Задание по управлению качеством электроэнергии.

Определяем отклонение напряжения у потребителя 1 и 2 в максимальном и минимальном режимах при отсутствии и наличии реактивной мощности у потребителя 3. Рассчитать потери в обоих режимах.
6 кВ
6 км
60 м
в
а
0
3
20 м
20 м
50 м
80 м
2
1
Исходные данные.
Отклонение напряжения на шинах 10 кВ питающей ПС в максимальном режиме +2%, в минимальном режиме 0%.
Все нагрузки производственные разные по величине S=P+Q.
Для расчёта нагрузок на участках сети принять значение коэффициента
Кд =0,8.
В расчётах принято, что все линии выполнены неизолированными проводами.
Удельное реактивное сопротивление для неизолированных проводов ВЛ 0,38 кВ можно принять 0,35 Ом/км.
Расчёт без конденсаторов.
Линия 0,38 кВ
Результаты расчётов оформляем в виде таблицы.
Таблица №1. Результаты расчёта линии 0,38 кВ.
Учас-ток
Длина
учас-тка, м Нагрузка Марка
прово-да
R,
Ом X,
Ом ∆U, % ∆P,
кВт
Р,
кВт Q,
квар
Sp,
кВА
Sэ,
кВА
На участке От
ТП
о-а
60 68 88 111,2 89,0 4А120 0,0148 0,0210 1,98 1,98 1,26
а-1 20 25 30 39,1 31,2 4А50 0,0115 0,0070 0,35 2,33 0,12
а-в 80 51 68 85,0 68,0 4А95 0,0246 0,0280 2,19 4,18 1,23
в-2 20 20 30 36,1 28,8 4А50 0,0115 0,0070 0,31 4,48 0,10
в-3 50 40 50 64,0 51,2 4А95 0,0154 0,0175 1,04 5,21 0,44
Итого 3,16
Участок (в-3).
Нагрузки на участке P=40 кВт; Q=50 квар;
Находим общую мощность.
Sрасч = P + Q = 40 + j50 = 402+502 = 64 кВА;
Находим эквивалентную мощность.
Sэ = Кд * Sрасч = 0,8 * 64 = 51,2 кВА.
По таблице интервалов экономических нагрузок целесообразно выбрать провод 4А95 (интервал нагрузки 39,6 – 71,3). Удельное активное сопротивление для неизолированного провода 4А70 ВЛ 0,38 кВ можно принять 0,308 Ом/км.
Активное сопротивление участка (в-3).
Rв3 = Rуд * L5 = 0,308 *0,05 = 0,0154 Ом.
Реактивное сопротивление участка (в-3).
Хв3 = Хр * L5 = 0,35 *0,05 = 0,0175 Ом.
Потери напряжения (в-3).
∆Uв3 = P3* Rв3 + Q3 * Хв3 1,44= 40 * 0,0308 +50 *0,035 1,44= 1,04%.
Потери мощности (в-3).
∆Pв3 = SрасчUсети* Rуд = 6420,382* 0,0308 = 0,44 кВт.
Участок (в-2).
Нагрузки на участке P=20 кВт; Q=30 квар;
Находим общую мощность.
Sрасч = P + Q = 20 + j30 = 202+302 = 36,1 кВА;
Находим эквивалентную мощность.
Sэ = Кд * Sрасч = 0,8 * 36,1 = 28,8 кВА.
По таблице интервалов экономических нагрузок целесообразно выбрать провод 4А50 (интервал нагрузки 28,6 – 36,1). Удельное активное сопротивление для неизолированного провода 4А70 ВЛ 0,38 кВ можно принять 0,576 Ом/км.
Активное сопротивление участка (в-2).
Rв2 = Rуд * L4 = 0,576 *0,02 = 0,0115 Ом.
Реактивное сопротивление участка (в-2).
Хв2 = Хр * L4 = 0,35 *0,02 = 0,007 Ом.
Потери напряжения (в-2).
∆Uв2 = P2* Rв2 + Q2 * Хв2 1,44= 20 * 0,0115 + 30 *0,007 1,44= 0,31 %.
