Заняття №4: Визначення втрат при генерації реактивної потужності синхронними двигунами

Реактивна потужність, котру генерують асинхронні двигуни, залежить від коефіцієнта завантаження активною потужністю _а, коефіцієнта завантаження реактивною потужністю _р та відносної величини напруги на клемах двигуна .

Таблиця 4.1 – Середнє значення коефіцієнта _max для синхронних двигунів

Серія, номінальна напруга, частота обертання двигуна	Напруга, відносні одиниці	Коефіцієнт завантаження
		0,9	0,8	0,7
СДН, 6 і 10 кВ (для всіх частот обертання)	0,95 1,0 1,05	1,31 1,21 1,06	1,39 1,27 1,12	1,45 1,33 1,17
СДН, 6 кВ 600-1000 об/хв. 375-500 об/хв. 187-300 об/хв. 100-167 об/хв.	1,1 1,1 1,1 1,1	0,89 0,88 0,86 0,81	0,94 0,92 0,89 0,85	0,96 0,94 0,9 0,87
СДН, 10 кВ 600-1000 об/хв. 250-750 об/хв.	1,1 1,1	0,9 0,86	0,98 0,90	1,0 0,92

Примітка. Для практичних розрахунків наведений в таблиці коефіцієнт _max можна приймати і для інших типів синхронних двигунів, не вказаних у таблиці, але близьких до них за технічними характеристиками.

Максимальна величина реактивної потужності, котру може генерувати синхронний двигуна: МВАр,

де _max – найбільше допустиме перевантаження синхронного двигуна реактивною потужністю, котре залежить від типу двигуна, відносної напруги і коефіцієнта завантаження активною потужністю. Визначається по табл..4.1;

Q_ном – реактивна потужність, що генерується синхронним двигуном в номінальному режимі:

Втрати активної потужності в синхронному двигуні на генерацію реактивної потужності Q: кВт,

де Д₁ і Д₂ – сталі величини, залежні від параметрів двигуна. Приймаються по табл.4.2.

Для групи паралельно працюючих однотипних синхронних двигунів:

де Q, Q_ін – реактивна потужність, генерована групою однотипних двигунів відповідно запроектованого об’єкта і для інших електроспоживачів.

Річні втрати активної електроенергії в синхронному двигуні на генерацію реактивної потужності Q:

кВтгод.

Річні втрати активної електроенергії групою паралельно працюючих синхронних двигунів обчислюються як сума втрат від кожного синхронного двигуна, бо число годин роботи Т_д за рік у двигунів може бути різним.

Приклад. Обчислити втрати електроенергії, пов’язанні з генерацією реактивної потужності 2 МВАр двома синхронними двигунами 6 кВ, 1600 кВт, К_з=0,9 при напрузі мережі 5,7 кВ ( =0,95). Число годин максимальних втрат r=4000 год. Найбільше реактивне навантаження дорівнює 3 МВАр. Реактивне навантаження, що відповідає найбільшому навантаженню енергосистеми, Q_е= 2 МВАр. Передача реактивної енергії здійснюється мережами 220, 35 і 6 кВ.

Максимальна реактивна потужність, яку можуть генерувати два синхронні двигуни:

МВАр.

Коефіцієнт _max=1,31 вибираємо з табл.4.1, Q_ном=0,812 МВАр прийнято по табл.4.2.

Обчислимо втрати активної потужності в синхронних двигунах на генерацію реактивної потужності:

кВт.

Величини Д₁=6,65 і Д₂=6,8 вибрані по табл.4.2.

Річні втрати електроенергії на генерацію реактивної енергії синхронними двигунами:

кВтгод.

Таблиця 4.2 – Основні технічні дані синхронних двигунів типу СДН

Частота обертання, об/хв	Номінальна потужність		К.к.д., %	Д1, кВт	Д2, кВт
	активна, кВт	реактивна, кВАр
Напруга 6 кВ, cos =0,9
1000	1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 5000 6300	511 633 812 1010 1260 1610 2000 2500 3150	95,37 95,95 95,75 96,06 96,5 96,75 96,43 96,9 97,22	5,09 4,74 6,65 8,06 8,13 10,03 14,1 13,8 14,6	3,99 4,42 6,8 7,53 7,74 8,91 11,8 11,5 13,1
Напруга 10 кВ, cos =0,9
1000	1250 1600 2000 2500 3200 4000 5000	645 817 1010 1265 1620 2010 2510	94,45 95,08 95,73 96,07 95,95 96,43 96,72	6,77 7,58 8,39 9,2 11,3 10,6 13,1	6,98 7,56 7,2 8,93 11,0 11,8 11,0