5.3 Выбор компенсирующих устройств.

При выборе средств компенсации РМ в СЭС промышленных предприятий необходимо различать по функциональным признакам две группы промышленных сетей в зависимости от состава их нагрузок: 1-я группа — сети общего назначения, сети с режимом прямой последовательности основной частоты 50 Гц; 2-я группа — сети со специфическими нелинейными, несимметричными и резкопеременными нагрузками. Решение задачи компенсации для обеих групп различно.

5.3.1 Компенсация реактивной мощности в сетях общего назначения ( до 1 кВ)

К сетям НН на промышленных предприятиях подключается большая часть электроприемников, потребляющих РМ. Коэффициент мощности нагрузки до 1 кВ обычно не превышает 0,7—0,8. При этом сети 380—660 В электричес­ки более удалены от источников питания — от энергосисте­мы и местных ТЭЦ. Поэтому передача РМ в сеть до 1 кВ приводит к повышенным затратам на увеличение сечений проводов и кабелей и повышение мощ­ности трансформаторов, потерям активной и реактивной мощности. Эти затраты можно уменьшить и даже устра­нить, если обеспечить компенсацию РМ непосредственно в сети до 1 кВ.

Источниками РМ в сети до 1 кВ могут быть СД 380—660 В и БК до 1 кВ. Недостающая часть — нескомпенсированная реактивная нагрузка до 1 кВ — покрывается перетоком РМ с шин 6—10 кВ, т. е. из сети выше 1 кВ предприятия. Необходимо определить оптимальное соотношение мощности источников, устанав­ливаемых на стороне ниже 1 кВ, и передачи РМ со стороны ВН.

Определение мощности БК в сетях напряжением до 1 кВ.

Суммарная расчетная мощность низ­ковольтных БК определяется по минимуму приведенных затрат двумя последовательными расчетными этапами.

1. Выбор экономически оптимального числа трансформаторов цеховых ТП.

2. Определение дополнительной мощности батарей ниже 1 кВ в целях оптимального снижения потерь в трансформаторах и в сети напряжением 6—10 кВ предприятия, пи­тающей эти трансформаторы.

Суммарная расчетная мощность батарей ниже 1 кВ рав­на:

Q нк = Qнк₁ + Qнк₂ (16)

где Qнк₁ и Qнк₂—суммарные мощности батарей, опреде­ленные на указанных этапах расчета.

При выборе числа и мощности КТП для питания сети ниже 1 кВ цехов следует учитывать, что при повышении мощности КТП 6—10/0,4 кВ выше 1000 кВ-А резко растет их стоимость:

1. применение трансформаторов 1600 и 2500 кВА возможно только по техническим требованиям и условиям, если это не приводит к значительному увеличению капиталовложений в сетевые узлы;

2. из оценки оптимального коэффициента загрузки трансформаторов подстанции следует, что в большинство случаев К з,опт значительно превышает допустимым по на­греву предел, равный 1.

Принимаемое в ряде проектов питание вспомогательных цехов от отдельных крупных КТП приводит к удорожанию сети НН и к росту потерь мощности и напряжения. Для вспомогательных цехов целесообразно применять КТП небольшой мощности (до 400 кВА) с учетом плотности нагрузки в этих цехах.

Суммарная мощность батарей ниже 1 кВ для данной группы трансформаторов

Q нк₁ = Q max _Т - Q_Т (17)

где Q max _Т — суммарная расчетная реактивная нагрузка ни­же 1 кВ за наиболее нагруженную смену.

Если окажется, что Q нк₁ <0, тo по первому этапу рас­чета установка низковольтных БК не требуется и Q нк₁ при­нимается равным нулю.

Дополнительная суммар­ная мощность БК до 1 кВ для данной группы трансфор­маторов Q нк₂ определяется по формуле

Q нк₂ = Q max _Т - Q нк₁ - γNт.э Sт, (18)

где γ — расчетный коэффициент, определяемый в зависи­мости от показателей К1, К2 и схемы питания цеховой под­станции.

Если окажется, что Q нк₂ <0, то для данной группы тран­сформаторов реактивная мощность Q нк₂ принимается рав­ной нулю.

Для каждой цеховой ТП рассматривается возмож­ность распределения ранее найденной мощности конденса­торов до 1 кВ в ее сети. Критерий целесообразности такого распределения — дополнительное снижение приведенных затрат с учетом технических возможностей подключения отдельных батарей. Тип, мощность и другие технические данные БК принимаются в соответствии с данными заво­да-изготовителя. Рекомендуется полученную величину мощности батарей до 1 кВ округлять до ближайшей стан­дартной мощности ККУ.

Для схем с магистральными шинопроводами ККУ еди­ничной мощностью до 400 квар подключается к сети без дополнительной установки отключающего аппарата (ввиду установки последнего в комплекте ККУ), а при мощности более 400 кВАр — через отключающий аппарат с выполне­нием требований ПУЭ. При мощности ККУ более 400 кВАр рекомендуется подключать их к шинам цеховой подстанции с использованием соответствующего автоматического выключателя подстанции.

На одиночном магистральное шинопроводе следует предусматривать установку не более двух близких по мощности ККУ суммарной мощностью Qнк = Qнк1 + Qнк2.