变电站无功补偿容量的计算Word文件下载.doc
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5813
白庄站
成武站
东城站
缗城站
110kV东城站在系统中的位置如图1所示,正常方式由110kV成东线供,通过缗东线与济宁电网相联。
该站2004年建成投运,一台主变容量31.5MVA,作为“提高输送能力”的一项措施,在变电站投产时需加装无功补偿电容器。
图1东城站在系统中的位置
2计算补偿容量的不同方法
依据《电力系统电压和无功电力技术导则》、《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》要求,从不同考虑点计算得出不同的容量要求,求其最大值做为变电站无功补偿容量的依据。
(1)按补偿主变压器无功损耗计算
东城站1号主变参数及110kV侧、35kV侧负荷见表1.
表1、110kV东城站1号主变压器参数
额定容量
/MVA
空载损耗
P0/kW
空载电流
I0/%
短路电压
Uk12(%)
短路损耗
Pk31/kW
35kV侧负荷
31.5/31.5
/31.5
26.082
0.26
10.02
154.058
16.4+j7.5
Uk23/%
Uk13/%
Pk12/kW
Pk23/kW
10kV侧负荷/MVA
7.1
15.77
145.426
123.94
3.5+j1.8
空载漏磁无功损耗:
Q0≈S0=I0%SN×
10-2=0.26×
31.5×
10-2=0.08Mvar
额定负载漏磁功率:
Qk12=Uk12%S2N×
10-2=10.02×
10-2=31.5Mvar
Qk13=Uk13%S3N×
10-2=15.77×
10-2=4.96Mvar
Qk23=Uk23%S3N×
10-2=7.1×
10-2=2.23Mvar
=
QK1=
=2.94Mvar
QK12+QK13-QK2331.5+4.96-2.23
22
=0.21Mvar
S2N2(QK12+QK23-QK13)31.5+2.23-4.96
22
=2.02Mvar
QK3=
S3N2(QK13+QK23-QK12)4.96+2.23-3.15
=0.068Mvar
=0.21×
△QK2=QK2×
S2216.42+7.52
S2N231.522
=0.03Mvar
=2.02×
△QK3=QK3×
S323.52+1.82
S3N231.522
=QK1×
△QK1=QK1×
S12(P2+△PK2+P3+△PK3)2+(Q2+△QK2+Q3+△QK3)2
S1N2S1N2
≈QK1×
(P2+P3)2+(Q2+△QK2+Q3+△QK3)2
S1N2
=2.94×
(16.4+3.5)2+(7.5+0.068+1.8+0.03)2
31.522
=1.435Mvar
变压器无功损耗:
△QT=Q0+△QK1+△QK2+△QK3=0.08+1.435+0.068+0.03=1.61Mvar
补偿容量QC+△QT=1.61Mvar
(2)按补偿变压器无功损耗同时补偿输电线路无功损耗计算
110kV成东线型号为LGJ-240,R1=0.13Ω/km,X1=0.416Ω/km,线路长度4.56km
成东线带东城站负荷时线路无功损耗:
XLl
XLl=
xLl=
△QL=I2XL=
S2S2P2+Q2
√3U3U23U2
=
×
0.416×
4.56
20.3942+12.52
3×
1102
=0.05Mvar
补偿容量QC=△QT+△QL+1.61+0.05=1.65Mvar
(3)按东城站最高负荷时变压器高压侧功率因数不低于0.95计算。
110kV东城站1号主变压器高压侧最高负荷
Smax=P+Q=20.394+j12.5
功率因数:
=0.85
Cosφ=
P20.394
√P2+Q2√20.3942+12.52
补偿容量:
QC=△QT=P(tgφ-tgarccos0.95)=20.394×
(tgarccos0.85-tgarccos0.95)
=5.93Mvar
220kV以及以上电压等级变电站还需要考虑满足电压的要求配置无功补偿电容器。
3补偿容量的确定
为满足各项要求,取三种计算方式的最大值,补偿容量应为Qcom=MAX(Qc)
=5.93Mvar。
另外,110kV变电站无功补偿装置的单组容量不宜大于6Mvar,35kV变电站无功补偿装置的单组容量不宜大于3Mvar,单组电容的选择还应考虑变电站负荷较小时无功补偿的需要。
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