компенсация реактивной мощности

Как правило реактивная нагрузка индуктивного характера в сетях 6-10 кВ создаётся реактивной мощностью ЭП 6-10 кВ и нескомпенсированной в сетях НН 0,4-0,69 кВ реактивной нагрузкой с учётом потери реактивной мощности в силовых трансформаторах на стороне 6-10 кВ.Наибольшая реактивная мощность, квар, которая может быть передана из сети 6-10 кВ в сеть напряжением до 1 кВ для покрытия оставшейся нескомпенсированной реактивной мощности в сети до 1 кВ без увеличения числа устанавливаемых трансформаторов и их коэффициента загрузки, определяется, (26)где-активная средняя нагрузка за максимально загруженную смену, кВт.В целях оптимального снижения потерь в трансформаторах и в сети 6-10 кВ суммарная мощность КБ напряжением до 1 кВ для группы с небольшим числом трансформаторов цеха(26а)где-суммарная расчётная реактивная нагрузка за максимально загруженную смену.Если окажется, что ,то установка конденсаторов напряжения до 1 кВ не требуется.На практике для промышленных предприятий чаще всего сравнивают варианты установки средств компенсации отдельно в виде КБ, СД или совместной установки КБ и СД.При отсутствии на предприятии СД для привода производственных механизмов сначала выбирается оптимальная мощность КУ на стороне до 1 кВ, а затем определяется оптимальная мощность силовых трансформаторов на подстанциях5. Размещение компенсирующих устройств в системах электроснабжения промышленных предприятийПосле расчета итоговой мощности компенсирующих устройств Qку, которые по условиям питающей энергосистемы необходимо установить в системе ЭСН промышленного предприятия, остаетсянерешенным вопрос размещения и выбора типа КУ для сетей промышленного предприятия.Суммарная мощность КУ определяется использованием синхронных двигателей Qсд(в качестве источников реактивной мощности) и установкой в сетях конденсаторных батарей напряжением до и выше 1 кВ, т.е. соответственно Qбн и Qбв:Реактивная мощность, которая передается со стороны высокого напряженияот цеховых трансформаторов (6...10/0,4...0,6 кВ) по условию баланса мощностей на шинах напряжением до 1 кВ трансформаторов, определяется по формуле:Величина этой реактивной мощности определяется номинальной мощностью цеховых трансформаторов их количеством, коэффициентом загрузки трансформатора и расчетной активной нагрузкой до 1 кВ:при условииНеобходимо выяснить оптимальное соотношение мощности источников реактивной мощности, устанавливаемых на стороне ниже 1 кВQбн, и передачипотери на генерацию реактивной мощности источниками напряжением до и выше 1 кВ.Реактивная мощность Qт, которая определяет один трансформатор цеховой ТП, нужно определить по условию минимума потерь активной мощности, при этом не учитывая активные сопротивления кабельных линий сети напряжением 10 кВ для группы из группы трансформаторов с одинаковой номинальной мощностью:Мощность конденсаторных батарей, которые устанавливаются в сети напряжением до 1 кВ, питающейся от определенного j-ro трансформатора, формируетсяв зависимости от величины Qт и реактивной нагрузки Qpacч приемников электрической энергии этой сети:По полученному значению Qбнjможно определитьноминальное стандартное значение мощности конденсаторной установки Qкyj.По расчетам можно понять, что передача реактивной мощности в сеть напряжением до 1 кВявляется невыгодной, в случае, если это способствует увеличению числа трансформаторов сверх необходимого числа из-за большой стоимости комплектных трансформаторных подстанций.Мощность средств компенсации в сети напряжением выше 1 кВ определяется по балансу реактивной мощности на шинах вторичного напряжения главной понижающей подстанции. Если в системе ЭСН имеются высоковольтные СД, которые могут быть использованы как ИРМ, то определяется их располагаемая реактивная мощность. Если этой мощности недостаточно для установления баланса, то определяется мощность батарей конденсаторов высокого напряжения:Если коэффициент загрузки цеховых трансформаторов очень низкий и коэффициент реактивной мощности нагрузки сетей напряжением до 1 кВ не превышает единицы, то отдается предпочтение установкеконденсаторных батарей в сети напряжением выше 1 кВиз-за их более низкой удельной стоимости 1 кВАр, чем у низковольтных конденсаторов.