Потери мощности (в-2).
∆Pв2 = SрасчUсети*Rв2= 36,120,382* 0,0115 = 0,1 кВт.
Участок (а-1).
Нагрузки на участке P=25 кВт; Q=30 квар;
Находим общую мощность.
Sрасч = P + Q = 25 + j30 = 252+302 =39,1 кВА;
Находим эквивалентную мощность.
Sэ = Кд * Sрасч = 0,8 * 39,1 = 31,2 кВА.
По таблице интервалов экономических нагрузок целесообразно выбрать провод 4А50 (интервал нагрузки 28,6 – 36,1) . Удельное активное сопротивление для неизолированного провода 4А50 ВЛ 0,38 кВ можно принять 0,576 Ом/км.
Активное сопротивление участка (а-1).
Rа1 = Rуд * L2 = 0,576 *0,02 = 0,0115 Ом.
Реактивное сопротивление участка (а-1).
Ха1 = Хр * L2 = 0,35 *0,02 = 0,007 Ом.
Потери напряжения (а-1).
∆Uа1 = P1* Rа1 + Q1 * Ха1 1,44= 25 * 0,0115 + 30 *0,007 1,44= 0,35 %.
Потери мощности (а-1).
∆Pа1 = SрасчUсети* Rа1 = 39,120,382* 0,0115 = 0,12 кВт.
Участок (а-в).
Находим нагрузки на участке. Два потребителя.
Рав = (20+40) * 0,85 = 51 кВт; Qав =(30+50) * 0,85 = 68 квар.
Нагрузки на участке P=51 кВт; Q=68 квар;
Находим общую мощность.
Sрасч = P + Q = 51 + j68 = 512+682 = 85 кВА;
Находим эквивалентную мощность.
Sэ = Кд * Sрасч = 0,85 *85 = 68 кВА.
По таблице интервалов экономических нагрузок целесообразно выбрать провод 4А95 (интервал нагрузки 39,6 - 71,3). Удельное активное сопротивление для неизолированного провода 4А95 ВЛ 0,38 кВ можно принять 0,308 Ом/км.
Активное сопротивление участка (а-в).
Rав = Rуд * Lав = 0,308 *0,08 = 0,0246 Ом.
Реактивное сопротивление участка (а-в).
Хав = Хр * Lав = 0,35 *0,08 = 0,028 Ом.
Потери напряжения (а-в).
∆Uав = Рав* Rав + Qав * Хав 1,44= 51 * 0,0246 + 68 *0,028 1,44= 2,19 %.
Потери мощности (а-в).
∆Pав = SрасчUсети* Rав= 8520,382* 0,0246 = 1,23 кВт.
Участок (о-а).
Находим нагрузки на участке. Три потребителя.
Роа = (20+25+40) * 0,80 = 68 кВт; Qав =(30+50+30)*0,80=88 квар.
Нагрузки на участке P = 68 кВт; Q = 88 квар;
Находим общую мощность.
Sрасч = P + Q = 68 + j88 = 682+882 = 111,2 кВА;
Находим эквивалентную мощность.
Sэ = Кд * Sрасч = 0,80 * 111,2= 89 кВА.
По таблице интервалов экономических нагрузок целесообразно выбрать провод 4А120 (более 71,3). Удельное активное сопротивление для неизолированного провода 4А120 ВЛ 0,38 кВ можно принять 0,246 Ом/км.
Активное сопротивление участка (о-а).
Rоа = Rуд * Lоа = 0,246 *0,06 = 0,0148 Ом.
Реактивное сопротивление участка (о-а).
Хоа = Хр * Lоа = 0,35 *0,06 = 0,021 Ом.
Потери напряжения (о-а).
∆Uоа = Pоа* Rоа + Qоа * Хоа 1,44= 68 * 0,0148 + 88 *0,021 1,44 = 1,98 %.
Потери мощности (о-а).
∆Pоа = SрасчUсети* Rоа= 111,220,382* 0,0148 = 1,26 кВт.
ТП 10/0,38 кВ.
Расчетная нагрузка на ТП 111,2 кВА