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.

+DQ_СS+Q_куS= +DQ_ЛS+DQ_ТРS

Определим потери Р и Q в линиях и трансформаторах.

На подстанции 1 установлено два трансформатора ТРДН-40000/110.

S_ном=40 МВА,         U_ВН=115 кВ,           U_НН=10,5–10,5 кВ,

DР_хх=34 кВт,           DР_к=170 кВт,          u_кВН-НН=10,5%,         I_х=0,55%.

DР_ст1=68 кВт,                    DQ_ст1= 440 квар.

DР_м1=  кВт,            DQ_м1= = 2333,14 квар.

=DР_ст1+DР_м1+DQ_ст1+DQ_м1=68+94,437+j 440+j 2333,14=162,427+j 2773,14 кВА.

На подстанции 2 установлено два трансформатора ТДН-16000/110.

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

DР_хх=18 кВт,           DР_к=85 кВт,            u_кВН-НН=10,5%,         I_х=0,7%.

DР_ст2=36 кВт,                    DQ_ст2= 224 квар.

DР_м2=30,22 кВт,               DQ_м2= = 1458,08 квар.

=DР_ст2+DР_м2+DQ_ст2+DQ_м2=36+30,22+j 224+j 1458,08=66,22+j 1682,08 кВА.

На подстанции 3 установлено два трансформатора ТДН-16000/110.

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

DР_хх=18 кВт,           DР_к=85 кВт,            u_кВН-НН=10,5%,         I_х=0,7%.

DР_ст3=36 кВт,                    DQ_ст3= 224 квар.

DР_м3=37,31 кВт,               DQ_м3= = 1800,21 квар.

=DР_ст3+DР_м3+DQ_ст3+DQ_м3=36+37,31+j 224+j 1800,21=73,31+j 2024,21 кВА.

На подстанции 4 установлено два трансформатора ТРДН-25000/110.

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

DР_хх=25 кВт,           DР_к=120 кВт,          u_кВН-НН=10,5%,         I_х=0,65%.

DР_ст4=50 кВт,                    DQ_ст4= 325 квар.

DР_м4=46,29 кВт,               DQ_м4= = 2592,38 квар.

=DР_ст4+DР_м4+DQ_ст4+DQ_м4=50+46,29+j 325+j 2592,38=96,29+j 2917,38 кВА.

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

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

DР_хх=18 кВт,           DР_к=85 кВт,            u_кВН-НН=10,5%,         I_х=0,7%.

DР_ст3=36 кВт,                    DQ_ст3= 224 квар.

DР_м3=15,536 кВт,             DQ_м3= = 450,015 квар.

=DР_ст3+DР_м3+DQ_ст3+DQ_м3=36+15,536+j 224+j 450,015=51,536+j 674,015 кВА.

Участок РЭС-1

Провод АС-240, l=42 км, R_Л=2,541 Ом, Х_Л=9,135 Ом, В₀=2,81×10^-6 См/км.

DР_РЭС-1=1,066 МВт.

DQ_{Л РЭС-1}= = =7,659 Мвар.

DQ_{С РЭС-1}= ×В₀×l×n=110²×2,81×10^-6×42×2=2,856 Мвар.

Участок РЭС-2.

Провод АС-95,  l=64 км, R_Л=9,792 Ом, Х_Л=13,888 Ом, В₀=2,61×10^-6 См/км.

DР_РЭС-2=0,87 МВт.

DQ_{Л РЭС-2}= = =1,234 Мвар.

DQ_{С РЭС-2}= ×В₀×l×n=110²×2,61×10^-6×64×2=4,042 Мвар.

Участок 2-5.

Провод АС-70,  l=48 км, R_Л=10,272 Ом, Х_Л=10,656 Ом, В₀=2,55×10^-6 См/км.

DР_2-5=0,116 МВт.

DQ_{Л 2-5}= = =0,121 Мвар.

DQ_{С 2-5}= ×В₀×l×n=110²×2,55×10^-6×48×2=2,962 Мвар.

Участок 1-4.

Провод АС-95,  l=33 км, R_Л=5,049 Ом, Х_Л=7,161 Ом, В₀=2,61×10^-6 См/км.

DР_1-4=0,515 МВт.

