Определение реактивной мощности, генерируемой синхронными двигателями

Синхронные двигатели (СД), применяемые на предприятиях для привода технологических агрегатов, способны отдавать в сеть реак­тивную мощность в режиме перевозбуждения и потреблять ее из сети в режиме недовозбуждения. Выпускаемые промышленностью синх­ронные двигатели способны генерировать в сеть реактивную мощность при полезной нагрузке на валу, допускают форсировку возбуждения, обеспечивают плавное регулирование реактивной мощности в широком диапазоне, меньше зависят от колебания напряжения, чем КУ, повышают устойчивость СЭС.

При генерировании реактивной мощности в двигателе имеют место дополнительные потери активной мощности. Эти потери определяют экономически целесообразную загрузку синхронного двигателя по реактивной мощности. Тихоходные двигатели характеризуются относительно большими дополнительными потерями, что может ограничивать их применение как источника реактивной мощности. Двигатели, которые не используются для компенсации реактивной мощности, должны работать с cosφ =1, т.е. являться только активной нагрузкой, что следует учитывать при определении электрических нагрузок предприятия.

При расчете компенсации реактивной мощности синхронные двигатели 6-10 кВ делятся на две группы. В первую входят наиболее экономичные двигатели, имеющие единичную мощность P_д.н> 2500 кВт или частоту вращения ротора п> 1000 мин-1. Располагаемая реактивная мощность Qд.р таких двигателей используется полностью без выполнения обосновывающих расчетов. Под располагаемой мощностью понимается максимальная реактивная мощность двигателя, генерируемая при номинальном токе возбуждения и номинальном напряжении статора, с учетом того, что двигатель имеет нагрузку по активной мощности меньше номинальной. Так как синхронные двигатели, как правило, имеют загрузку по активной мощности меньше 85 %, то располагаемая мощность может быть принята на 20 % больше номинальной ре­активной мощности двигателя Qд.н. Отметим, что генерируемая такими двигателями суммарная величина Qд.н должна быть учтена при определении расчетных нагрузок предприятия.

Во вторую группу входят синхронные двигатели, имеющие Рд.н< 2500 кВт и п< 1000 мин^-1. Использование двигателей этой группы для компенсации реактивной мощности требует технико-экономи­ческого обоснования.

Согласно задания, в компрессорном цеху или в насосной станции установлены синхронные высоковольтные двигатели (согласно задания–высоковольтное оборудование). Необходимо подобрать количество и мощность синхронных электродвигателей, используя технические характеристики двигателей (приложение П.18) так, что бы суммарная номинальная мощность подобранных электродвигателей равнялась установленной мощности электродвигателей высоковольтного оборудования, приведенного в задании.

Каждая группа высоковольтных синхронных двигателей в зави­симости от номинальной мощности и частоты вращения ротора рассматривается индивидуально в целях использования их для компенсации реактивной мощности. Располагаемая реактивная мощность синхронных двигателей, имеющих Рд.н> 2500 кВт или п> 1000 мин-1 (независимо от величины Рд.н), используется для компенсации реактивной мощности во всех случаях без обосновывающих расчетов.

Величина реактивной мощности, генерируемой этими группами синхронных двигателей,

 

. (3.6.7)

 

Использование для компенсации реактивной мощности синхронных двигателей, имеющих Рд.н< 2500 кВт и п < 1000 мин^-1, должно быть технико-экономически обосновано. Для этого необходимо найти соотношение удельной стоимости потребления реактивной мощности и энергии из энергосистемы, не превышающего экономического значения, и удельной стоимости потерь активной мощности при генерировании реактивной мощности в синхронных двигателях и конденсаторных установках.

Удельная стоимость экономического потребления реактивной мощности и энергии при наличии на предприятии приборов учета максимальной реактивной мощности вычисляется по выражению

 

, (3.6.8)

 

А при отсутствии таких приборов по выражению

 

, (3.6.9)

 

где – плата за 1 квар потребляемой реактивной мощности, принимаем равным 1, 2 руб/(квар·год); – плата за 1 квар·ч потребляемой реактивной энергии, принимаемая равной 0, 03 коп/квар·ч при расчетах по выражению (3.1.6.8) и 0, 08 коп/квар·ч – по выражению (3.1.6.9); – годовое число часов использования максимальной реактивной мощности при потреблении, не превышающем экономическое значение; – коэффициент, отражающий изменение цен на конденсаторные установки.

Величина может быть принята равной коэффициенту увеличения ставки двухставочного тарифа на электроэнергию k_w (по сравнению со значениями а = 60 руб/(кВт·год) и b = 1, 8 коп/кВт·ч, установлен­ными для Беларуси прейскурантом № 09-01, введенным в действие с 1.01.91г), который определяется по формуле

 

, (3.6.10)

 

где и – коэффициенты увеличения основной и дополнительной ставок тарифа на электроэнергию (определяются делением действующих ставок тарифа на 60 и 1, 8× 10^-2 соответственно); – число часов использования максимальной нагрузки предприятия. Действующие ставки двухставочного тарифа на электроэнергию с 01.07.2014г.: основная ставка – 117154, 8руб/кВт, дополнительная – 1090, 9руб/кВт.ч.

Величина определяется в зависимости от соотношения степе­ни компенсации и отношения натуральной минимальной нагрузки к максимальной натуральной нагрузке по следующим выражениям:

 

при ψ ≤ К_м: ; (3.6.11)

при ψ > К_м: , (3.6.12)

 

где – годовой фонд рабочего времени.

