Расчет и выбор компенсирующего устройства

Большинство ЭП помимо активной мощности потребляют и реактивную. Основными потребителями реактивной мощности являются АД, сварочные трансформаторы, газоразрядные лампы. Между значениями реактивной мощности, вырабатываемой генераторами электростанций, и значениями реактивной мощности, потребляемой ЭП, должен существовать баланс. Нарушение этого баланса за счет высокого потребления реактивной мощности приводит к отрицательным последствиям (перегрузка по току генераторов, увеличение токовой нагрузки в линиях, увеличение капитальных затрат и потеря напряжения в линии ), поэтому важной задачей является снижение потребления реактивной мощности от системы (через трансформаторы подстанций предприятий и цехов). Реактивную мощность могут генерировать не только генераторы электростанций, но и другие источники: воздушные и кабельные ЛЭП, а также специальные устройства, которые называются компенсирующими (КУ). В качестве КУ используют синхронные компенсаторы и статические конденсаторы. В качестве КУ на коммунальных и промышленных предприятиях обычно применят батареи статических конденсаторов.

Методика расчета

Для выбора компенсирующего устройства (КУ) необходимо знать:

- расчетную реактивную мощность КУ;

- тип компенсирующего устройства;

- напряжение КУ.

Расчетную реактивную мощность КУ можно определить из соотношения

Где - расчетная мощность КУ, квар;

- коэффициент, учитывающий повышение cos естественным способом, принимается = 0,9;

- коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.

Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cos = 0,92…..0,95.

Задавшись cos из этого промежутка, определяют tg .

Значения Р , tg выбираются по результату расчета нагрузок из «Сводной ведомости нагрузок».

Задавшись типом КУ, зная и напряжение, выбирают стандартную компенсирующую установку, близкую по мощности.

Применяются комплектные конденсаторные установки (ККУ) или конденсаторы, предназначенные для этой цели.

После выбора стандартного КУ определяется фактическое значение cos

Tg = tg

Где - стандартное значение мощности выбранного КУ, квар

По tg определяют cos :

Cos = cos (arctg )

Сводная ведомость нагрузок

Параметр	cosφ	tgφ	P M кВт`	Q M квар	S M кВ·А
1	2	3	4	5	6
ВСЕГО на НН без КУ	0,76	0,84	321,4	271,7	420,8
КУ				2×75
Всего на НН с КУ	0,95	0,32	321,4	121,7	343,6
Потери			6,8	34,3	34,9
Всего на ВН с КУ			328,2	156	363,3

Определяется расчетная мощность КУ:

Q = Р (tg - tg )= 0.9*321,4*(0,84-0.33)=147,5 квар

Принимается

cos φ_ф = 0,95

Тогда

Tg φ_ф= 0,32

2×У К 2 – 0,38 – 75

Установка конденсаторная со ступенчатым регулированием по 25 квар,по одной на секцию

Определяются фактические значения tg и cos после компенсации реактивной мощности:

Tg = tg

Результаты расчетов заносятся в «Сводную ведомость нагрузок»

Определяются расчетная мощность трансформатора с учетом потерь:

S_р = 0.7*S_вн = 0.7*363,3=254,3 кВ*А

Δ P_т = 0.02*S_нн = 0.02*343,6=6,8 кВт

ΔQ _т = 0.1*S_нн = 0.1*343,6=34,3 кВар

ΔS_т = P + Q = 34,9 кВ*А

Выбираем трансформатор типа

ТМ-400/10/0,4 Rт – 5,5 мОм

Определяется Хт – 17,1 мОм

Кз – 0,42 кВт Zт – 18 мОм

Zт⁽¹⁾ – 195 мОм