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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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