Величина ψ может быть принята для подстанций с первичным напряжением 35, 110, 220, 500 кВ равной соответственно 0, 7; 0, 6; 0, 5; 0, 25, а при питании от шин генераторного напряжения – 0, 25.

Значение К_м принимается для 1-, 2-, 3-сменной и непрерывной работы (HP) равным соответственно 0, 9; 0, 8; 0, 7; 0, 8.

Время включения Т_г для 1-, 2-, 3-сменной и непрерывной работы соответственно равно 2000, 4000, 6000, 8500 ч.

Величины Т_MQэ для указанных выше значений Т_г, К_м и ψ приведены в таблице 3.6.2.

Таблица 3.6.2 – Годовое число использования максимальной реактивной мощности при потреблении, не превышающем экономическое значение

Число смен	Тг, ч	Км	TMQ, ч, при значениях ψ
0, 25	0, 5	0, 6	0, 7
		0, 9
		0, 8
		0, 7
HP		0, 8	7367

 

Удельная стоимость потерь активной мощности в СД и компенсирующих устройствах

 

. (3.6.13)

 

Целесообразность использования СД для компенсации при одно­временном потреблении реактивной мощности из энергосистемы, не превышающем экономическое значение, определяется соотношением

 

. (3.6.14)

 

Используя R, по специальным таблицам находят оптимальные коэффициенты загрузки синхронных двигателей по реактивной мощности α. Например, в таблице 3.6.3 для α = 0, 2; 0, 6; 1; 1, 2 приведены минимальные значения R, при которых применение реактивной мощности синхронных двигателей 10 кВ экономически целесообразно по сравнению с потреблением из энергосистемы. При значении R, находящемся в интервале между приведенными в таблице 3.6.3 значениями, величина α определяется линейной интерполяцией. При значении R, менее указанного в таблице 3.6.3 для α =0, 2, использование генерируемой двигателями реактивной мощности экономически не целесообразно. Как видно из таблицы 3.6.3, синхронные двигатели 10 кВ с Р_д.н< 1250 кВт для компен­сации реактивной мощности не применяются.

Суммарная величина реактивной мощности, генерируемая синхронными двигателями, имеющими Рд.н≤ 2500 кВт и п< 1000 мин-1, определяется как

 

. (3.6.15)

 

Реактивная мощность синхронных двигателей, которую экономически целесообразно использовать для компенсации при одновременном оптимальном потреблении реактивной мощности из энергосистемы, вычисляется по выражению

 

. (3.6.16)

 

Отметим, что синхронные двигатели, которые не целесообразно применять для компенсации реактивной мощности, должны работать с cosφ = 1.

Таблица 3.6.3 – Синхронные электродвигатели 10 кВ

п,	α	Минимальное значение R при Рд.н, кВт
мин-1 мин
	0, 2	0, 016	—	—	—
	0, 6	0, 025	—	—	—
	1, 0	0, 03	0, 02	—	—
	1, 2	0, 035	0, 025	0, 02	—
	0, 2	0, 015	0, 015	—	—
	0, 6	0, 025	0, 025	0, 02	—
	1, 0	0, 03	0, 03	0, 025	0, 02
	1, 2	0, 035	0, 035	0, 03	0, 023
	0, 2	0, 015	—	—	—
	0, 6	0, 025	0, 02	0, 02	0, 02
	1, 0	0, 03	0, 027	0, 025	0, 022
	1, 2	0, 035	0, 03	0, 028	0, 025
	0, 2	0, 015	—	—	—
	0, 6	0, 025	0, 02	—	—
	1, 0	0, 03	0, 027	0, 02	_
	1, 2	0, 035	0, 03	0, 022	0, 02
	0, 2	—	—	—	—
	0, 6	—	—	—	—
	1, 0	0, 02	0, 02	0, 02	—
	1, 2	0, 025	0, 025	0, 022	0, 02
	0, 2	—	—	—	—
	0, 6	—	—	—	—
	1, 0	0, 02	0, 02	0, 02
	1, 2	0, 025	0, 25	0, 022	0.02

Продолжение таблицы 3.6.3

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. PEST-анализ макросреды предприятия. Матрица профиля среды, взвешенная оценка, определение весовых коэффициентов. Матрицы возможностей и матрицы угроз.
2. Анализ баланса реактивной мощности на границе раздела энергоснабжающей организации и потребителя, и при необходимости определение мощности батарей конденсаторов для сети напряжением выше 1 кВ
3. Блок 1. Понятие о морфологии. Имена. Имя существительное: определение, грамматические признаки, правописание
4. В случае непринятия судом признания иска ответчиком суд выносит об этом определение и продолжает рассмотрение дела по существу.
5. Вопрос 1. Какое определение Маркетингу дал Филип Котлер и на чем базируется теория маркетинга?
6. Вопрос 1. Определение триггера. Классификация, назначение, таблицы переходов.
7. Вопрос 34 Определение радиационно-опасного объекта. Основные радиационные источники. Классификации аварий на РОО
8. Вопрос № 39 Представительные органы в системе местного самоуправления, порядок их формирования и определение численности.
9. Глава 1. Определение состояния здоровья собаки.
10. Глава 3. День третий. Определение своих границ
11. Глава I. Определение облигации: цели выпуска, основные характеристики и параметры
12. Голосование. Определение итогов голосования и результатов выборов.