Файл: Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий учебник.pdf

1. Синхронные двигатели отсутствуют.

Определить мощность конденсаторов, которые необхо­ димо установить в сетях напряжением до 1 000 В и выше.

2. Синхронные двигатели напряжением выше 1 000 В имеются, но их реактивная мощность недостаточна для необходимой компенсации реактивных нагрузок предпри­ ятия. Необходимо выяснить, где выгоднее дополнительно устанавливать конденсаторы в сети напряжением до или выше 1 000 В.

3. На предприятии работают синхронные двигатели напряжением 6—10 кВ, реактивная мощность которых достаточна для компенсации реактивных нагрузок пред­ приятия; необходимо решить, выгодно ли использовать реактивную мощность этих СД также для компенсации реактивной нагрузки электроприемников до 1 000 В.

4. Предприятие питается от электростанции при гене­ раторном напряжении; необходимо определить реактивную мощность, которую выгодно получить от генераторов станции, и как компенсировать остальную реактивную нагрузку предприятия при отсутствии и наличии синхрон­ ных двигателей.

Все эти вопросы решаются путем сравнения приведен­ ных затрат на генерацию и передачу реактивной мощности для каждого варианта і; руб/год,

где 5І0 = рК0 — постоянная составляющая затрат, незави­ сящая от генерируемой мощности (К0 — стоимость линии для присоединения батареи конденсаторов 6—10 кВ, регуляторов и т. п.); З іг, З і2 — удельные затраты на 1 Мвар и 1 Мвар2 генерируемой мощности; р — отчисления от капитальных вложений Кп.

Для источников реактивной мощности (например, конденсаторов), для которых приведенные затраты не зави­

При двух источниках реактивной мощности, для кото­ рых приведенные затраты определяются по выражениям (11-8) и (11-9), мощность, соответствующая, минимуму приведенных затрат, Мвар:

для первого источника (например, синхронных двига­ телей)

(11− 10)

для второго источника (например, батарей)

денсаторов и синхронных двигателей), зависящие от первой степени Q, руб/Мвар; З сдз — удельные приведенные за­ траты (для синхронных двигателей), зависящие от второй степени Q, руб/Мвар2.

Если одна из величин реактивной мощности, определен­ ная по выражениям (11-10) и (11-11), незначительна, то используется только другой источник или последний срав­ нивается с возможным третьим источником реактивней

Если реактивная мощность передается предприятию по сети, то должны также учитываться приведенные затраты, связанные с увеличением или уменьшением потерь активной мощности в линиях и трансформаторах по выра­ жениям (11-5) и (11-6). Кроме того, необходимо учитывать дополнительные затраты, например, на усиление линий и др.

При определении математического минимума функции затрат 3 постоянные составляющие, которые могут ока­ зать решающее влияние на выбор варианта, пропадают. Кроме того, при значительном изменении реактивной мощ­ ности приведенные затраты часто меняются на величину, находящуюся в пределах точности экономических расче­ тов. Поэтому при выборе оптимальной реактивной мощ­ ности для каждого варианта нельзя ограничиваться на­ хождением математической точки, соответствующей ми­

420

нимуму приведенных затрат. Последние необходимо опре­ делять для нескольких точек, расположенных в обе сто­ роны от минимума. При окончательном решении должны учитываться также постоянные составляющие затрат и тех­ нические преимущества.

11-11. КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ НАГРУЗКИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 000 В

Значительными потребителями реактивной мощности в большинстве предприятий являются электроприемники напряжением до 1 000 В, так что средства компенсации, в частности конденсаторы, по возможности, должны, уста­ навливаться в той же сети. Аналогично для синхронных двигателей средней мощности, изготовляемых на напря­ жения 6 000, 660 и 380 В, рекомендуется принимать на­ пряжение 660 или 380 В.

Применение тиристорных ИРМ не рассматривается, так как серийно они пока не выпускаются. Их использо­ вание будет целесообразно для установок с резко перемен­ ной нагрузкой, поскольку тиристорные ИРМ допускают широкую и быстродействующую регулировку.

От реактивной нагрузки электроприемников напряже­ нием до 1 000 В зависит выбор числа и мощности цеховых трансформаторов, пропускная способность питающих и распределительных сетей и в значительной степени схема электроснабжения промпредприятия. Поэтому выбор средств компенсации реактивных нагрузок от электро­ приемников напряжением до 1 000 В должен рассматри­ ваться одновременно с определением числа и мощностц трансформаторов, числа и пропускной способности питаю­ щих линий.

Мощность конденсаторных батарей, устанавливаемых в сетях до 1 000 В, должна быть кратной мощности типовых комплектных конденсаторных установок (ККУ).

При выборе степени компенсации выгодно добиваться сокращения числа трансформаторных подстанций, в осо­ бенности комплектных (КТП), так как с уменьшением только единичной мощности трансформатора стоимость подстанций снижается незначительно.

С уменьшением числа трансформаторов сокращаются потери холостого хода; нагрузочные потери в каждом трансформаторе несколько возрастают, но во всех транс­ форматорах полные потери также снижаются. Активные

421

потери в сети в этом случае могут несколько возрасти, но общие активные потери в трансформаторах и сети прак­ тически не меняются. Поэтому при технико-экономических расчетах изменение активных потерь в трансформаторах в связи с сокращением их числа может не учитываться.

Число трансформаторов щ, которое требуется при пол-

ной компенсации, увеличивается на п0 ! c()g — 1 ; при

отсутствии компенсации. Так, если при cos ф = 0,7 и полной компенсации достаточно установить девять трансформаторов, то при отсутствии компенсации необ­ ходимо установить на четыре трансформатора больше,

т.е. 13.

Сприближением к п0мощность конденсаторов, которая

требуется для сокращения числа трансформаторов, зна­ чительно возрастает, в особенности для сокращения послед­ него трансформатора, т. е. с (п0 + 1) до щ. Так, при щ —

—9, чтобы сократить число трансформаторов с 13 до 10,'

т.е. на 3 трансформатора, необходимо компенсировать только половину всей реактивной нагрузки, а для сокра­ щения последнего трансформатора — вторую половину, что в большинстве случаев невыгодно.

Полная компенсация может потребоваться для обеспе­ чения режима напряжений или может оказаться выгод­ ной, если конденсаторы могут быть установлены не на под­

станции, а в сети за большим активным сопротивлением. При полной компенсации приведенные затраты

где р — 0,223 — годовые отчисления от стоимости конден­

рые необходимо установить, может быть приближенно определена по выражению [Л.11-4]:

<?к.н = <?п.н^ ('nt) - 1 ) ’ (11~15)

где щ — фактическое число устанавливаемых трансформа­ торов; tg ф — соответствует cos ф до компенсации,

422