Выбор типа, мощности и места установки компенсирующих устройств

В электрических сетях устанавливают так называемые компенсирующие устройства. Компенсирующими устройствами называют установки, предназначенные для компенсации емкостей или индуктивной составляющей переменного тока[1]. Условно их разделяют на:

• а)    устройства для компенсации реактивной мощности, потребляемой нагрузками и в элементах сети,- синхронные двигатели и поперечно включаемые батареи конденсаторов

• б)    устройства для компенсации реактивных параметров линии – продольно включаемые батареи конденсаторов, поперечно включаемые реакторы.

Компенсирующие устройства, кроме  генерации реактивной мощности, потребляют некоторую активную мощность. При расчете рабочего режима мы эти величины не будем учитывать, так как они оказывают сравнительно малое влияние на параметры режима[2-4].

Итак, полученное значение суммарной потребляемой реактивной мощности Q  = 108,4Мвар сравниваем с указанным на проект значением реактивной мощности Q , которую экономически целесообразно получать из системы в проектируемую сеть.

Q c = / ^Рб Г tg ^ c ,          ⁽¹⁾

i = 1

где cos ф = 0,92 - коэффициент мощности на подстанции “А”.

cos ф = 0,93 => tg ( arccos ф ) => tg ^. = 0,395

Q_c = ( 9 + 28 + 21 + 36 + 39 ) - 0,395 = 56,658 laad .

При Q_n >Q Q_c в проектируемой сети должны быть установлены компенсирующие устройства, суммарная мощность которых определяется по формуле (1.8).

Q k / = Q n» - Q c           (2)

О, у = 76,882 - 56,658 = 20,224 laad . K /

Определим мощность конденсаторных батарей, которые должны быть установлены на каждой подстанции по формулам (2) и (3)

Так как проектируется сеть 110/10кВ то базовый экономический коэффициент реактивной мощности tg ф э = 0,3 , а cos ф _; .( _б ) > 0,9 - 0,93 , т.е. tg ( arccos 0,93 ) = 0,395

^Qk,i = ^Рнб,i" ^{( t} g ф _l ^{- t} g Ф б )                    (3)

Q _w, = 9(0,62 - 0,395) = 2,025 Мвар ,

Q_{kX 4} = 28(0,36 - 0,395) = - 0,98 Мвар ,

Q _u0 = 21(0,39 - 0,395) = - 0,105 Мвар , Q_{k3 3} = 36(0,62 - 0,395) = 8,1 laad .

Q_{k 34} = 39(0,48 - 0,395) = 3,315 Мвар .

Экономически:

^Qk ,i = ^Рб , _z -⁽ ^ Фг^{- t} g ф э )

Q_kX ! = 9(0,62 - 0,3) = 2,88 Мвар ,

Q_{kX 4} = 28(0,36 - 0,3) = 1,68 Мвар,

Q k ,20 = 21(0,39 - 0,3) = 1,89 Мвар ,

Q_k33 = 36(0,62 - 0,3) = 11,52 laad .

Q_{k 34} = 39(0,48 - 0,3) = 7,02 Мвар

Окончательное решение о необходимости конденсаторных батарей на каждой из подстанций принимаем по большей из величин, вычисленная ^Qk , i

Для 11 -го узла:

(2,88 - 1000) ^ 2 = 1440 eAdd

2 x КРМ - 10 - 1450 У 3 = 2,9 Мвар

Для 14 -го узла:

(1,68 • 1000) - 4 = 0,42 eAad

4 x КРМ - 10 - 400 У 3 = 1,6 Мвар

Для 20 -го узла:

(1,89 - 1000) - 4 = 470 eAad

4 x КРМ - 10 - 450 У 3 = 1,8 Мвар

Для 33 -го узла:

(11,52 • 1000) - 4 = 2880 eAad

4 x EDI - 10 - 2900 0 3 = 11,6 Iaad

Для 34 -го узла:

(7,02 • 1000) - 4 = 1755eAad

4 x КРМ - 10 - 1750 У 3 = 7 Мвар

С помощью таблицы 1 выбирается тип и количество КУ, устанавливаемых на каждой подстанции.

Таблица 1

№ узла	Количество КУ	Тип КУ
11	2	КРМ – 10 – 1450 У3
14	4	КРМ – 10 – 400 У3
20	4	КРМ – 10 – 450 У3
33	4	КРМ – 10 – 2900 УЗ
34	4	КРМ – 10 –1750 У3

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

Q = Q u, - Q« >          (4)

где Q k,i – мощность конденсаторных батарей, которые должны быть установлены на каждой подстанции, Мвар.

Q_YY = 5,58 - 2,9 = 2,68 Мвар ,

Q ₁₄ = 10,08 - 1,6 = 8,48 Мвар ,

Q ₂₀ = 8,19 - 1,8 = 6,39 Мвар ,

Q₃₃ = 22,32 - 11,6 = 10,72 Iaad .

Q ₃₄ = 18,72 - 7 = 11,72 Мвар .

Полная мощность в узлах с учетом компенсирующих устройств:

S = P * , , + jQ ,             (5)

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

S , = 9 + j 2,68 = 7 9² + 2,68 2 = 9,4 MB • A ,

S₁₄ = 28 + j 8,48 = 29,25 MB ■ A,

S_{2 0} = 21 + j 6,39 = 21,95 MB • A, S₃₃ = 36 + j 10,72 = 37,56 MB • A. S_n = 39 + jU,72 = 40,72 MB • A.