DQ_{Л 1-4}= = =0,731 Мвар.

DQ_{С РЭС-2}= ×В₀×l×n=110²×2,61×10^-6×33×2=2,084 Мвар.

Участок 1-3.

Провод АС-70,  l=30 км, R_Л=6,42 Ом,  Х_Л=6,66 Ом,  В₀=2,55×10^-6 См/км.

DР_1-3=0,291 МВт.

DQ_{Л 1-3}= = =0,302 Мвар.

DQ_{С 1-3}= ×В₀×l×n=110²×2,55×10^-6×30×2=1,851 Мвар.

Сумарные потери в линиях и трансформаторах:

DР_ТРS= =162,427+66,22+96,29+73,31+51,536=449,783 кВт=0,449 МВт.

DР_ЛS=DР_РЭС-1+DР_РЭС-2+DР_2-5+DР_1-4+DР_1-3=1,066+0,87+0,116+0,515+0,291=2,858 МВт.

DQ_ТРS= =2773,14+1682,08+2024,21+2917,38+674,015=10070,08 квар=10,071 Мвар.

DQ_ЛS=DQ_{Л РЭС-1}+DQ_{Л РЭС-2}+DQ_{Л 2-5}+DQ_{Л 1-4}+DQ_{Л 1-3}=7,659+1,234+0,121+0,731+0,302=

=10,047 Мвар.

DQ_СS=DQ_{С РЭС-1}+DQ_{С РЭС-2}+DQ_{С 2-5}+DQ_{С 1-4}+DQ_{С 1-3}=2,856+4,042+2,962+2,084+1,851=

=13,795 Мвар.

Р_ген= +DР_ТРS+DР_ЛS=114+0,449+2,858=117,307 МВт.

Q_ген=Р_ген×tg j_ген=117,307 ×0,6197=72,695 Мвар.

=100,32 Мвар.

Q_куS= +DQ_ЛS+DQ_ТРS-Q_ген-DQ_СS=100,32+10,047+10,071-72,695-13,795=33,943 Мвар.

=0,58225.

Определим мощность компенсирующих устройств для каждой подстанции:

Q_ку1=Р_нагр1(tg j_нагр- tg j_Б)= 36×(0,88 - 0,58225)=10,719 Мвар,

Q_ку2=Р_нагр2(tg j_нагр- tg j_Б)= 18×(0,88 - 0,58225)=5,3595 Мвар,

Q_ку3=Р_нагр3(tg j_нагр- tg j_Б)= 20×(0,88 - 0,58225)=5,955 Мвар,

Q_ку4=Р_нагр4(tg j_нагр- tg j_Б)= 30×(0,88 - 0,58225)=8,9325 Мвар,

Q_ку5=Р_нагр5(tg j_нагр- tg j_Б)= 10×(0,88 - 0,58225)=2,9775 Мвар.

На всех подстанциях устанавливаем шунтовые конденсаторные батареи КС1-0,66-20.

Проверка вычисления реактивной мощности компенсирующих устройств:

Q_куS= Q_ку1+ Q_ку2+ Q_ку3+ Q_ку4+ Q_ку5=10,719+5,3595+5,955+8,9325+2,9775=33,943 Мвар.

Реактивная мощность каждой подстанции после компенсации:

Q₁=Q_нагр1 – Q_ку1= 31,68 – 10,719 = 20,961 Мвар,

Q₂=Q_нагр2 – Q_ку2= 15,84 – 5,359= 10,481 Мвар,

Q₃=Q_нагр3 – Q_ку3= 17,6 – 5,955= 11,645 Мвар,

Q₄=Q_нагр4 – Q_ку4= 26,4 – 8,932= 17,467 Мвар,

Q₅=Q_нагр5 – Q_ку5= 8,8 – 2,977= 5,823 Мвар.

Мощности каждой подстанции:

=(36+j 20,961) МВА,                         S_н1=41,657 МВА,

=(18+j 10,481) МВА,                         S_н2=20,829 МВА,

=(20+j 11,645) МВА,                         S_н3=23,143 МВА,

=(30+j 17,467) МВА,                         S_н4=34,714 МВА,

=(10+j 5,823) МВА,                           S_н5=11,572 МВА.

Определим суммарную полную мощность подстанций: