4. Balanța puterii active și reactive
4.1 Balanța capacităților active
O caracteristică a producției și a consumului de energie electrică este egalitatea de energie electrică produsă și consumată pe unitate de timp (putere). Prin urmare, balanța capacităților active trebuie să fie îndeplinită în sistemul electric:
unde PG reprezintă puterea totală activă furnizată rețelei de către generatoarele centralei electrice (în acest caz din anvelopele URP); Ppotr - sarcina totală combinată activă a utilizatorilor sistemului; - pierderi totale de energie activă în toate elementele transmisiei de energie electrică (linii, transformatoare) prin rețele electrice; Ps.n. - sarcina totală activă a nevoilor proprii ale URP cu cea mai mare încărcătură de consumatori.
Partea principală a capacității generate este utilizată pentru acoperirea sarcinii consumatorilor. Pierderile totale de transmisie depind de lungimea liniilor rețelei electrice, de secțiunile lor transversale și de numărul de transformatoare și sunt cuprinse între 5-15% din sarcina totală. Încărcarea nevoilor proprii ale centralei electrice depinde de tipul, tipul de combustibil și tipul de echipament. Pentru BDS, 8%. Puterea disponibilă a generatoarelor de sistem este oarecum mai mare decât puterea de operare în modul de încărcare maximă. Este necesar să se țină seama de necesitatea redundanței în caz de călătorii de urgență și planificate (reparații) ale unei părți a echipamentului principal. Pentru ERP, puterea de rezervă a sistemului trebuie să fie de cel puțin 10-12% din capacitatea sa de lucru. Calculul soldului energiei active este prezentat în Anexa B.
4.2 Echilibrul puterii reactive
În sistemul electric, puterea totală generată trebuie să fie egală cu puterea totală consumată. Spre deosebire de energia activă, ale cărei surse sunt doar generatoare de centrale electrice, puterea reactivă este generată de ele și de alte surse, care includ liniile de aer și de cablu de diferite tensiuni Ql. și instalate în sursele de energie reactivă (dispozitive compensatoare - CU) cu puterea QCU.
Prin urmare, balanța puterii reactive în sistemul electric este reprezentată de ecuația:
Ecuația balanței puterilor reactive este legată de ecuația de echilibru a capacităților active, deoarece:
Pierderea puterii reactive pentru transmisie # 8710; Qper este determinat în principal de pierderea puterii reactive în transformatoare. În liniile de 110 kV și mai mari, generarea puterii reactive (puterea de încărcare) compensează pierderile reactive din linii și le poate depăși. Dar puterea reactivă fără utilizarea suplimentară a IWM poate fi mai mică decât echilibrul necesar de puteri reactive. În acest caz, există o lipsă de putere reactivă, care conduce la următoarele:
· O sarcină mare de generatoare de energie reactivă a centralelor electrice conduce la o supraîncărcare a generatoarelor curente.
· Transmiterea fluxurilor de putere reactivă mare de la generatoare la elementele rețelei duce la o supracurentă a generatoarelor și, prin urmare, la creșterea costurilor pentru construcția rețelei, a generat pierderi de putere activă.
· Lipsa puterii reactive în sistem implică o reducere a tensiunii în nodurile rețelelor electrice și al consumatorilor.
Pe baza calculelor speciale ale distribuției puterii reactive în sistemul de energie electrică, puterea reactivă este determinată pentru fiecare nod al sistemului, care este de dorit să se transfere de la sistem la rețelele de distribuție alimentate de la un anumit nod.
Puterea totală maximă reactivă consumată de la magistralele centralei electrice, care este sursa de energie pentru rețeaua proiectată, poate fi estimată prin expresia:
unde kO.Q - coeficientul de simultaneitate a celor mai mari sarcini reactive ale consumatorilor kO.Q = 0,98;
QP.nb este cea mai mare încărcare reactivă a nodului i;
n - numărul de puncte de consum de energie electrică;
- pierderile totale ale puterii reactive în transformatoare și autotransformatoare;
- pierderea puterii reactive în linie;
- puterea reactivă generată de linie;
Pentru a estima pierderile de putere reactivă în transformatoare și autotransformatoare, se poate presupune că, la fiecare transformare de tensiune, pierderea de putere reactivă este de aproximativ 10% din puterea totală transmisă prin transformator:
unde este numărul de transformări de tensiune de la sursă la consumatori.
Pierderea puterii reactive în linia DQVL depinde în mod semnificativ de puterea transmisă și de lungimea liniei; puterea reactivă generată de linie Qc.VL este proporțională cu lungimea liniei. Ambele valori depind de tensiunea de transmisie a puterii, iar pierderile de putere sunt invers proporționale, iar puterea de încărcare este direct proporțională cu pătratul tensiunii de alimentare. Ca rezultat, raportul DQBL și Qc.LV este foarte diferit pentru liniile cu diferite tensiuni nominale. Secțiunea transversală a firelor liniei aeriene nu are practic niciun efect asupra valorilor DQBL și Qc.L. Pentru linii aeriene de 110 kV, este permis în această etapă a calculului să se presupună că pierderile și generarea puterii reactive sunt egale.
Cea mai mare putere totală consumată în rețeaua proiectată este:
unde Pp.nb este cea mai mare sarcină activă a stației i;
k0.P = 0,95 - 0,96 - coeficientul de simultaneitate a celor mai mari sarcini ale stațiilor;
DPc = 0,05 - pierderile totale de energie în rețea în fracțiuni ale sarcinii totale a stațiilor.
Capacitatea necesară a generatoarelor de centrale electrice care corespund acestui PP.nb este determinată de următoarele componente:
unde RES.sn - sarcina electrică a nevoilor proprii ale stației;
REES.rez - capacitatea de rezervă operațională a stației.
Încărcarea nevoilor proprii depinde de tipul centralei electrice și poate fi adoptată cu tentativă pentru CHP 8 - 14%, din capacitatea instalată a generatoarelor centralei electrice.
Rezerva de exploatare (REE.rez) este justificată de compararea economică a pierderilor din cauza eșecului probabil de a furniza electricitate în cazul unei defecțiuni de urgență a unităților la centrala electrică, cu costurile suplimentare de creare a unei rezerve de capacitate. Aproximativ capacitatea de rezervă a centralelor electrice ar trebui să fie de 10-12% din capacitatea totală instalată a generatoarelor care furnizează consumatorilor în cauză.
Calculul balanței puterii reactive este prezentat în apendicele B.
Informații despre lucrarea "Proiectarea unei rețele electrice"
Secțiunea: Fizica
Numărul de caractere cu spații: 65776
Număr de mese: 21
Număr de imagini: 6
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: