Проектирование питающих электрических сетей энергосистем: Учебное пособие для курсового проектирования по дисциплине «Электропитающие системы и электрические сети», страница 25

          Условно-постоянные потери активной мощности в трансформаторах подстанций представляют собой потери в магнитопроводах на вихревые токи и гистерезис. Условно-постоянные потери реактивной мощности расходуются на создание основного магнитного потока. Значения этих потерь в МВт и Мвар определяются по формулам

                                                   (7.10)

                                           (7.11)

где i – номер подстанции; Pххi – потери активной мощности холостого хода трансформатора, МВт; Iх%,i – ток холостого хода трансформатора, %.

          Расчет потерь мощности производится для составления баланса мощностей и для расчета потерь энергии. Выражения для баланса активной и реактивной мощности имеют вид

                                     (7.12)

                   (7.13)

где ΣPист – сумма активных мощностей источников энергии; ΣPi – сумма активных нагрузок подстанций; ΣPлi – сумма потерь активной мощности в линиях; ΣPпсi – сумма нагрузочных потерь активной мощности на подстанциях; ΣPпсi,хх – сумма условно-постоянных потерь активной мощности на подстанциях; ΣQист – сумма реактивных мощностей источников энергии; ΣQi – сумма реактивных нагрузок подстанций;    ΣQлi – сумма потерь реактивной мощности в линиях; ΣQпсi – сумма нагрузочных потерь реактивной мощности на подстанциях; ΣQпсi,хх – сумма условно-постоянных потерь реактивной мощности на подстанциях;  – сумма зарядных мощностей линий.

          Из выражений (7.12) и (7.13) требуется определить активную и реактивную мощности, выдаваемые источником неограниченной мощности. Эти мощности равны

                                     (7.14)

                   (7.15)

где Pист,ог и Qист,ог – мощности, выдаваемые источником ограниченной мощности. При отсутствии этого источника его мощности принимаются равными нулю.

          Для источника неограниченной мощности задан средний номинальный коэффициент мощности cosφср. Реактивная мощность, выдаваемая источником при этом коэффициенте мощности, называется естественной. Она определяется по формуле

                                                       (7.16)

где tgφср – средний номинальный коэффициент реактивной мощности, определяемый через величину cosφср.

          После расчета естественной реактивной мощности необходимо проверить условие

                                                       (7.17)

          Если это условие не выполняется, то источник неограниченной мощности будет работать с пониженным коэффициентом мощности, что неэкономично. Поэтому при невыполнении условия (7.17) требуется установка в сети дополнительных источников реактивной мощности. Суммарная мощность этих источников равна

                                                  (7.18)

          Дополнительные источники реактивной мощности (компенсирующие устройства) устанавливаются на шинах 6 – 10 кВ подстанций, наиболее электрически удаленных от источника питания. В качестве компенсирующих устройств могут быть использованы батареи статических конденсаторов (БСК) и синхронные компенсаторы. БСК используются в том случае, если мощность компенсирующего устройства, подключаемого к данной секции шин, не превышает 7,5 Мвар. В противном случае используются синхронные компенсаторы. Технические данные компенсирующих устройств приведены в [3], [4].

          Компенсирующие устройства выбираются по мощности и по напряжению. Суммарная их мощность должна быть примерно равна величине Qку. После установки компенсирующих устройств изменятся реактивные и полные нагрузки подстанций в соответствии с формулами

                                                     (7.19)

                                                      (7.20)

где Qi – реактивная нагрузка i-й подстанции после компенсации реактивной мощности; Qi,дк – реактивная нагрузка той же подстанции до компенсации (во всех предыдущих расчетах эта нагрузка обозначалась Qi); Qку,i – суммарная мощность компенсирующих устройств, установленных на i-й подстанции.

          Величина Qку,i не должна превышать Qi,дк, то есть значение Qi должно быть положительным.