- •Введение
- •1. Реактивная мощность в системах электроснабжения промышленных предприятий
- •1.1. Понятие о реактивной мощности
- •1.2. Особенности передачи реактивной мощности по электрическим сетям
- •1.3. Эффективность компенсации реактивной мощности
- •1.4. Коэффициент изменения потерь активной мощности
- •2. Потребители реактивной мощности
- •2.1. Общая характеристика потребителей реактивной мощности
- •2.2. Асинхронные электродвигатели
- •2.3. Трансформаторы
- •2.4. Электротехнологические установки
- •2.5. Преобразовательные установки
- •2.6. Потребители реактивной мощности в СЭС со специфическими нагрузками
- •3. Источники реактивной мощности
- •3.1. Общая характеристика источников реактивной мощности
- •3.2. Генераторы энергосистемы и ТЭЦ
- •3.3. Синхронные компенсаторы
- •3.4. Синхронные двигатели
- •3.5. Статические конденсаторы
- •3.5.1. Конденсаторные установки общего назначения
- •3.5.2. Особенности эксплуатации конденсаторных установок
- •3.5.3. Защита конденсаторов в сетях с высшими гармониками
- •3.5.4. Силовые резонансные фильтры
- •3.6. Статические компенсирующие устройства
- •3.7. Полупроводниковые преобразователи
- •3.8. Воздушные и кабельные линии, токопроводы
- •3.9. Сравнение характеристик различных источников реактивной мощности
- •4. Компенсация реактивной мощности в электрических сетях промышленного предприятия напряжением до 1000в и выше
- •4.1. Методика расчетов
- •4.2.Определение суммарной мощности компенсирующих устройств
- •4.3. Распределение суммарной мощности между сетями до 1000 В и выше
- •4.4. Выбор средств компенсации реактивной мощности
- •4.5. Технико – экономическое обоснование выбора КУ
- •Литература
- •Приложения
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭЛЕТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра «Электроснабжение и электротехника»
В.В.ВАХНИНА
КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Учебное пособие
Тольятти 2006
УДК 658.26 (075.8)
В.В.Вахнина Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий: Учебное пособие. – Тольятти: ТГУ, 2006. - С.69.
Рассмотрены режимы работы систем электроснабжения промышленных предприятий при протекании по их сетям реактивной мощности, показана эффективность ее компенсации. Описаны потребители и источники реактивной мощности, приведены их характеристики. Рассмотрены вопросы выбора источников реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий.
Содержание пособия составлено в соответствии с программой курсов «Системы электроснабжения», «Проектирование и оптимизация систем электроснабжения промышленных предприятий», «Преобразовательные установки» для студентов специальности 140211 «Электроснабжение»; «Электрооборудование промышленности», «Внутризаводское электроснабжение и режимы» для студентов специальности 140610 «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений». Учебное пособие может быть использовано при выполнении курсового и дипломного проектирования.
Рецензенты:
Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий» Московского энергетического института (ТУ), доктор технических наук, профессор С.И. Гамазин
Кафедра «Электроснабжение и электротехника» Тольяттинского государственного университета, доктор технических наук, профессор В.К. Шакурский
Присвоен гриф УМО «Допущено УМО по образованию в области энергетики и электротехники в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений»
© Тольяттинский государственный университет, 2006
2
Содержание |
|
Введение.............................................................................................................................................. |
4 |
1. Реактивная мощность в системах электроснабжения промышленных предприятий............. |
5 |
1.1. Понятие о реактивной мощности.......................................................................................... |
5 |
1.2. Особенности передачи реактивной мощности по электрическим сетям.......................... |
7 |
1.3. Эффективность компенсации реактивной мощности......................................................... |
8 |
1.4. Коэффициент изменения потерь активной мощности...................................................... |
11 |
2. Потребители реактивной мощности........................................................................................... |
12 |
2.1. Общая характеристика потребителей реактивной мощности.......................................... |
12 |
2.2. Асинхронные электродвигатели......................................................................................... |
12 |
2.3. Трансформаторы................................................................................................................... |
15 |
2.4. Электротехнологические установки................................................................................... |
15 |
2.5. Преобразовательные установки.......................................................................................... |
18 |
2.6. Потребители реактивной мощности в СЭС со специфическими нагрузками................ |
20 |
3. Источники реактивной мощности.............................................................................................. |
21 |
3.1. Общая характеристика источников реактивной мощности............................................. |
21 |
3.2. Генераторы энергосистемы и ТЭЦ..................................................................................... |
21 |
3.3. Синхронные компенсаторы................................................................................................. |
22 |
3.4. Синхронные двигатели........................................................................................................ |
22 |
3.5. Статические конденсаторы.................................................................................................. |
24 |
3.5.1. Конденсаторные установки общего назначения........................................................ |
24 |
3.5.2. Особенности эксплуатации конденсаторных установок.......................................... |
28 |
3.5.3. Защита конденсаторов в сетях с высшими гармониками......................................... |
29 |
3.5.4. Силовые резонансные фильтры .................................................................................. |
30 |
3.6. Статические компенсирующие устройства ....................................................................... |
32 |
3.7. Полупроводниковые преобразователи............................................................................... |
34 |
3.8. Воздушные и кабельные линии, токопроводы.................................................................. |
35 |
3.9. Сравнение характеристик различных источников реактивной мощности..................... |
35 |
4. Компенсация реактивной мощности в электрических сетях промышленного предприятия |
|
напряжением до 1000в и выше ....................................................................................................... |
39 |
4.1. Методика расчетов............................................................................................................... |
39 |
4.2.Определение суммарной мощности компенсирующих устройств................................... |
40 |
4.3. Распределение суммарной мощности между сетями до 1000 В и выше........................ |
41 |
4.4. Выбор средств компенсации реактивной мощности........................................................ |
42 |
4.5. Технико – экономическое обоснование выбора КУ ......................................................... |
42 |
Пример 1. Выбор числа и мощности трансформаторов тп 10/0,4 кв с учетом компенсации |
|
реактивной мощности...................................................................................................................... |
45 |
Пример 2. Расчет компенсации реактивной мощности в сети чугунно-литейного корпуса |
|
автозавода ......................................................................................................................................... |
47 |
Литература........................................................................................................................................ |
51 |
Приложения...................................................................................................................................... |
52 |
3
Введение
Рациональное использование электроэнергии приобретает все большее значение, что необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий. Анализ потребления электрической энергии промышленными предприятиями показывает, что основными направлениями сокращения потерь электрической энергии в сетях являются компенсация реактивной мощности с одновременным повышением качества потребляемой электрической энергии непосредственно в сетях промышленных предприятий.
Ввод источников реактивной мощности приводит к снижению потерь в максимуме нагрузки приблизительно на 0,1 кВт на каждый 1 квар вводимой реактивной мощности. Повышение степени компенсации до 0,4 – 0,5 квар/кВт позволит значительно сократить потери электроэнергии, снизить тарифы на электроэнергию, что является важным в условиях рыночной экономики.
Проблема компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий, особенно с учетом электромагнитной совместимости приемников электрической энергии с питающей сетью, является одной из самых актуальных на сегодняшний день.
В пособии дан анализ потребителей и источников реактивной мощности, рассмотрены вопросы компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий, в том числе и с несинусоидальной нагрузкой, в соответствии с «Указаниями по проектированию компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий» и ГОСТ 13109-97.
4