Не рекомендуется установка конденсаторов напряжением выше 1 кВ на бесшинных цеховых подстанциях, где трансформаторы присоединяются наглухо или через предохранитель, выключатель нагрузки и разъединитель, посколькуиспользование конденсаторных установок на этих подстанцияхспособствует их усложнению и удорожанию.Нерегулируемые конденсаторные установки напряжением до 1 кВ обычно используютсяв цехах с распределительным пунктами, магистральным шинопроводами, в том случае, если не препятствует окружающая среда или другие требования. Учитывая требования регулировки напряжения или реактивной мощности подбирается подходящее место для установки регулируемых конденсаторных установок напряжением до 1 кВ.Точка присоединения БН одной батареи конденсаторов к магистральному шинопроводу ШМА определяется ориентировочно по формуле:гдеLо-б, L0-1 — соответственно длины магистрального шинопровода ШМА от начальной точки «О» до точек присоединения «Б» и «1» — первого распределительного ШРА, м;L1к — длина распределительной части ШМА от точки «1» до конечной точки магистрального шинопровода «К», м;Qmax — максимальная реактивная нагрузка ветви «0-1» шинопровода ШМА.Таким образом, конденсаторные батареи устанавливаются в точке присоединения ШРА, которая самая ближайшая к расчетной точке «К» в сторону цеховой трансформаторной подстанции.Не рекомендуется чрезмерное дробление мощности КУ в сетях напряжением до и выше 1 кВ, поскольку это может привести к значительному увеличению удельных затрат на отключающую аппаратуру, измерительные приборы, конструкции. Единичная мощность конденсаторной батареи на напряжении выше 1 кВберется не менее 400 кВАр, в том случае, если присоединение выполнено с помощью отдельного выключателя. Не рекомендуется использоватьБК мощностью менее 30 кВАр в сетях низшего напряжения.БК не устанавливается на отдельных участках, где расчетная мощность получается менее указанных значений. ЗАКЛЮЧЕНИЕЭлектрическая сеть промышленного предприятия характеризуется какединая система. Правильный выбор средств и устройств компенсации для сетей напряжением до 1000 В и выше достигается за счет одновременного решения задачи выбора всех элементов сети (трансформаторов, токопроводов,иcточников реактивной мощности (ИРM) и т.д.) В целях компенсации реактивной мощности РМ потребителей в сетях напряжением до 1000 В применяют такие устройства, как:синхронные двигатели (СД) конденсаторные батареи (БК), Такие устройстваприсоединяется непосредственно к сетям, а также РМ может передаваться в сеть до 1000 В со стороны сети 6/10 кВ от СД, БК, генераторов местной электростанции или из сети энергосистемы.Основной критерий экономичности – это минимум затраченных средствна:установку компенсирующих устройств и дополнительного оборудования (коммутационных аппаратов, устройств регулирования и т.п.); на оборудование трансформаторных подстанций; на сооружения питающей и распределительной сетей; на снижение потерь электроэнергии, активной и реактивной мощности в питающей и распределительной сетях вследствие уменьшения токовых нагрузок средствами компенсации.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1. Компенсация реактивной мощности и повышение качества электроэнергии // Инструктивные материалы Главгосэнергонадзора – М.: Энергоатомиздат, 1986. – С. 276– 326.2. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. – М.: Энергоатомиздат, 2004. – 358 с.3. Жежеленко И.В., Саенко Ю.Л. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях. – М.: Энергоатомиздат, 2005. – 261 с.4. Карташев И.И., Статические компенсаторы реактивной мощности в электрических системах: Пер. тематического сб. ИК № 38 СИГРЭ/ Под ред. И.И. Карташева, М.: Энергоатомиздат. 1990. – 174 с.5. Проектирование систем электроснабжения / В.Н. Винославский, А.В. Праховник, Ф. Клеппель, У. Бутц, - Киев: Высшая школа, 1981. – 360 с.