Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения.pdf
Скачиваний:
1071
Добавлен:
26.07.2016
Размер:
743.37 Кб
Скачать

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