БАЛАНС АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

11 (6): 1257-1262, 2016 ISSN: 1816-949X

УДК 621.311:621.316.9

Неклюдова П. А.

научный сотрудник управления научно-исследовательских работ Казанский государственный энергетический университет

Россия, г. Казань БАЛАНС АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

Аннотация: В статье рассматриваться составление баланса активной и реактивной мощности в электрической сети с допустимыми параметрами во всех режимах в течение года с целью безопасности для ОС и для персонала электрической подстанции.

Ключевые слова: Реактивная мощность, активная мощность, потребитель, подстанция.

Abstract: The article discusses the active and reactive power balance in the drafting of the electrical network with valid parameters in all modes throughout the year for the purpose of safety for operating personnel and an electrical substation.

Keywords: reactive power, active power, consumer substation.

Основной целью составления баланса мощности является обеспечение работы электрической системы с допустимыми параметрами во всех режимах в течение года. Баланс составляется отдельно для активной и реактивной мощности[1]. Следует отметить, что реактивная мощность нагрузки электрической системы в большей мере, чем активная, определяется потерями сети. Чем ближе к месту потребления реактивной мощности устанавливаются компенсирующие устройства, тем меньше значения передаваемой по элементам сети реактивной мощности и тем выше уровень напряжения в сети[2]. Все это приводит к уменьшению потерь реактивной мощности в сети и к снижению суммарной установленной мощности компенсирующих устройств.

В процессе эксплуатации составление баланса мощности приходится выполнять систематически в целях выяснения условий работы электрической системы и ее отдельных частей с учетом фактического наличия оборудования, его текущего состояния и роста нагрузок.

Согласно формуле

n n

Ринб = Ko P +APc Рнб.

i=l нб,1 i=l (1)

определим наибольшую суммарную активную мощность, потребляемую в проектируемой сети, где

К-коэффициент наибольшей нагрузки п/ст, равный от 0,95 до 0,96;

APc - суммарные потери мощности в сети в долях от суммарной нагрузки п/ст, принимается равным 0,05

PUä = (0,95 + 0,05X9 + 28 + 21 + 39 + 36) = 133IÄÖ

Для дальнейших расчетов определим наибольшую реактивную q $

нагрузку /-го узла нб* [Мвар] и наибольшую полную нагрузку i-го узла н6 [МВА]:

QH6i = Рнб,г ■ Ш , (2)

SHÖ,i = VРнб,{ + QH6,i (3)

где Рн6,/ - максимальная активная нагрузка i- ого узла.

Наибольшая реактивная нагрузка:

Для 11-ой подстанции:

бнбД1 = рнб,и • tg(arccos^11) = 9 • 0,62 = 5,58Мвар

Для 14-ой подстанции:

0нб,14 = Рнб,14 • £Й4 = 28 • 0,36 = 10,08Мвар,

Для 20-ой подстанции:

0нб,20 = Рнб,20 • tg?20 = 21 • 0,39 = 8,19 Мвар,

Для 33-ей подстанции:

Qiä,33 = Piä,33 • = 36 •0,62 = 22,32iaäö .

Для 34-ой подстанции:

0нб,з4 = Рнб,з4 • tg%4 = 39 • 0,48 = 18,72Мвар.

Наибольшая полная нагрузка: Для 11 -ой подстанции:

Siä,11 =VP2,11 + Q2ä,11 = V92 + 5,582 = 10,58IA • J

Для 14-ой подстанции:

Siä ,14 = VPä ,14 + Q2ä ,14 = V282 +10,082 = 29,78IA • J, Для 20-ой подстанции:

^6,20 = л/Pii6,20 + 0^6,20 = V8,192 + 212 = 22,58МВ • Д Для 33-ей подстанции:

Siä,33 =VPä,33 + Q2ä,33 = V362 + 22.322 = 42,35IA • J, Для 34-ой подстанции:

Sнб,34 = VРнб,34 + 0^6,34 = V392 +18,722 = 43,3МВ • Д

Потребителями реактивной мощности в энергосистеме являются электроприемники промышленных предприятий, электрифицированный железнодорожный и городской транспорт, маломощная двигательная нагрузка населенных мест, в последнее время широкое применение бытовых приборов и люминесцентных светильников привело существенному увеличению реактивной мощности. Значительная реактивная мощность теряется при ее передачи[3]. Наибольшие потери имеют место в трансформаторах. Для оценки потерь реактивной мощности в

трансформаторах воспользуемся формулой (1.5):

n , ч

Q ,i = 0,1 -Ik- S^)

¿=1

(4)

Так как мы рассматриваем электрическую сеть 110/10 кВ, то ат* примем равным 1 выбираем из таблицы 3.13[4]соответствии с данными нашей сети.

Д&>2 = 0,1(1(10,58 + 29,78 + 22,58 + 42,35 + 43,3))=14,8591аад

Суммарную наибольшую реактивную мощность, потребляемую с шин электростанции или районной подстанции, являющихся источниками питания для проектируемой сети определим по формуле:

__^ т

впнб=к(е)-Е Об + £да -де,

V i=i

\

+ AQre

(5)

Для воздушных линий 110 кВ в первом приближении допускается принимать равными потери и генерации реактивной мощности в линиях, т.е.

Q -Q = 0.

Отсюда:

QlM = 0,98(5,58 +10,08 + 8,19 + 22,32 +18,72)+15,92 = 76,882Iaad .

Использованные источники:

1. Хакимуллин Б.Р., Багаутдинов И.З. Опыт эксплуатации кабельных линий электропередач с пропитанной бумажной изоляцией. Инновационная наука. 2016. № 4-3. С. 195-197

2. Хакимуллин Б.Р., Багаутдинов И.З. Преимущества силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Инновационная наука. 2016. № 4-3. С. 198-200.

3. Лизунов И.Н., Мисбахов Р.Ш., Федотов В.В., Драгни В.М., Багаутдинов И.З. Централизованная система релейной защиты и автоматики с адаптивными, Инновации в сельском хозяйстве. 2016. №6(21). С. 88-92

4. I. N. Lizunov, R. Sh. Misbakhov, R.G. Mustafm V.V. Fedotov, T.Z. Bagautdinov, A.N. Funt, O.E. Naumov and V.V. Ivanov., Analysis of Methods for Determining Frequency of the Main Harmonic in the Centralized Systems of Relay Protection and Automation. Journal of Engineering and Applied Sciences 11 (6): 1257-1262, 2016 ISSN: 1816-949X