Баланс реактивной мощности, выбор мощности и размещение компенсирующих устройств

 

Баланс реактивной мощности, составляемый для режима наибольшей загрузки, представляет собой равенство генерируемой и потребляемой реактивных мощностей в электрической системе.

где  – реактивные мощности нагрузок в узлах, i = 2, 3, 4;

 – коэффициент разновременности максимумов реактивной нагрузки;

 – реактивная мощность, передаваемая через районную подстанцию;

 и  – потери мощности в линиях и трансформаторах;

- реактивная мощность ТЭЦ и её собственных нужд;

 – зарядная мощность линий электропередачи;

 – требуемая суммарная мощность компенсирующих устройств.

В предварительных расчетах можно принять

где  – суммарная длина линии в одноцепном исполнении, км.

       Из уравнения баланса реактивной мощности определяется требуемая суммарная мощность компенсирующих устройств .

Распределим мощность  между потребителями.

В узле 2 компенсирующие устройства не размещаются (), поскольку в этом узле находится ТЭЦ, генераторы которой являются мощным источником реактивной мощности.

Распределение мощности  между узлами 3 и 4 выполняется по равенству коэффициентов реактивной мощности в этих узлах:

Искомые мощности компенсирующих устройств в узлах составят:

Выбор и проверка сечений проводов линий электропередачи.

Для выбора сечений проводов воздушных линий электропередачи необходимо знать полные мощности, протекающие по линиям. Предварительное распределение реактивных мощностей в линиях электрической сети определяется так же, как и активных мощностей.

Рис.5 Схема распределения реактивных мощностей.

 

 

Проверяем правильность вычисления по условию:

Мощности, протекающие по линиям 2-3 и 2-4, рассчитываются по первому закону Кирхгофа

Полная мощность, протекающая по линии между узлами i и j, определяются по выражению:

 

Для принятого номинального напряжения сети  ток в линии составит:

Сечения проводов воздушных линий электропередачи выбираются по экономической плотности тока . Значение  зависят от продолжительности наибольшей нагрузки .

       Сечение провода, соответствующее экономической плотности тока:

 

Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного сечения .

Выбранные сечения проводов проверяются по допустимому длительному току  (по нагреву) в послеаварийном режиме работы электрической сети, под которым подразумевается отключение любой линии.

       Проверка по нагреву линии замкнутой сети, содержащей в одном из узлов ТЭЦ, выполняется поочередным отключением каждой линии этой сети.

Отключение линии 1-3:

Отключение линии 1-4:

Отключение линии 2-3:

Отключение линии 2-4: