Источников реактивной мощности

Цель работы: Определить экономически обоснованные мощности конденсаторных батарей, размещаемых на подстанциях проектируемой сети.

Задание

1. Загрузить из файла модель оптимального режима электрической сети, разработанную в работе № 6, программой RastrWin.

2. Определить естественное значение коэффициента реактивной мощности нагрузок всех подстанций 110 кВ.

3. Вычислить число часов максимальных потерь мощности в электрической сети.

4. Определить оптимальное значение на шинах 10 кВ подстанций 110 кВ.

5. Выбрать мощность БСК, обеспечивающую оптимальное значение на шинах подстанций 110 кВ.

6. Откорректировать модель электрической сети, введя в неё шунты, соответствующие БСК и выполнить расчёт режима программой RastrWin.

7. Сопоставить потери активной мощности в сети до и после ввода БСК. Сделать вывод о целесообразности установки БСК.

Методические указания

При проектировании электрической сети при известном плане строительства электростанций формируется баланс реактивной мощности по сети в целом. В процессе формирования такого баланса решаются две задачи: техническая и экономическая. Решением технической задачи являются минимальные значения мощностей компенсирующих устройств (например, БСК), обеспечивающих допустимые уровни напряжений в узлах сети. При решении экономической задачи определяются дополнительные мощности БСК, снижающие потери мощности и электроэнергии в сети. На стадии проектирования электрической сети используется упрощённая методика определения мощностей и мест установки БСК в сети 110 кВ, обеспечивающая поддержание баланса реактивной мощности при нормативных уровнях напряжения и снижение потерь мощности и электроэнергии.

Определение экономически обоснованных коэффициентов реактивной мощности осуществляется с использованием обобщённых показателей (рис. 7.1).

Импортируйте из файла модель оптимального режима электрической сети, разработанную в работе № 6, программой RastrWin. Откройте таблицу «Узлы» и для узлов нагрузки напряжением 10 кВ 1, 2, 3, 4 определите .

По заданной величине вычисляется время максимальных потерь мощности:

,

где – коэффициент заполнения графика суммарной нагрузки сети. Значение приведено в табл.В.1.

Рис. 7.1. Обобщённые расчётные кривые для определения оптимального

коэффициента мощности :

- число часов максимальных потерь мощности; L – удалённость ЦП (подстанции 220 – 330 кВ от электростанции; l – удалённость подстанции 110 кВ от ЦП. Параметр кривых , где – допускаемая по нагреву передаваемая мощность, МВ·А; – расчётная нагрузка головного участка ВЛ 110 кВ, МВ·А

По схеме сети (рис. В.1) определяется удалённость рассматриваемой подстанции от центра питания (ЦП) 220 – 330 кВ l. Например, для подстанции ПС-Б расстояние до ЦП (подстанции ПС-А) составляет 54 км, для ПС-3 – l=83,2 км. В замкнутой сети рекомендуется определять l и L в соответствии с потокораспределением мощностей, полученным при выполнении работы № 6. Нанесите на схему сети точки потокораздела мощностей. Под точкой потокораздела понимается общий узел (стык) двух ветвей, в которых происходит изменение направления (знака) потоков активной и реактивной мощностей. При разделении схемы по точкам потокораздела будет получена радиальная схема, для которой определение показателей по удалённости и загрузке не требует специальных пояснений. Для ЦП, получающих мощность по нескольким ВЛ 220 – 330 кВ, эквивалентную удалённость L от электростанции следует определять как среднеарифметическое значение длин питающих ВЛ 220 – 330 кВ, по каждой из которых к рассматриваемому ЦП поступает не менее 30 % суммарной реактивной нагрузки ЦП. Под суммарной нагрузкой ЦП понимается сумма нагрузок по сторонам СН и НН центральной подстанции с учётом отдачи по линиям 110 кВ.

Относительная загрузка головного участка ВЛ 110 кВ для обобщённых кривых (рис. 7.1) равна . Величина определяется по результатам расчёта режима из таблицы «Ветви» программы RastrWin.

.

Допускаемая по нагреву передаваемая мощность определяется по величине допустимого тока (табл. П.1 приложения) с учётом числа цепей ВЛ .

.

По полученным величинам , L, l, и рис. 7.1 определяется значение .

Для подстанции 110 кВ, находящейся в точке потокораздела реактивных мощностей, оптимальное значение коэффициента реактивной мощности определяется отдельно для каждой питающей ВЛ ( , ), а затем находится его общее значение для нагрузки подстанции в целом:

.

Оптимальные значения мощностей БСК, намеченных к установке на шинах 10 кВ ПС-Б, ПС-1, ПС-2, ПС-3 определяются по формуле

.

Округлите полученные значения до ближайшего стандартного значения : 1,2 2,4 3,6 4,8 6,0 7,2 9,6 12,0 Мвар и определите ёмкостную проводимость БСК

, мкСм.

Откройте таблицу «Узлы», используя правую клавишу мышки ,добавьте в неё столбец «В_расч». Для узлов нагрузки 1, 2, 3, 4 впишите в этот столбец значение со знаком минус. Выполните расчёт режима для сети с БСК и определите, как изменились потери активной мощности после установки БСК.

Для фиксации потерь мощности в каждом из рассматриваемых режимов необходимо в таблице «Районы» ввести строку, в которой указать номер района (например, 1) и его название. Затем в таблице «Узлы» в столбце «Район» для каждого узла указать выбранный ранее номер района. В таблице «Ветви» в столбце «Na» для каждой ветви вписать номер района. Теперь в таблице «Район» в столбце «Dp» появятся суммарные потери активной мощности.

Распечатайте расчётную схему (рис. В.1), укажите на ней выбранные БСК и приведите её в отчёте по работе.

В выводах по работе укажите величины мощностей БСК и места их установки, значения потерь активной мощности до и после установки БСК.

Контрольные вопросы

1. Какие задачи решаются при формировании баланса реактивной мощности в сети?

2. Как выбрать мощности и места установки компенсирующих устройств (БСК)?

3. Как изменится режим сети при вводе БСК?

Лабораторная работа № 8