8 Выбор типа компенсирующих устройств и их размещение

Система промышленного электроснабжения представляет собой единое целое, и от правильного выбора средств компенсации, размещения источника реактивной энергии зависит эффективность мероприятий по повышению коэффициента мощности.

Низкий коэффициент мощности цеха или предприятия является следствием неполной её загрузки двигателей и их холостой работы, неполной загрузки трансформаторов. Чтобы правильно вести электрохозяйство предприятия, надо систематически следить за величиной коэффициента мощности и своевременно принимать меры к его повышению. Для нижнего склада необходимо повысить коэффициент мощности до 0,95. Из имеющихся средств искусственной компенсации реактивной мощности наиболее эффективными являются статические конденсаторы.

После предварительного ориентировочного определения необходимой мощности и выбора типов компенсирующих устройств (КУ) возникает задача их оптимального расположения в системе электроснабжения промышленного предприятия. От места установки КУ зависят стоимость установки КУ и потери электрической энергии.

Размещение конденсаторов в сетях напряжением до 1000 В и выше должно удовлетворять условию наибольшего снижения потерь активной мощности от реактивных нагрузок. Нерегулируемые конденсаторные батареи на напряжение 380—660В, как правило, следует устанавливать на цеховых распределительных пунктах или присоединять к магистральным токопроводам при условии, что окружающая среда не препятствует такой установке.

Коэффициент мощности нижнего склада равен:

cos = Р/S

где Р = 104,3 кВт потребляемая мощность на подстанции;

S = 120,6 кВА – полная потребляемая мощность

cos = 104,3/120,6 = 0,86. tg = 0,594

Находим компенсирующую реактивную мощность (tg_к=0,329)

Q_к = Р₂(tg_к - tg ), отсюда Q_к = 27,64 кВАр

Для компенсации этой реактивной мощности выбраны две конденсаторные установки типа КС мощностью 12 кВАр и одна мощностью 6 кВАр. Конденсаторы типа КС2-0,22-12-3У3 и КС1-0,22-6-3У1 – косинусные конденсаторы с синтетической пропиткой, на напряжение 0,4 кВ, при частоте 50 Гц, номинальной мощностью 12 и 6 кВАр, ёмкостью 790 и 395 мкф, в трёхфазном исполнении, предназначены для работы с умеренным климатом, для наружной установки.

На нижнем складе конденсаторные батареи устанавливаются на цеховом распределительном пункте. При таком размещении конденсаторных батарей уменьшается передаваемая реактивная мощность через трансформатор подстанции нижнего склада, ВЛ-10 кВ и трансформатор ГПП в энергосистему. Соответственно снижаются потери активной мощности и уменьшается сечение провода ВЛ-10 кВ.

Рассчитаем компенсирующее устройство для котельной:

Коэффициент мощности котельной равен:

cos = Р/S

где Р = 69,8 кВт потребляемая мощность на подстанции котельной;

S = 80,2 кВА – полная потребляемая мощность

cos = 0,87. tg = 0,567

Находим компенсирующую реактивную мощность (tg_к=0,329)

Q_к = Р₂(tg_к - tg )

Q_к = 69,8(0,329 – 0,567)

отсюда Q_к = 16,61 кВАр

Для компенсации этой реактивной мощности выбраны одна конденсаторная установка типа КС мощностью 12 кВАр и одна мощностью 6 кВАр (КС2-0,22-12-3У3 и КС1-0,22-6-3У1).

Рассчитаем компенсирующее устройство для поселка:

Коэффициент мощности поселка равен:

cos = 0,9

tg = 0,484

Находим компенсирующую реактивную мощность (tg_к=0,329)

Q_к = Р₂(tg_к - tg )

Q_к = 120(0,329 – 0,484)

отсюда Q_к = 18,6 кВАр

Для компенсации этой реактивной мощности выбраны одна конденсаторная установка типа КС мощностью 12 кВАр КС2-0,22-12-3У3 и одна на 6 кВАр.

Найдем фактические коэффициенты мощности, потребляемые реактивные и полные мощности, сведем полученные результаты в таблицу 4.

Таблица 4 – Мощности и коэффициенты мощности после установки КУ

	P, кВт	Q, кВАр	cosф	Sр, кВА
Котельная	69,8	21,5	0,956	73
Нижний склад	104,3	30,6	0,957	109
Поселок	120	39,4	0,95	126,3
ГПП	294,1	92,35	0,954	308,3