Навигация

 

 Меню раздела

Краткая характеристика развития электрических сетей и систем
Цели и задачи проектирования
Исходные положения проектирования электрических сетей и систем
Краткая характеристика задачи проектирования
Определение потребления электроэнергии
Прогнозирование режимов электропотребления
Средневзвешенный за сутки коэффициент мощности
Выбор источников энергии
Планирование баланса реактивных мощностей в электрической системе
Вопросы организации управления электрическими системами
Построение схем электрических сетей
Краткие сведения о конструктивном исполнении электрической сети
Выбор номинального напряжения электрической сети
Схемы понижающих подстанций
Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции
Указания по выбору вариантов электроснабжения
Баланс реактивной мощности
Общие замечания о технико-экономическом анализе
Капиталовложения и их оценка
Определение потерь мощности и энергии
Годовые эксплуатационные расходы
Приведенные затраты
Учет надежности при проектировании электрических систем и сетей
Показатели надежности и их нормирование
Выбор рационального резерва мощности в электрической системе
Определение ущерба от перерывов электроснабжения
Технико-экономический расчет
Выбор конструкции и сечения проводов электрической сети
Определение капитальных затрат на сооружение сети
Определение годовых эксплуатационных расходов электрической сети
Определение приведенных затрат электрической сети
Краткие сведения о составлении смет
Технико-экономические показатели рекомендуемого варианта
Схема замещения и параметры сети
Приведение нагрузок к высшему напряжению и составление расчетной схемы
Определение потоков мощности в сети
Расчет напряжений
Выбор ответвлений трансформаторов
Регулирование напряжения при помощи трансформаторов с РПН
Регулирование напряжения с помощью автотрансформаторов
Регулирование напряжения при помощи перераспределения потоков
Определение мощности компенсирующих устройств
Выбор ответвлений трансформаторов
Выбор дополнительных средств регулирования напряжения
Оформление результатов электрических расчетов
Расчет потокораспределения мощностей и напряжения
Уравнения узловых напряжений
Обращенная форма уравнений узловых напряжений
Определение коэффициентов уравнений узловых напряжений
Решение уравнений узловых напряжений методом итерации
Метод коэффициентов распределения
Расчет методом контурных уравнений
Расчет методом преобразования сети
Метод обобщенных контурных уравнений
Общая характеристика матричных методов расчета
Выполнение расчетов электрических режимов на ЭВМ
Проектирование средств повышения экономичности
Основные мероприятия по увеличению пропускной способности
Естественное и экономичное распределение мощностей в замкнутых сетях
Выбор параметров трансформаторов с продольно-поперечным регулированием
Применение продольной компенсации в замкнутых сетях
Общий подход к компенсации реактивной мощности в электрической системе
Компенсация реактивных нагрузок в распределительных сетях
Компенсация реактивных нагрузок в питающих сложно замкнутых электрических сетях
Учет особенностей протяженных электропередач при проэктировании
Оптимальное соотношение капиталовложений
Учет емкостных токов линий электропередачи
Выбор основных параметров линии электропередачи
Проектирование механической части воздушных линий
Изыскания трасс воздушных линий
Выбор материала и типа опор
Определение удельных нагрузок
Определение критических пролетов
Систематический расчет проводов и тросов
Выбор и расчет грозозащитного троса
Расчет проводов и тросов в аварийных режимах
Расстановка опор по профилю трассы
Расчет переходов через инженерные сооружения
Расчет монтажных стрел провеса
Защита проводов и тросов от вибрации
Элементы проектирования криогенных систем электропередач
Задачи проектирования
Конструктивное исполнение криогенных линий электропередачи
Определение технико-экономических характеристик криогенных линий
Собственный расход мощности и энергии в криогенных линиях
Расчет и оптимизация конструктивных параметров криогенных линий
Обеспечение надежности работы криогенных линий
Пропускная способность криогенных электропередач
Электрические схемы криогенных электропередач
Определение параметров рефрижераторных станций криогенных линий
Технико-экономические показатели криогенных линий электропередачи
Определение условий совместной экономичной работы
Потери энергии в проводниках при глубоком охлаждении


