РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ

РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

В целях снижения потерь мощности и электроэнергии в электрических сетях рекомендуется рассматривать целесообразность установки дополнительных компенсирующих устройств реактивной мощности, главным образом непосредственно у потребителей на напряжение 0,4 ÷ 10 кВ.

Основными источниками реактивной мощности в электрических сетях промышленного предприятия (в целях компенсации) являются конденсаторные установки, которые значительно снижают потребление реактивной мощности и регулируют коэффициент реактивной мощности ( ).

При проектировании систем электроснабжения промышленных предприятий расчет и выбор компенсирующих устройств (батарей статических конденсаторов) необходимо проводить с соблюдением установленных предельных величин коэффициента реактивной мощности в точках присоединения к электрической сети напряжением 0,4 и 6–10 кВ.

В качестве заданного энергоснабжающей организацией принимаются предельно допустимые значения коэффициента реактивной мощности ( ) указанные в таблице 3.12 гл. 3,5 [22].

Наиболее выгодный способ компенсации реактивной мощности (КРМ) на промышленном предприятии – это установка статических конденсаторов (КУ) в распределительных сетях напряжением 0,22-10кВ в непосредственной близости к месту потребления реактивной мощности.

На промышленном предприятии в режиме минимальных нагрузок        (с 23-00 до 7-00) возможна перекомпенсация реактивной мощности, которая вызовет повышение напряжения и дополнительные потери в сети. Поэтому есть необходимость установки регулируемой комплектной конденсаторной установки (ККУ), в которой в зависимости от режима параметра сети происходит отключение или включение количества банок конденсаторов автоматически или вручную (одно- и многоступенчатое регулирование).

Для расчета предлагается два варианта централизованной компенсации реактивной мощности (14, 24):

– на шинах 0,4 кВ цеховых ТП (что дает снижение реактивной мощности в распределительных электрических сетях 6–10 кВ, включая разгрузку трансформатора в ТП);

– на шинах 6–10 кВ ГПП (РП) (достигается применение наименьшего количества КУ и низкая стоимость 1 квар установленной мощности конденсаторов).

При установке КУ на шинах 0,4 кВ цеховых ТП или на шинах 6÷10 кВ ГПП дает наибольший эффект по использованию установленной мощности конденсаторных батарей в сравнении с индивидуальной или групповой компенсацией [21].

Компенсация реактивной мощности ниже предельных значений приводит к затратам на компенсирующие устройства, большим, чем снижение тарифа за счет снижения потерь, а потребление реактивной мощности сверх указанных предельных значений приводит к большому увеличению тарифа, чем экономия на компенсирующих устройствах.

Расчет фактического  произвести поэтапно, начиная с точки присоединения потребителей на напряжение 0,4 кВ – по каждому цеховому трансформатору или ТП [14, 24].

,                                         (3.37)

,  – низковольтная реактивная и активная нагрузки, подключенные к цеховому трансформатору или ТП (данные определены в таблице №3.9 главы 3.5).

 

Рисунок 3.9 – Схема централизованной компенсации реактивной мощности

 

После определения фактического расчетного  по каждому трансформатору (ТП), произвести сравнение полученной величины с предельной величиной коэффициента реактивной мощности в точке присоединения потребителей напряжением 0,4 кВ – ( =0,35).

В случае > , необходимо произвести расчет и выбор дополнительных устройств компенсации реактивной мощности (БСК) для установки на цеховой ТП в РУ-0,4 кВ по формуле (16):

                        квар (3.38)

 – расчетная активная нагрузка кВт, подключенная к трансформатору (ТП).

 – расчетная величина по каждому трансформатору (ТП);

 – коэффициент, учитывающий КРМ естественным путем;

 – предельная величина.

При окончательном выборе компенсирующих устройств необходимо учесть величину реактивной мощности ( ), необходимой для пропуска в цеховых трансформаторах 6,10 кВ в сеть напряжением 0,4 кВ (таблица 3,9 а, глава 3.5).

.                                (3.39)

По справочнику выбирается тип конденсаторной установки, мощность батарей статических конденсаторов и их количество [21].

Пример расчета и выбора компенсирующих устройств на шинах 0,4 кВ двухтрансформаторной ТП.

Исходные данные:

.

Проверяем трансформаторы 10 кВ на возможность пропуска реактивной мощности в сеть 0,4 кВ и определяем необходимость компенсации .

Производим расчет  и определяем необходимость установки конденсаторных батарей

.

Получилось >  (1,25>0,35).

