 |
Баланс реактивной мощности в сети
|
|
|
|
При курсовом проектировании принимается, что электрическая станция или система полностью удовлетворяет потребность в активной мощности. Поэтому баланс активной мощности в сети не рассматривается.
Установленная активная мощность генераторов на электростанциях Р эс сети может быть приближенно определена по активной суммарной нагрузке в пунктах потребления энергии (Р н сум) и с учётом потерь активной мощности в сети (6…8 %) несколькими трансформаторами, т.е.
Р эс = 1,08 Р н сум.
При курсовом проектировании составление баланса реактивной мощности сводится к тому, чтобы обеспечить приемлемые условия работы электросети. В соответствии с принципом встречного регулирования напряжения целесообразно поддерживать на шинах СН и НН подстанций такие уровни напряжения:
(1,05 - 1,08) U ном- в режиме максимальных нагрузок,
U ном- в режиме минимальных нагрузок.
Для послеаварийных схем сети при максимальных нагрузках напряжение на шинах СН и НН всех подстанций не должно быть ниже U ном (желательно иметь это напряжение больше U ном).
Реактивная составляющая собственных нужд электростанций с учетом потерь мощности в трансформаторах собственных нужд электростанций определяется исходя из cos j = 0,7.
Основными составляющими расходной части баланса реактивной мощности (Q п) являются нагрузка потребителей (S Q н) и потери в трансформаторах (D Q т) и линиях электропередачи (D Q л).
Q л=S Р н· tg j н+D Q т+D Q л. (13)
Реактивная составляющая нагрузки Q н= Р н· tg j н потребителей определяется исходя из средне статических значений tg j н (табл.1 к примеру 1).
|
|
|
Потери реактивной мощности в трансформаторах и автотрансформаторах (D Q т) определяются по их параметрам и ожидаемой загрузке. При приближенных (оценочных) расчетах можно принять равными: (0,07 - 0,065) S ном для двухобмоточных трансформаторов; 0,09 S ном для трехобмоточных трансформаторов; 0,07 S ном для автотрансформаторов.
При выполнении расчетов Т.Э. эффективности принятых решений сетевого развития следует при определении D Q т воспользоваться графиками потерь реактивной мощности [4], рис. 5 и 6.
При более точных расчетах потери в трансформаторах D Q т следует определить из выражения:
, (14)
где D Q ктр - реактивные потери в трансформаторах, вызванные потоками рассеяния;
D Q хтр - реактивные потери, обусловленные намагничивающей мощностью трансформатора;
x тр и b тр0- соответственное реактивное сопротивление и реактивная проводимость трансформатора.
При курсовом проектировании для предварительной оценки потерь в линиях можно принять: в линиях 35-110 кВ Δ Q л= 0,09 Р и 0,15 Р в линиях 220 кВ и выше [8].
При точных расчетах следует использовать выражение:
, (15)
где х л - индуктивное сопротивление линии.
В приходной части баланса реактивной мощности учитывается:
- располагаемая реактивная мощность электростанций Q эс, исходя из активной мощности и tg j г генераторов (при отсутствии подробных данных tg j г = 0,62 для ГРЭС, АЭС и tg j г = 0,75 для ГЭС и ТЭЦ).
Q эс = 1,08· P н сум · tg j г; (16)
- зарядная мощность ВЛ Q с, при приближенных расчетах на первом этапе можно принять, что на каждые 100 км одно-цепной линий, зарядная реактивная мощность составляет при напряжении 110кВ -- 3,4…3,8 Мвар, при 150кВ -- 5,5…6,1 Мвар, при 220кВ – 14…14,6 Мвар, при 330кВ -- 40,6…42 Мвар, при 500кВ -- 91 ¸ 99 Мвар, при 750 кВ – 211…232 Мвар.
|
|
|
При более точных расчетах на II этапе зарядная мощность ВЛ определяется по формуле:
Q с= U 2· b 0· l л; (17)
где b 0 - удельная емкостная проводимость, см / км;
l - длина ВЛ, км.
Напряжение линии, кВ 110 - 220 330 - 500 750
b 0, см/км 2,7·10-6 3,7·10-6 4,2·10-6
Зарядная мощность - реактивная (емкостная) мощность, которая генерируется линией, определяется в основном напряжением линии и принимает существенные значения для ВЛ напряжение 110 кВ и выше.
Величина мощности компенсирующих устройств Q ку определяется из условия обеспечения баланса реактивной мощности в электрической сети
Q эс + Q с сум+ Q ку³ S P н tg j г+ D Q т+D Q л. (18)
Суммарная мощность компенсирующих устройств при максимальной нагрузке
Q ку сум³ Q н сум -(Q эс + Q с сум); (19)
Выбор типа компенсирующих устройств и места их установки в сети при проектировании решается на основе расчетов вариантов для ТЭ сравнения с учетом обеспечения условий регулирования напряжения.
Внутри сети одного напряжения размещение КУ с целью обеспечения наиболее эффективного повышения напряжения и снижения потерь производится в точках наиболее удаленных от источников питания. Технические данные КУ приведены в литературе ([4], табл.9,26…9,30; [3], табл. 6,91…6,92).
В питающих сетях напряжением до 200 кВ распределение реактивной мощности обычно ограничивается параметрами режима.
Обычно определяющими оказываются послеаварийные режимы работы сети. При этом необходимо считаться с влиянием распределения реактивной мощности на режим напряжений и изменения режима напряжений на потери активной мощности в сети [6].
В качестве примера (пример 4) покажем сводный баланс реактивной мощности в вариантах развития сети по заданию 1-1, в таблице 11.
Т а б л и ц а 11
Расчет сводного баланса реактивной мощности по вариантам
| Баланс по вариантам | ||||||
|
|
|
