Файл: Шубенко, В. А. Применение компенсирующих устройств для регулирования напряжения в электрических сетях учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.11.2024
Просмотров: 41
Скачиваний: 0
матики, а также одну или несколько ячеек с конденсаторами. Стандартные мощности комплектных конденсаторных уста новок 6,10 кВ для внутренней установки даны в табл. 3. Вы пускаются также К'КУ-6,10 кВ для наружной установки типа КУПИЛО.
Т а б л и ц а 3
Номинальная мощность комплектных конденсаторных установок 6,10 кВ
|
1—1 |
г—< |
|
|
| |
1 |
|
|
1 |
О |
|
Тип |
СО |
1-Н |
СО |
1 |
1 |
I |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
р* |
к |
>> |
|
X |
X |
|
U„ кВ |
6 |
10 |
6 |
Qu мВАр |
0,3 |
0,33 |
0,5 |
Разрабатываются ККУ 6,Ш кВ с предохранителями для индивидуальной защиты конденсаторов с новыми типами вы ключателей нагрузки (вакуумные, элегазовые), с автомати ческим дистанционным управлением и автоматическими ре гуляторами мощности типа АРКОН.
§4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ КОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Вобъединенных энергосистемах синхронные генераторы электрических станций, являющиеся единственными источни ками активной мощности, не обеспечивают полностью потреб ности системы в реактивной мощности, и применение компен сирующих устройств необходимо для выполнения баланса реактивной мощности.
Часть реактивной мощности, необходимой системе, гене рируется СК, которые устанавливаются на подстанциях си
стемы.
Основными потребителями реактивной модцности явля ются промышленные предприятия, получающие электроэнер гию через понижающие подстанции, подключенные к питаю щим сетям 35-ь500,»В энергетической системы. Промышлен ные предприятия могут иметь собственные ТЭЦ, работающие, параллельно с системой.
20
Для выполнения баланса реактивной мощности системы {из условий регулирования напряжения и экономики) ком пенсирующие устройства должны включаться в пунктах сети промышленного предприятия с напряжением до 1 кВ и 6,10 кВ. Неограниченное применение компенсирующих реак тивную мощность устройств может вызвать недопустимые или неоптимальные условия работы питающей электрической си стемы, особенно при сниженных нагрузках. Напряжения в пунктах системы могут быть недопустимо высокими, потоки активной и реактивной мощности по некоторым линиям и че рез трансформаторы могут иметь встречное направление, что повышает потери активной энергии. Сниженная реактивная нагрузка генераторных станций вызывает понижение устой чивости работы системы. Может возникнуть необходимость установки дополнительных реакторов поперечной компенса ции. -
Поэтому энергосистема должна задать оптимальные ве личины коэффициентов мощности в период максимальных ре активных нагрузок cos cp0M для потребителей электроэнергии, присоединенных к сетям Зб-нБОО кВ, при которых получают ся технически допустимые и оптимальные параметры-режима в основной питающей сети электрической системы. Установ ка компенсирующих устройств в пунктах сети промышленно го предприятия производится только с разрешения руковод ства энергосистемы. Оптимальные коэффициенты мощности пунктов потребления питающей сети электрической системы при минимальных нагрузках и для послеаварийных условий работы также должны быть известны и имеют значения от личные ОТ COS фом-
На основании cos фом определяют мощность компенсирую щих устройств, установленных в пунктах сети промышленно го предприятия:
Qxy — Qm Qt3U Pm Фом
где Рм, Q m — максимальные активная и реактивная нагруз
ки предприятия; |
ТЭЦ, если она имеется; |
Qt34 — реактивная нагрузка |
|
tg фом— величина, соответствующая cos фом- |
|
•Величину Qky вычисляют после |
повышения естественного |
коэффициента мощности электроприемников и снижения QM без применения компенсации. Мощность асинхронных двига телей должна соответствовать механизмам. Оптимально дол жна использоваться располагаемая реактивная мощность
имеющихся синхронных двигателей. Возможна замена асин хронных двигателей на синхронные. На выпрямительных аг регатах можно применять специальные компенсационные схе мы, повышающие cos ср. Применяются другие мероприятия, повышающие естественный cos ср электроприемников и их групп. Электроприемники должны иметь наивысший достижи мый в данных условиях cos ср.
В некоторых случаях проектирования величина cos фйм не известна и мощность компенсирующих устройств определяют по нормативному cos срНоР.
