3. Потребление активной и баланс реактивной мощности в проектируемой электрической сети

Согласно формуле (2.1) определим наибольшую суммарную активную мощность, потребляемую в проектируемой сети, зная что , :

.

Для дальнейших расчетов для каждого узла определим наибольшую реактивную нагрузку i-го узла [Мвар] и наибольшую полную нагрузку i-го узла [МВ·А]:

, (1)

, (2)

где Р_нб,i – максимальная (наибольшая) активная нагрузка i- ого узла.

Для 1-ой подстанции наибольшая реактивная нагрузка:

для 2-ой, 3-ей, 4-ой подстанций:

Для 1-ой подстанции наибольшая полная нагрузка:

для 2-ой 3-ей, 4-ой подстанций:

Для оценки потерь реактивной мощности в трансформаторах воспользуемся формулой (2.4). Так как мы рассматриваем электрическую сеть с одной трансформацией напряжения 110/10 кВ, то примем равным 1 ( = 1):

Суммарную наибольшую реактивную мощность Qп.нб, потребляемую с шин электростанции или районной подстанции (А), являющихся источниками питания для проектируемой сети, определим по формуле (2.3). Для воздушных линий 110 кВ в первом приближении допускается принимать равными потери и генерации реактивной мощности в линиях, т.е. 0.

Отсюда:

4. Выбор типа, мощности и места установки компенсирующих устройств

Для выбора компенсирующих устройств необходимо ознакомиться с разделами 2.3 и 2.4 методических указаний.

Полученное значение суммарной потребляемой реактивной мощности сравниваем со значением реактивной мощности Qc, которую экономически целесообразно получать из системы в проектируемую сеть

= Рп.нб · (tg φс) (3)

где Рп.нб наибольшая суммарная активная мощность, потребляемая в проектируемой сети, определена выше, tgφА. , определяется по cosφА = 0,92 (экономически целесообразному значению коэффициента мощности (cos φ) для получения реактивной мощности из системы указанному в задании на проект в т. «А»),

:

Qc = Рп.нб · (tg φс)=128∙0,426 = 54,53 МВАр

При в проектируемой сети должны быть установлены компенсирующие устройства, суммарная мощность которых определяется по формуле (2.5).

Кроме того, определим мощность конденсаторных батарей по условию экономической целесообразности и условию минимизации приведенных затрат на передачу реактивной мощности, которые должны быть установлены на каждой подстанции по формулам (2.7) и (2.8). Количество конденсаторных установок на подстанции должно быть равным или кратным количеству секций (или обмоток низшего напряжения силовых трансформаторов). Данное условие необходимо выполнять для равномерной загрузки секций ПС (обмоток НН трансформаторов).

Так как проектируется сеть напряжением 110/10кВ, то базовый экономический коэффициент реактивной мощности , а :

Для первой подстанции:

для 2-ой, 3-ей, 4-ой подстанций

7)

Для первой подстанции:

,

для 2-ой, 3-ей, 4-ой подстанций

,

,

.

Окончательное решение о необходимости установки конденсаторных батарей на каждой из подстанций принимается по большей из величин, вычисленных по выражениям (2.7) и (2.8). В нашем случае по формуле (2.8). С помощью таблицы 4.1 выбирается тип и количество КУ, устанавливаемых на каждой подстанции.

Таблица 4.1. Тип и количество КУ в узлах

№ узла	Количество КУ	Тип КУ
1	4 4	УКЛ – 10,5 – 2700 У3 УКЛ – 10,5 – 1350 У3
2	4 4	УКЛ – 10,5 – 3150 У3? УКЛ – 10,5 – 1900 У3?
3	4	УКЛ – 10,5 – 2700 У3
4	4	УКЛ – 10,5 – 3150 У3

Для 1-го узла: ,

Для 2-го узла: ,

Для 3-го узла: ,

Для 4-го узла: .

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

, (4)

где Q_k,i – мощность конденсаторных батарей, которые должны быть установлены на каждой подстанции, Мвар:

8)

Полная мощность в узлах с учетом компенсирующих устройств:

, (5)

где Q_i – реактивная мощность, потребляемая в узлах из системы с учетом компенсирующих устройств, Мвар.