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; P_ххi – потери активной мощности холостого хода трансформатора, МВт; I_х%,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 ΣP_ист – сумма активных мощностей источников энергии; ΣP_i – сумма активных нагрузок подстанций; Σ∆P_лi – сумма потерь активной мощности в линиях; Σ∆P_псi – сумма нагрузочных потерь активной мощности на подстанциях; Σ∆P_псi,хх – сумма условно-постоянных потерь активной мощности на подстанциях; ΣQ_ист – сумма реактивных мощностей источников энергии; ΣQ_i – сумма реактивных нагрузок подстанций;    Σ∆Q_лi – сумма потерь реактивной мощности в линиях; Σ∆Q_псi – сумма нагрузочных потерь реактивной мощности на подстанциях; Σ∆Q_псi,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 P_ист,ог и Q_ист,ог – мощности, выдаваемые источником ограниченной мощности. При отсутствии этого источника его мощности принимаются равными нулю.

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

                                                       (7.16)

где tgφ_ср – средний номинальный коэффициент реактивной мощности, определяемый через величину cosφ_ср.

          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 Q_ку. После установки компенсирующих устройств изменятся реактивные и полные нагрузки подстанций в соответствии с формулами

                                                     (7.19)

                                                      (7.20)

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

          Величина Q_ку,i не должна превышать Q_i,дк, то есть значение Q_i должно быть положительным.