Баланс реактивной мощности

Баланс реактивной мощности в проектируемой сети может быть определен по уравнению, где Qc — требуемая реактивная мощность; ~ суммарная реактивная мощность всех подключенных£к сети нагрузок (подстанций); 2QtP — потери реактивной мощности во всех трансформаторах, подключенных к сети; ^AQ., — потери реактивной мощности в линиях электрической сети; — суммарная реактивная мощность, генерируемая линиями электрической сети.
Потери реактивной мощности для каждой трансформаторной подстанции подсчитываются по формуле, где Ртр, Qxp — соответственно активная и реактивная мощности трансформатора; UH — номинальное напряжение трансформатора; ХгР — реактивное (индуктивное) сопротивление трансформатора; ш. — намагничивающая мощность трансформатора.
Ориентировочно потери реактивной мощности в трансформаторах можно определить в процентах от их полной нагрузки, что составляет: для трансформаторов с напряжением обмотки высшего напряжения 35 кВ — 8—9%, для трансформаторов 110 кВ— 9—10%, для трансформаторов 150—220 кВ — 10—12%. Эти потери реактивной мощности даны на одну трансформацию.
Потери реактивной мощности в линиях электрической сети могут быть подсчитаны по формуле, аналогичной той, которая приведена выше для трансформаторов. Для ориентировочных расчетов, если потери мощности подсчитываются, когда сечения проводов еще не определены, можно принимать реактивное сопротивление проводов воздушных линий х0 равным: для одиночных проводов —0,4—0,42 Ом/км, для расщепленных на две части проводов—0,31—0,33 Ом/км, на три части — 0,27—0,29 Ом/км.
Мощность, генерируемая каждым участком линии электрической сети, может быть определена по формуле, где Uu — номинальное напряжение линии; b — емкостная реактивная проводимость 1 км линии; I — протяженность участка линии.
Можно принять, что каждые 100 км линии напряжением 150 кВ генерируют 6—7 MB-А реактивной (емкостной) мощно» сти, а 220 кВ —13 MB-А, 330 кВ — 37 MB • А и 500 кВ — 107 MB - А.
Если обозначить через Qp реактивную мощность, которой располагает система или питающая электростанция, то суммарная мощность компенсирующих устройств
Qk=Qc—Qp.
Для компенсации реактивной мощности экономически целесообразно в первую очередь принять меры для снижения реактивной мощности потребителей. Эти меры заключаются в правильном подборе электродвигателей, замене некоторых асинхронных электродвигателей синхронными, а также установке компенсирующих конденсаторов на подстанциях промышленных предприятий. Все эти мероприятия выполняются в сетях потребителей и в объем данного учебного проекта не входят. Часть батарей конденсаторов для компенсации реактивной мощности может устанавливаться на шинах б—10 кВ районных подстанций, подключаемых к проектируемой сети.
В связи с тем что вопросы компенсации реактивной мощности не решаются в данном проекте полностью, можно производить предварительную расстановку компенсирующих устройств по подстанциям проектируемой сети: При этом допускается исходить из равенства коэффициентов реактивной мощности на шинах вторичного напряжения всех подстанций, подключенных к проектируемой сети.
Если суммарная мощность компенсирующих устройств .известна, то можно найти тангенс угла компенсации:
где YPn — суммарная активная мощность, подключенная к сети.
Реактивная мощность компенсирующего устройства на каждой подстанции
Qk.ii/ct = Рщсг (tg фп/ст — tg фк )
где Рп/ст — активная мощность данной подстанции в режиме наибольших нагрузок; ф„/ст — угол сдвига фаз на данной подстанции до^установки компенсирующих устройств в режиме наибольших нагрузок.
Общая мощность каждой подстанций после установки устройств для компенсации реактивной мощности.
Например, если мощность подстанции в режиме наибольших нагрузок составляет 20 — /12,2 MB • A, tg <рп/Ст = |§ = 0,61, tg фк = 0,406, то мощность компенсирующего устройства
Qk.ii/ct = 20.(0,91 —0,406) 14,08 МВ-А;
мощность подстанции после установки компенсирующего устройства
Sn/CT = 20 — /12,2 + /4,08 = 20 — /8,12 MB A.
Наличие компенсирующих устройств на подстанциях может вызвать нежелательное повышение напряжения в сети в режиме наименьших нагрузок. Поэтому при расчетах напряжений в режиме наименьших нагрузок следует полагать, что в этом режиме наряду с уменьшением активной нагрузки происходит соответствующее уменьшение реактивной нагрузки, в том числе и за счет отключения компенсирующих устройств.