О п р е д е л е н и е м о щ н о с т и к о м п е н с и р у ю щ и х у с т р о й с т в по н о р м а т и в н о м у к о э ф ф и ц и е н т у мощнос т и . В расчете используются следующие величины:
Аг— годовая потребляемая активная |
энергия (в усло |
|||||
виях проектирования определяется расчетом); |
||||||
Агр — реактивная энергия за год; |
|
|
|
|||
Тр — количество часов работы предприятия в течение; го |
||||||
да (ориентировочно равно 4000 час |
при |
двух сме |
||||
нах, 6000 час — при трех сменах |
и |
8000 час — для |
||||
непрерывно работающих предприятий); |
|
|||||
tgq>Hop — величина, соответствующая |
нормативному коэффи |
|||||
циенту мощности cosepНор |
(табл. |
4) |
после приме |
|||
нения компенсирующих устройств. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 4 |
|
Нормативные величины коэффициента мощности |
||||||
Условия электроснабжения |
|
|
COSCpjiop |
|||
Сеть предприятия присоединена к шинам гене |
\ |
|
0,85 |
|||
раторного напряжения электростанций |
|
|
||||
Сеть предприятия питается через подстанцию от |
|
0,93 |
||||
сети 35—220 кВ, присоединенной к электростанциям |
||||||
Сеть предприятия питается от сети 35 кВ, |
|
|
|
|||
соединенной через подстанцию с сетью |
|
|
|
0,95 |
||
110—220 кВ энергосистемы |
|
|
|
|
|
|
Среднегодовая активная |
нагрузка |
|
|
|
|
|
р |
ср |
- — |
|
|
|
(18) |
|
Т р . |
|
|
|
|
|
, |
|
АрГ |
|
|
|
(19) |
^ Ф с р - ^ - |
|
|
|
22
Мощность компенсирующих устройств, которые необходи мо присоединить к сети промышленного предприятия для по лучения COS ф110р,
Q.<y ~ Pep |
Фср — ^&Фнор) ■ |
(20 |
|
Применяются номограммы, |
позволяющие |
определить |
|
удельную мощность Qi;o в кВАр |
на 1 кВт средней мощности |
||
в зависимости от cos фср и cos фнор. |
|
Основным компенсирующим устройством, которое приме няется в сети промышленного предприятия, являются Б.К. По
этому в дальнейшем расчете определяются пункты |
сети до |
1 кВ и 6,10 кВ, в которых должны включаться Б К, |
их мощ |
ность, устанавливается также необходимость и закон автома тического регулирования мощности БК.
Решение указанной комплексной задачи при проектирова нии выполняется путем технико-экономического сопоставле ния нескольких вариантов, возможных и приблизительно рав ноценных в техническом отношении, и выбора оптимального варианта, которому соответствует минимальная величина при веденных затрат. Последние определяются с учетом стоимости БК и потерь энергии в них, снижения потерь активной мощ ности и энергии в сети, влияния компенсирующих устройств на параметры и стоимость линий, трансформаторов и. других элементов сети. Компенсирующее устройство — элемент сети— и его параметры определяются совместно с параметрами дру гих элементов сети. Учет возможного снижения стоимости ли ний и трансформаторов приводит к большей величине мощно сти БК в данном пункте.
Местное регулирование напряжения, выполняемое авто матически управляемыми BJK, повышает качество напряжения у электроприемников, приближает величины напряжения к оптимальным; что может иметь стоимостное выражение., учи тываемое в общем случае в формуле затрат. Местным регу лированием напряжения с помощью БК можно изменить не обходимый диапазон регулирования напряжения трансформа торов с РИН, исключить применение линейных регуляторов и, таким образом,' уменьшить стоимость устройств регулиро вания напряжения. В некоторых случаях может оказаться воз можной установка, трансформаторов с ПБВ вместо трансфор маторов с-РПН.
При решении вопроса о дополнительном применении БК в ранее эксплуатируемой сети из перечисленных составляю щих затрат не учитывается возможное снижение стоимости
5—375 |
23 |
других элементов системы электроснабжения промышленного предприятия. Включение БК увеличивает пропускную способ ность эксплуатируемой сети.
iB случае определения издержек на возмещение потерь мощности и энергии мощность регулируемых БК и СД долж на быть оптимальной при любых изменяющихся реактивных нагрузках.
Не рекомендуется решение задачи компенсации реактив ной мощности выполнять на основании отношения прираще ния потерь активной мощности к вызвавшему их приращению реактивной мощности, называемому экономическим эквива лентом реактивной мощности, так как его величина зависит от параметров сети и режима ее работы. Для обоснованного выбора компенсирующих устройств, принимающих участие в регулировании напряжения, необходима значительная исход ная информация. Должны быть заданы: схема и номиналь ные напряжения проектируемой сети; величины, характеризу ющие электроприемники и их группы по пунктам сети (мак симальные и минимальные активные и реактивные нагрузки, желательно графики нагрузок); пункты включения; мощность и другие характеристики СД; пункты включения и парамет ры устройств регулирования напряжения; величины допуска
емых отклонений напряжения |
у электр,оприемников и в сети; |
|
параметры выключателей; |
номенклатура выпускаемых заво |
|
дами комплектных конденсаторных установок и другие. |
||
П у н к т ы в к л ю ч е н и я |
|
к о м п е н с и р у ю щ и х у с т |
ройст в . При разработке |
вариантов компенсации реактив |
ной мощности учитываются следующие положения. Пункты подключения СД к сети определяются местом расположения механизмов и технологических установок, для привода кото рых используются СД. Возможность использования СД в ка честве генераторов реактивной мощности зависит от наличия в ближайших пунктах сети электроприемников с отстающим потребляемым током. Не исключена возможность большей экономической целесообразности передачи реактивной мощ ности к электроприемникам не от СД, а от других источников (ТЭЦ завода, BiK, энергосистема).
В,К в общем случае могут распределяться по многим пунк там сети до 1 кВ и 6,10 кВ. На рис. 7 показана принципиаль ная схема сети 6,10 кВ, присоединенной к шинам главной по нижающей подстанции (ГПП) промышленного предприятия, и сети 380 в.
Наивысшая разгрузка сети от реактивной мощности, нан- -
24