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