12.7. Места установки конденсаторов

Задача оптимального расчета КРМ в распределительной сети распадается на две задачи: определение необходимой мощности и выбора типа, места установки ИРМ. Проблема КРМ, как видим, для конкретной распределительной сети требует выполнения ТЭР. В распределительных и заводских сетях основным средством КРМ являются КБ. Необходимая мощность КУ должна определяться по формуле

,

где   Р_ср − активная среднегодовая нагрузка, кВт.

Заменив ее на W_а/Т_в, находим, что

,

где   W_а · tgφ₁ − годовой расход реактивной энергии, квар×ч, до повышения КМ;

W_а · tgφ₂ − то же, но после повышения КМ.

Правая часть последнего уравнения представляет собой реактивную энергию, выработанную за год, а Т_в − время включения КБ.

Установка конденсаторов в сети до 1000 В разгружает цеховой трансформатор и сеть до 1000 В от реактивных токов, в отдельных случаях появляется возможность уменьшения сечений питающих сетей и мощности трансформатора. Расчеты ВНИИЭ, выполненные для всей энергетики, показали, что 80 % конденсаторов следует устанавливать в сетях 0,4 кВ.

При оптимальном распределении конденсаторов в радиальных сетях для n отходящих линий нескомпенсированные реактивные нагрузки каждой из линий прямо пропорциональны их проводимостям. В данном случае имеет место следующее соотношение:

, (12.1)

где   Q₁ ××× Q_i, Q_n – реактивные нагрузки линий;

Q_k1 ××× Q_ki, Q_kn – мощности конденсаторов линий;

R₁ ××× R_i, R_n – активные сопротивления линий.

Алгоритм оптимального распределения конденсаторов по формуле (12.1) сводится к следующему. В качестве задания должны быть известны значения величин Q₁ ××× Q_i, Q_n, и R₁ ××× R_i, R_n, а также суммарные реактивные нагрузки линий Q и их конденсаторов Q_к.

Требуется определить оптимальную мощность конденсаторов, подлежащих установке на отдельных линиях: Q_k1 ××× Q_ki, Q_kn.

Порядок расчета. Вначале определяется R_э из выражения

,

затем подсчитывается параметр (Q - Q_k) · R_э = А, а после этого значения Q_k1 ××× Q_ki, Q_kn соответственно из выражений:

 ×××  ; .

В тех случаях, когда одно или несколько искомых значений Q_ki – мощности конденсаторов – окажутся меньше нуля или будут меньше, чем наименьшие из рекомендуемых к применению, следует произвести перерасчет, исключив из рассмотрения такие линии, но сохранив к распределению полностью заданную мощность конденсаторов.

12.8. Возможности многофункционального использования трехфазных несимметричных кб

Многофункциональное использование современных несимметричных КУ для компенсации реактивной мощности и улучшения качества электроэнергии ограничено Правилами устройства и технической эксплуатации электроустановок: токи в фазах не должны отличаться более чем на 10 %, напряжение смещения нейтрали КБ может быть равно или меньше 15 % номинального напряжения.

Когда конденсаторы соединены в треугольник или звезду с изолированной нейтралью, то с их помощью возможно решить задачи КРМ, снижения длительных отклонений напряжения, несимметрии напряжений по обратной последовательности.

Однако при определении критериев и параметров управления трехфазных КБ по схеме звезды с нейтралью, используемых в качестве преобразователей трехфазного тока в однофазный ток, основным фактором является минимизация нулевой последовательности. Это обусловлено тем, что в сетях с нулевым проводом неуравновешенность системы напряжений значительно выше несимметрии напряжений. Поэтому в четырехпроводных сетях при многофункциональном использовании конденсаторов можно отказаться от симметрирования по обратной последовательности.