Для компенсации определяем дополнительную реактивную мощность с учетом соблюдения  и пропускной способностью трансформатора ( ) по формуле:

По справочнику выбираем две регулируемые установки конденсаторных батарей (ККУ)

УКМ-58-0,4-268-67 УЗ на каждую секцию шин трансформаторов.

Расчет  на шинах 10(6) кВ ГПП (РП) производится с учетом компенсации реактивной мощности на стороне 0,4 кВ цеховых ТП и снижения потребляемой реактивной мощности за счет установки БСК.

,                                     (3.40)

 – суммарная расчетная реактивная мощность электроприемников предприятия на шинах 10(6) кВ ГПП(РП);

                              (3.41)

 – суммарная расчетная низковольтная реактивная мощность электроприёмников предприятия (данные таблицы 3.9 б глава 3.5), сниженная на величину дополнительной мощности при проведении компенсации на стороне 0,4 кВ цеховых ТП (таблица 3.11).

 – суммарная расчетная реактивная мощность высоковольтных электроприемников предприятия, из которой вычитается реактивная мощность синхронных двигателей (если они установлены), работающих в режиме генерации реактивной мощности (т.е. с опережающим током) (таблица 3.2 глава 3.4.4).

 – суммарные потери реактивной мощности в трансформаторах цеховых ТП (таблица 3.9 б глава 3.5).

 – суммарная расчетная активная нагрузка электроприемников предприятия на шинах 10(6) ГПП (РП).

                                        (3.42)

 – суммарная расчетная низковольтная активная нагрузка электроприемников предприятия с учетом нагрузки освещения (таблица №3.9, гл. 3.5);

 – суммарная расчетная активная нагрузка высоковольтных электроприемников предприятия (таблица №3,2 глава 3.4.4);

 – суммарные потери активной мощности в трансформаторах цеховых ТП (таблица 3.9 б глава 3.5).

Примечание: Потери мощности в линиях электропередач напряжением 10(6) кВ в расчетах  из-за малой величины не учитываются.

Полученная величина расчетного  на шинах 10(6) кВ ГПП предприятия, сравнивается с величиной предельного коэффициента реактивной мощности (таблица 3.12) в точке присоединения потребителей напряжением 10(6) кВ ( =0,4).

При ³ , необходимо произвести расчет и выбор дополнительных компенсирующих устройств (БСК) по формуле, 3.38. По справочнику выбираем тип и мощность БСК для установки на шинах 10(6) кВ ГПП (РП).При наличии нескольких секций шин 6(10) КВ БСК устанавливаются на каждую секцию шин с учетом пропорционального деления общей реактивной мощности.

Данные по расчету  и выбору батарей статических конденсаторов для установки в цеховых ТП на стороне 0,4 кВ приведены в таблице 3.25.

Примечание:

При значительном снижении потребляемой реактивной мощности цеховыми трансформаторами (за счет установки конденсаторных установок), возникает необходимость корректировки номинальной мощности выбранных силовых трансформаторов в сторону уменьшения (таблица 3.9 а глава 3.5).

 

Таблица 3.25 – Расчетные данные для выбора конденсаторных установок на цеховых ТП

 

Номер цеховой ТП	Количество трансформаторов на ТП	Реактивная мощность, определенная исходя из пропускной способности цеховых трансформаторов (при > ) (квар)	Расчетная величина	Предельная величина  на стороне 0,4 кВ цеховых ТП	Дополнительная расчетная реактивная мощность для выбора конденсаторных установок ( ) квар с учетом	Тип, мощность и количество ККУ – 0,4 кВ для установки в цеховых ТП
1	2	3	4	5	6	7

 

Пример расчета и выбора компенсирующих устройств на шинах 10кВ ГПП.

Исходные данные:

=6,0 мвар; =-0,6 мвар;

=1,8 мвар или (2,4 мвар – 0,6 мвар);

=0,8 мвар;

=10 мВт; =2,6 мВт;

=0,2 мВт.

Расчет:

1 =6 мвар+(2,4 мвар – 0,6 мвар)+0,8 мвар=8,6мвар;

2 = 10 мВт+2,5 мВт+0,2 мВт=12,8 мВт,

;

3 В результате > , 0,67>0,4. Определяем  для компенсации реактивной мощности до предельной величины :

=12,8(0,67-0,4)·0,8=2,77 мвар или 2770 квар.

4 Выбираем по справочнику две конденсаторные установки УКЛ-57-10,5-1350-УЗ для установки на шинах 10 кВ.

Когда расчетный коэффициент реактивной мощности в точках присоединения напряжением 0,4 и 10(6) кВ не превышает предельную величину 0,35 и 0,4 соответственно, дополнительной компенсации реактивной мощности не требуется.

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: