граф

Второй граф

Третий граф

Компенсирующие устройства распределяются по равенству средних значений коэффициентов мощности на подстанциях:

;

Первый граф ;

Второй граф ;

Третий граф ;

Мощность компенсирующих устройств на каждой подстанции

Первый граф

;

;

;

.

Второй граф

;

;

;

Третий граф

;

;

;

2. Определим распределение мощностей для первого варианта.

Рисунок 1.4.2.1. Распределение реактивной мощности в кольцевой схеме 1.

Распределение мощностей рассчитывается сначала в ветвях, подключенных к источникам питания:

Мощность на остальных участках рассчитаем, согласно первому закону Кирхгофа:

Проверим правильность вычисления:

Точка 2 - точка потокораздела реактивной мощности в данной кольцевой схеме.