kursach_na_pechat / часть 4

7 Выбор средств компенсации реактивной мощности и мест их размещения

Средства компенсации реактивной мощности включают в себя синхронные двигатели (СД) и батареи конденсаторов до и выше 1000 В (НКБ и ВКБ). Их выбор и размещение производится с учетом технико-экономических показателей в зависимости от потребления активной мощности и располагаемой реактивной мощности, передаваемой предприятию от энергосистемы в режиме максимальных нагрузок.

7.1 Расчет суммарной мощности компенсирующих устройств в максимум нагрузки энергосистемы

Требуемая мощность компенсирующих устройств, квар:

, (7.1)

где ∑Q_СД – суммарная реактивная мощность, генерируемая СД предприятия;

Q_ЭС – располагаемая реактивная мощность, по пункту 2:Q_ЭС = 3046,773 квар;

Q_р.ПП – наибольшая суммарная реактивная мощность в максимум энергосистемы, квар:

.

Генерируемая реактивная мощность СД (10 кВ), квар, определяется по формуле:

(7.2)

где - количество двигателей;

Р_ном.СД. – номинальная мощность СД, кВт;

К_З – коэффициент загрузки двигателя;

tgφ_ном.СД. – номинальный коэффициент реактивной мощности двигателя, о.е.;

Принимаются следующие двигатели:

-компрессорная 2×СДН-15-76-6 Р_ном=2500 кВт, соsφ=0,9

-насосная СДН-15-39-6 Р_ном=1250 кВт, соsφ=0,9.

Коэффициент загрузки 0,8.

.

.

7.2 Выбор мощности КУ напряжением до 1000 В

Для каждой трансформаторной подстанции необходимо рассчитать наибольшую реактивную мощность, которую можно передавать в сеть 0,4 кВ, квар:

, (7.3)

где К_з – рекомендуемый коэффициент загрузки для каждой ТП;

N – количество трансформаторов на данной ТП;

S_ном.тi – номинальная мощность трансформатора, кВА;

Р_р.i –активная расчетная нагрузка данной КТП, кВт.

Мощность компенсирующих устройств подстанции, квар:

. (7.4)

Пример расчета для ТП2:

.

.

Компенсация в КТП2 не требуется.

Для остальных ТП расчет аналогичен и представлен в таблице 7.1.

Таблица 7.1 – Выбор КУ до 1000 В

№ ТП	Nтр	Sном	Рр	Qр	Кз	Q1	Qк	Sр
		кВ·А	кВт	квар		квар	квар	кВ·А	квар
1	2	630	793,348	596,103	0,8	621,8223	-25,719	992,340	99,234
2	2	1000	1055,39	666,962	0,7	919,8652	-252,903	1248,474	124,847
3	2	1000	1055,39	666,962	0,7	919,8652	-252,903	1248,474	124,847
4	2	1000	925,973	747,853	0,7	1050,035	-302,182	1190,256	119,025
5	2	1000	1032,346	813,23	0,7	945,6541	-132,424	1314,185	131,418
6	2	1000	847,011	632,98	0,7	1114,707	-481,727	1057,398	105,739
7	2	1000	847,011	632,98	0,7	1114,707	-481,727	1057,398	105,739
8	2	630	666,028	472,439	0,8	756,6179	-284,178	816,573	81,657
9	2	630	723,552	533,394	0,8	701,8094	-168,415	898,908	89,890
10	2	1000	990,771	752,348	0,7	989,1273	-236,779	1244,048	124,404
11	2	1000	950	714,221	0,7	1028,348	-314,127	1188,533	118,853
12	2	630	704,348	510,505	0,7	530,8652	-20,360	869,897	86,989
Итого			10591,17	7791,491				13148,39	1314,839

7.3 Выбор мощности КУ напряжением выше 1000 В

Требуемая мощность КУ напряжением выше 1000В:

(7.5)

(7.6)

Максимальное значение мощности ВКБ для предприятия:

(7.7)

Так как предприятие работает по двухсменному графику, то ночью предполагается, что вся нагрузка цеховой двухтрансформаторной подстанции переводится на один трансформатор. Активные нагрузки принимаются 20% от расчетной, а реактивные 30% от расчетной, насосная и компрессорная станции потребляют 50% расчетной мощности, в ночное время конденсаторные установку напряжением 0,4 кВ могут быть отключены.Все потребители напряжением выше 1000В кроме компрессорных и насосных в ночное время отключаются.

При регулировании конденсаторных установок напряжением 0,4 кВ в ручном режиме, т.е. при отключении их в ночное время, суммарная ночная неотключаемая нагрузка предприятия определится:

Расчет нагрузок КТП в минимальном режиме и потерь мощности в трансформаторах представлен в таблице 7.2

Таблица 7.2 Расчет нагрузок КТП в минимальном режиме и потерь мощности в трансформторах

№КТП	Sном.тр кВА	Рр.min кВт	Qр.min квар	Sр.min кВА	квар
1	630	158,669	178,830	239,074	23,907
2	1000	211,078	200,088	290,842	29,084
3	1000	211,078	200,088	290,842	29,084
4	1000	185,194	224,355	290,916	29,091
5	1000	206,469	243,969	319,609	31,960
6	1000	169,402	189,894	254,473	25,447
7	1000	169,402	200,088	262,168	26,216
8	630	133,205	141,731	194,503	19,450
9	630	144,710	160,018	215,747	21,574
10	1000	198,154	225,704	300,345	30,034
11	1000	190	214,266	286,374	28,637
12	630	140,869	153,151	208,085	20,808
Итого:		2118,233	2332,188		315,298

Максимальное значение мощности ВКБ, квар:

(7.8)

(7.9)

Так как ,то в этом случае принимается . Принимаем к установке две батареи УК-10,5-450 УЗ, общей мощностью 900 квар. ВКБ устанавливаются на шинах низшего напряжения ГПП.

Поскольку мощность принятых к установке конденсаторных батарей меньше требуемого значения (т.е. баланс реактивной мощности не выполняется 900<4705,324),то необходимо дополнительно установить компенсирующие устройства напряжением 0,4 кВ.

На шинах напряжением 0,4 кВ КТП пересчитывается распределение мощностей батарей. Выбор компенсирующих устройств на напряжении 0,4 кВ и потери в цеховых трансформаторах представлены в таблице 7.3

37