Баланс активной и реактивной мощности в электрической сети

Основной целью составления баланса мощности является обеспечение работы электрической системы с допустимыми параметрами во всех режимах в течение года. Баланс составляется отдельно для активной и реактивной мощности[1]. Следует отметить, что реактивная мощность нагрузки электрической системы в большей мере, чем активная, определяется потерями сети. Чем ближе к месту потребления реактивной мощности устанавливаются компенсирующие устройства, тем меньше значения передаваемой по элементам сети реактивной мощности и тем выше уровень напряжения в сети[2]. Все это приводит к уменьшению потерь реактивной мощности в сети и к снижению суммарной установленной мощности компенсирующих устройств.

В процессе эксплуатации составление баланса мощности приходится выполнять систематически в целях выяснения условий работы электрической системы и ее отдельных частей с учетом фактического наличия оборудования, его текущего состояния и роста нагрузок.

Согласно формуле nn

Рпнб = K„ (P )-^ P  + ДР,-X P.6,■ i =1 нб, ii определим наибольшую суммарную активную мощность, потребляемую в проектируемой сети, где

К-коэффициент наибольшей нагрузки п/ст, равный от 0,95 до 0,96;

∆P c – суммарные потери мощности в сети в долях от суммарной нагрузки п/ст, принимается равным 0,05

p.. = ( 0,95 + 0,05 )( 9 + 28 + 21 + 39 + 36 ) = 133 A .

Для дальнейших расчетов определим наибольшую реактивную нагрузку i -го узла Q^ [Мвар] и наибольшую полную нагрузку i -го узла S .6 , i [МВА

^Q.6,i = ^Рнб,i" ^Фи

s . ,i= J Р.б Л Q.6 ,i, где Рнб,i – максимальная активная нагрузка i- ого узла.

Наибольшая реактивная нагрузка:

Для 11-ой подстанции:

Q .6 ,11 = P .6 ,11 " tg ( arccos P _n) = 9 ■ 0,62 = 5,58 Мвар

Для 14-ой подстанции:

Q .6 ,14 = P .6 ,14 ■ tg?u = 28 ■ 0,36 = 10,08 Мвар ,

Для 20-ой подстанции:

Q .6 ,20 = P .6 ,20 ■ tgФ 20 = 21 ■ 0,39 = 8,19 Мвар ,

Для 33-ей подстанции:

Qm 33 = P i 33 ■      = 36 ■ 0,62 = 22,32 iadd .

la ,33        la ,33         3 3

Для 34-ой подстанции:

Q .6 ,34 = P .6 ,34 ■ tg^ 34 = 39 ■ 0,48 = 18,72 Мвар .

Наибольшая полная нагрузка:

Для 11-ой подстанции:

S_to и = л/ P 2i i+ Q _z2 11 = 79 2 + 5,58 2 = 10,58 H ■ A la ,11              la ,11      ^ai.a. ,11

Для 14-ой подстанции:

S ,a ,14 = V РЦ л4 + Q 2 ,14 = J 28 2 + 10,08 2 = 29,78 'iA ■ A,

Для 20-ой подстанции:

s 6 ,20 = V P 6 ,20 + Q i,20 = 4 8,19 2 + 21 2 = 22,58 МВ ■ А,

Для 33-ей подстанции:

S_u ,33 = V P,» + Q 2 ,33 = 4 36 2 + 22.32 2 = 42,35 M ■ A,

Для 34-ой подстанции:

S .6,34 = V P «4 + Q H, ,34 = 4 39 2 + 18,72 2 = 43,3 МВ • А,

Потребителями реактивной мощности в энергосистеме являются электроприемники промышленных предприятий, электрифицированный железнодорожный и городской транспорт, маломощная двигательная нагрузка населенных мест, в последнее время широкое применение бытовых приборов и люминесцентных светильников привело существенному увеличению реактивной мощности. Значительная реактивная мощность теряется при ее передачи[3]. Наибольшие потери имеют место в трансформаторах. Для оценки потерь реактивной мощности в трансформаторах воспользуемся формулой (1.5):

n

A Q t x = M- S ( « t> - S„ , , )                  (4)

= 1

Так как мы рассматриваем электрическую сеть 110/10 кВ, то а_г/ примем равным 1 выбираем из таблицы 3.13[4]соответствии с данными нашей сети.

AQ = 0 0,1 ( 1 ( 10,58 + 29,78 + 22,58 + 42,35 + 43,3 )) = 14,859 1аад .

Суммарную наибольшую реактивную мощность, потребляемую с шин электростанции или районной подстанции, являющихся источниками питания для проектируемой сети определим по формуле:

[ m

V a Q, -A Q„ l + A Q„              (5)

= 1                  )

Для воздушных линий 110 кВ в первом приближении допускается принимать равными потери и генерации реактивной мощности в линиях, т.е. a Q -a Q_c , _z = 0.

Отсюда:

Qi,ia = 0,98 ( 5,58 + 10,08 + 8,19 + 22,32 + 18,72 ) + 15,92 = 76,882 laud .