2. Компенсация реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности — целенаправленное воздействие на баланс реактивной мощности в узле электроэнергетической системы с целью регулирования напряжения, а в распределительных сетях и с целью снижения потерь электроэнергии. Осуществляется с использованием компенсирующих устройств.

Для поддержания требуемых уровней напряжения в узлах электрической сети потребление реактивной мощности должно обеспечиваться требуемой генерируемой мощностью с учетом необходимого резерва. Генерируемая реактивная мощность складывается из реактивной мощности, вырабатываемой генераторами электростанций и реактивной мощности компенсирующих устройств, размещенных в электрической сети и в электроустановках потребителей электрической энергии.

Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные электродвигатели, сварочные и силовые трансформаторы, индукционные печи, газоразрядные лампы.

Снижение потребления реактивной мощности осуществляется естественным и искусственным путями.

К естественным способам относятся:

• правильный выбор электродвигателей по мощности и по типу;

• понижение напряжения у малонагруженных электродвигателей;

• ограничение холостого хода работающих электродвигателей;

• повышение качества ремонта электродвигателей;

• отключение малонагруженных силовых трансформаторов с переводом нагрузки на другие трансформаторы.

К искусственным путям компенсации относится применение конденсаторных установок.

Производим расчѐт компенсации.

Определяем расчѐтную суммарную активную мощность Р_р∑, кВт, по формуле:

∑Р_р = Р_р + Р_р.о. (35)

∑Р_р =106,21+12,39=118,60 кВт

Определяем расчѐтную суммарную реактивную мощность Q_р∑, квар, по формуле:

∑Qp= Qp + Qp.o. (36)

∑Q_p= 136,87+4,08=140,95 квар

Находим коэффициент реактивной мощности до компенсации tgφ₁, о.е., по формуле:

tgφ₁ = ∑Q_p / ∑Р_р (37)

tgφ₁ =140,95/118,60 =1,18 о.е.

Коэффициент реактивной мощности с учѐтом компенсирующих устройств

tgφ₂ определяем из cos φ₂ =(0,92-0,95) о.е.,

Принимаем cosφ₂ =0,92 о.е., отсюда следует, что tgφ₂=0,42 о.е.

Определяем реактивную мощность компенсирующего устройства Q_к.у.,квар, по формуле:

Q_к.у.= ∑Р_р·(tgφ₁ – tgφ₂) (38)

Q_к.у.=118,60(1,18-0,42)=90,13 квар

Выбираем УКМ58-0,4-100-33,3 У3, Q_{к.у.ном.}=100 квар.

2. Выбор источника питания

В фрезерном участке расположено оборудование, которое относится к третьей категории по надежности электроснабжения, следовательно их электроснабжение может выполняться от одного трансформатора при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента, не превышает одних суток.

Выбор мощности трансформатора производим исходя из расчѐтной нагрузки всего электрооборудования участка S_р, кВ∙А, по формуле:

Sр (39)

S_р =125,47 кВ∙А

Намечаем трансформатор ТМГ с номинальной мощностью S_ном= 160 кВ∙А и определяем для него коэффициент загрузки β, о.е., по формуле:

β = Sр/Sном (40)

β = 125,47/160 =0,78

Т.к. для электроприѐмников, относящихся к третьей категории по надѐжности электроснабжения, коэффициент допустимой загрузки β_доп=0,9-0,95; то выбранный трансформатор проверяем по условию:

β_доп  β (41)

0,95 > 0,78

Т.к. условие соблюдается, то окончательно принимаем трансформатор серии ТМГ11-160/10 с S_ном=160 кВ∙А; ∆Р_хх=0,41кВт; ∆Р_кз=2,9кВт; U_кз%=4,5%; I_xx=1,8 %.