Балансирование генерируемой и потребляемой реактивной мощности на шинах промежуточной подстанции

Уравнение баланса реактивной мощности:

где реактивные мощности в конце первого участка и в начале второго, соответственно;

необходимая мощность источника реактивной мощности;

потери реактивной мощности в АТ.

Необходимая мощность ИРМ:

Электропередача сооружается в южной части центрального региона, для которого характерны следующие температурные значения [2, стр. 55]:

· среднеянварская температура: ;

· среднегодовая температура:

· среднеиюльская температура:

 

Определение мощности ИРМ

Вариант I

Участок ЭС–ПС

Коэффициент изменения фазы:

Волновая длина линии:

Волновое сопротивление линии:

Приведем погонное активное сопротивление линии к среднеянварской температуре (режим наибольших нагрузок):

Базисная мощность:

 

Режим наибольших нагрузок

Передаваемая активная мощность на участке в о. е.:

Реактивная мощность в начале участка:

Реактивная мощность в начале участка в именованных единицах:

 

Среднеквадратичный ток:

Оценим трехфазные потери активной мощности:

Реактивная мощность в конце участка:

или

Режим наименьших нагрузок

Мощность на участке:

Передаваемая активная мощность на участке в о. е.:

Приведем погонное активное сопротивление линии к среднеиюльской температуре (режим наименьших нагрузок):

Реактивная мощность в начале участка:

 

Реактивная мощность в конце участка:

 

Участок ПС–Система

Коэффициент изменения фазы:

Волновая длина линии:

Волновое сопротивление линии:

Приведем погонное активное сопротивление линии к среднеянварской температуре (режим наибольших нагрузок):

Базисная мощность:

 

Режим наибольших нагрузок

Передаваемая активная мощность на участке в о. е.:

 

Реактивная мощность в начале участка:

Реактивная мощность в начале участка в именованных единицах:

Среднеквадратичный ток:

Оценим трехфазные потери активной мощности:

Реактивная мощность в конце участка:

или

Отметим, что наибольшая нагрузка на участок «ПС-Система» приходится в момент нагрузки ПС не 440 МВт, а 396 МВт (см. рис. 1-3). Поэтому мощность, протекающая через обмотку ВН АТ:

Потери реактивной мощности в АТ:

Режим наименьших нагрузок

Мощность на участке:

Передаваемая активная мощность на участке в о. е.:

Приведем погонное активное сопротивление линии к среднеиюльской температуре (режим наименьших нагрузок):

Реактивная мощность в начале участка:

Реактивная мощность в конце участка:

Отметим, что наименьшая нагрузка на участок «ПС-Система» приходится на нагрузку ПС 264 МВт (см. рис. 1-3). Поэтому мощность, протекающая через обмотку ВН АТ:

Мощность, протекающая через обмотку ВН АТ ПС:

Потери реактивной мощности в АТ:

Вариант II

Расчет для участка ЭС-ПС аналогичен расчету для варианта I.

Участок ПС–Система

Коэффициент изменения фазы:

Волновая длина линии:

Волновое сопротивление линии:

Приведем погонное активное сопротивление линии к среднеянварской температуре (режим наибольших нагрузок):

Базисная мощность:

 

Режим наибольших нагрузок

Передаваемая активная мощность на участке в о. е.:

Реактивная мощность в начале участка:

Реактивная мощность в начале участка в именованных единицах:

Среднеквадратичный ток:

Оценим трехфазные потери активной мощности:

Реактивная мощность в конце участка:

или

Отметим, что наибольшая нагрузка на участок «ПС-Система» приходится в момент нагрузки ПС 396 МВт (см. рис. 1-3). Поэтому мощность, протекающая через обмотку ВН АТ:

Потери реактивной мощности в АТ:

Режим наименьших нагрузок

Мощность на участке:

Передаваемая активная мощность на участке в о. е.:

 

Приведем погонное активное сопротивление линии к среднеиюльской температуре (режим наименьших нагрузок):

 

Реактивная мощность в начале участка:

Реактивная мощность в конце участка:

 

Отметим, что наименьшая нагрузка на участок «ПС-Система» приходится на нагрузку ПС 264 МВт (см. рис. 1-3). Поэтому мощность, протекающая через обмотку ВН АТ:

Мощность, протекающая через обмотку ВН АТ ПС:

Потери реактивной мощности в АТ:

 

Результаты расчетов по балансированию реактивной мощности на участках электропередачи сведены в таблицу 8.

Таблица 8. Баланс реактивной мощности в проектируемой электропередаче

Параметр Участок ЭС–ПС Участок ПС–Система
Вариант I Вариант II Вариант I Вариант II
НБ НМ НБ НМ НБ НМ НБ НМ
237,5 237,5 105,5
– – – – 34,064 11,354 34,064 11,354
-289,866 -309,550 -289,866 -309,550 -169,089 -202,191 -116,576 -150,284
119,882 212,928 119,882 212,928 71,572 160,143 -21,770 90,592
4,865 – 4,865 – 15,017 – 6,601 –

 

Необходимая мощность ИРМ на ПС (режим наибольших нагрузок):

Необходимая мощность ИРМ на ПС (режим наименьших нагрузок):

Избыточная реактивная мощность, которую может принять система:

Активная мощность на шинах приемной системы в режиме наибольших нагрузок:

Реактивная мощность, требуемая системе:

Мощность ИРМ на шинах приемной системы:

 

Активная мощность на шинах приемной системы в режиме наименьших нагрузок:

Реактивная мощность, требуемая системе

 

Мощность ИРМ на шинах приемной системы:

Результаты расчета величин необходимой мощности ИРМ сведены в таблицу 9.

Таблица 9. Необходимая мощность ИРМ

  Вариант I Вариант II
ПС Система ПС Система
НБ НМ НБ НМ НБ НМ НБ НМ
98,398 299,426 171,779 64,009 45,885 247,519 268,956 5,542

Пояснение к направлению реактивных мощностей проиллюстрировано на рисунке 7.

Рис. 7 Направления реактивных мощностей в узле промежуточной подстанции