Определение реактивных мощностей по концам электропередачи

Натуральная мощность одной цепи линии 500 кВ с проводами 3×АС-500/64:

Так как мощность передается по трехцепным линиям, то

Проведем расчет Q₁ и Q₂ для режима максимальной нагрузки с вычетом собственных нужд:

С учётом коэффициента перепада напряжения для максимального режима:

K_U = U₁^MAX / U₂^MAX = 520 / 500 = 1,04;

Определим реактивные мощности в максимальном режиме:

Мощность в начале электропередачи

Мощность в конце электропередачи

Направление реактивных мощностей в максимальном режиме

Проводим расчёт Q1 и Q2 для режима минимальной передаваемой

мощности. В этом режиме один блок выведен в ремонт, поэтому:

Тогда с учётом коэффициента перепада напряжения для минимального режима:

K_U = U₁^MAX / U₂^MAX = 500 / 490 = 1,02

Полные мощности в ВЛЭП в минимальном режиме по концам электропередачи:

Направление реактивных мощностей в минимальном режиме

Расчёт напряжения в середине лэп

Определим напряжение в середине линии в режиме передачи максимальной мощности и сравним его с длительно допустимой величиной :

Таким образом, значение не превышает длительно допустимого.

Определение запаса по предельной передаваемой мощности

В последующей проверке определяется предельная передаваемая мощность при K_U=1,04 в максимальном режиме.

При этом коэффициент запаса по передаваемой мощности равен

Полученное значение К_з удовлетворяет заданным условиям.

Проверка допустимости загрузки генераторов реактивной мощности

Рассмотрим режим максимальной нагрузки, при котором

Потери в трансформаторе

Мощность, проходящая через трансформатор с учетом потерь

Находим реактивные составляющие потерь на трансформаторе

Потери реактивной мощности в сопротивлении трансформатора

Поскольку в данном режиме все генераторы несут 100% нагрузку, то

При одинаковой нагрузке агрегатов:

Следовательно, генератор работает без перегрузки по току ротора и статора.

Рассмотрим режим минимальной нагрузки

Мощность, выдаваемая генератором в режиме минимальной нагрузки. Поскольку в данном режиме все генераторы несут 65% нагрузку, то

При одинаковой нагрузке агрегатов:

Следовательно, и в режиме минимальной нагрузки генераторы работают без перегрузки по току ротора и току статора.

2.11.Выбор автотрансформаторов на приемной подстанции

По мощности выбираем АТС с учётом транзита:

Выбираем АТ, который может пропустить в номинальном режиме 121,9 МВА и связать сети с U_ВН = 500 кВ и U_СН = 220 кВ. Для этих целей устанавливаем группу из параллельно включенных однофазных автотрансформаторов типа АОДЦТН – 167000/500/220 со следующими параметрами:

Таким образом, было выбрано 2 х 3 АТДЦТН – 167000/500/220 с установленной мощностью:

2 ·3 · 167 = 1002 МВА

2.12. Определение необходимости установки компенсирующих устройств

Составим схему замещения передающего конца электропередачи:

Рис. 2.4. Схема замещения передающего конца

Составим схему замещения приемного конца электропередачи и обозначим потоки мощности:

Рис. 2.5. Схема замещения приемного конца

Определим потокораспределение в этой схеме в режиме максимальной нагрузки:

Исходные данные:

Мощность в начале участка 2 – 0:

Потери реактивной мощности в сопротивлении Х_В S:

Мощность в конце участка 2 – 0:

Составляющие вектора падения напряжения на участке 2 – 0:

Модуль напряжения в точке 0:

В соответствии с условиями задачи система в рассматриваемом режиме располагает реактивной мощностью

Кроме того необходимо учесть потери реактивной мощности в автотрансформаторе связи систем 220 кВ и 110 кВ:

Выбираем два АТДЦТН-200000/220/110

Потери холостого хода в двух параллельно работающих трансформаторах:

Т.к. через трансформатор проходит мощность РЭС,то нужно учесть потери в его сопротивлении:

;

Следовательно:

Мощность, которую отдаем системе

По условию система может выдать до 250 МВАр реактивной мощности, т.е. установка дополнительных источников реактивной мощности не требуется.

Рис. 2.6. Перетоки мощности в РЭС в максимальном режиме

Теперь определим потокораспределение схемы в режиме минимальной нагрузки:

S_в = 293,22+ j379,244

S_с = 152,014+ j3 17,042

S_{до АТ} = 141,206 + j62,202

S_ку = 50

Рис. 2.7. Перетоки мощности в РЭС в минимальном режиме

Система может потребить 260 МВАр, поэтому в минимальном режиме требуется установка синхронных компенсаторов в максимальном режиме:

Мощность компенсаторов определяется как 310-260=50 Мвар.Для этих целей устанавливаем чутыре КСВБ-50-11 с максимальной выдаваемой мощностью 100Мвар.