Постановка задачи

Принципиальная электрическая схема трансформаторной подстанции с установленными устройствами компенсации реактивной мощности (конденсаторными батареями) приведена на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема трансформаторной подстанции.

Как правило, секционный автоматический выключатель в нормальном режиме работы ТП разомкнут. Каждую секцию шин можно рассматривать изолировано друг от друга и рассчитывать параметры режима отдельно. Для упрощения расчетов будем считать режимы потребления электроэнергии на обеих секциях симметричными и примем следующие обозначения:

• P_{р.нагр.1}= P_{р.нагр.2} = P_р.нагр. – расчётная активная мощность нагрузки;
• cosϕ_{р.нагр.1}= cosϕ_{р.нагр.2} = cosϕ_р.нагр. – расчётный коэффициент мощности нагрузки;
• Q_{КУ-1.ном} = Q_{КУ-2.ном} = Q_КУ.ном – номинальная мощность устройства компенсации реактивной мощности (УКРМ);
• ΔQ_КУ-1 = ΔQ_КУ-2 = ΔQ_КУ – мощность ступени регулирования УКРМ;
• U_НН – номинальное напряжение стороны низкого напряжения (НН);
• P_1НН = P_2НН = P_НН = P_р.нагр.– расчётная активная мощность на шинах НН;
• Q_1НН = Q_2НН = Q_НН – расчётная реактивная мощность на шинах НН;
• tgϕ_1НН = tgϕ_2НН = tgϕ_НН – расчётный коэффициент реактивной мощности на шинах НН;
• ΔP_Т – потери активной мощности в трансформаторе;
• ΔQ_Т – потери реактивной мощности в трансформаторе;
• U_ВН – номинальное напряжение стороны высокого напряжения (ВН);
• tgϕ_max (tgϕ_min) – максимальное (минимальное) значение нормируемого коэффициента реактивной мощности на шинах ВН;
• P_1ВН = P_2ВН = P_ВН – расчётная активная мощность на шинах ВН;
• Q_1ВН= Q_2ВН = Q_ВН– расчётная реактивная мощность на шинах ВН;
• tgϕ_1ВН = tgϕ_2ВН = tgϕ_ВН – расчётный коэффициент реактивной мощности на шинах ВН.

Цель: рассчитать номинальную реактивную мощность (Q_КУ.ном) и ступень регулирования (ΔQ_КУ) УКРМ.