Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Выбор электрических аппаратов.pdf
Скачиваний:
148
Добавлен:
12.08.2019
Размер:
4.87 Mб
Скачать

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

13

где , – тарифные коэффициенты основной и добавочной оплаты (руб./кВт, руб./кВтч); W

потребление ЭЭ за расчётный период.

Выбор мощности и места установки компенсирующих устройств

От правильного выбора средств компенсации, их месторасположения и расчёта мощности зависит эффективность использования энергетических ресурсов и электрооборудования.

Исходными данными для выбора средств компенсации, устанавливаемых в электрической сети промышленного предприятия, являются технические условия на присоединение электроустановок, полученные от энергоснабжающей организации (энергосистемы).

Для промышленных предприятий с присоединенной (заявленной) мощностью 750 кВА и более средства компенсации должны выбираться на основании следующих данных:

-входной реактивной мощности, которую целесообразна передавать из сети энергосистемы в режиме её наибольшей активной нагрузки в сеть электроустановки ( Qэ1 );

-входной реактивной мощности, которая может быть передана из сети энергосистемы в режиме ее наименьшей активной нагрузки в сеть электроустановки ( Qэ2 ).

Для промышленных предприятий с присоединенной (заявленной) мощностью менее 750 кВА мощность компенсирующих устройств задается энергосистемой и является обязательной при выполнении проекта электроснабжения предприятия.

Рис. 9. Точки раздела энергоснабжающей организации и промышленного предприятия:

а – при питании на генераторном напряжении, б, в – при питании предприятия от энергосистемы

Значения Qэ1 , Qэ2 , Qэk определяет энергосистема. Значения Qэ1 , Qэ2 задаются для точки

раздела энергоснабжающей организации и потребителя. Этими точками являются вводы низкого напряжения трансформаторов ГПП (рис. 9).

Если значения Qэ1 и Qэ2 не заданы, то их ориентировочно можно определить по формулам:

Qэ1 Рф1(Qм1 / Рф1 0,6) – для схемы рис. 9, а;

Qэ1 Рф1(Qм1 / Рф1 0,4) – для схемы рис. 9, 6;

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

14

Qэ1 Рф1(Qм1 / Рф1 0,3) – для схемы рис. 9, в,

где Qм1 кнс.вQр – суммарное максимальное значение реактивной нагрузки предприятия; кнс.в – коэффициент, учитывающий несовпадение по времени наибольших расчётных значений Pр и Qр (например, для предприятий нефтеперерабатывающей отрасли промышленности кнс.в 0,95 ; для машиностроительной отрасли – кнс.в 0,85 ).

Заменив в приведённых выражениях Рф1 на Рф2 получим значение реактивной мощности в минимум нагрузки ( Qэ2 ), которую может потреблять предприятие из энергосистемы.

О величинах нагрузок Qм1 и Pр сообщается в энергосистему, которая определяет входную,

экономически оптимальную реактивную мощность, которая может быть передана предприятию в режимах наибольшей ( Qэ1 ) и наименьшей (Qэ2 ) активной нагрузки энергосистемы.

По величине Qэ1 определяют суммарную мощность компенсирующих устройств (КУ) предприятия ( Qк1 ), а по значению Qэ2 – регулируемую часть КУ.

Величину Qк1 определяют по балансу реактивной мощности на границе раздела предприятия

и энергосистемы в период максимальной нагрузки последней:

Qк1 Qм1 Qэ1 .

(5.19)

При этом допускается принимать большую величину мощности, по сравнению с рассчитанным значением суммарной мощности КУ ( Qк1 ), если это снижает приведённые затраты

на систему электроснабжения предприятия в целом.

Определение места установки компенсирующих устройств в сетях до 1 кВ

В системах электроснабжения промышленных предприятий к ступени напряжения ниже 1 кВ подключается большая часть потребителей реактивной мощности (РМ). Однако полностью скомпенсировать всю величину РМ на данной ступени не всегда удаётся по технико-

экономическим соображениям. Недостающая часть или нескомпенсированная реактивная нагрузка покрывается перетоком РМ из сети высокого напряжения.

При решении задачи компенсации РМ требуется установить оптимальное соотношение между источниками РМ на шинах низкого и высокого напряжения (соответственно НН и ВН), принимая во внимание потери электроэнергии на генерацию РМ, её передачу, а также удорожание цеховых трансформаторных подстанций (выбор мощности силовых трансформаторов решается одновременно с вопросом компенсации РМ).

Для отдельных шинопроводов предусматривают не более двух близких по мощности комплектов КУ, суммарной мощностью:

Qнк Qнк1 Qнк2 .

(5.20)

Если основные реактивные нагрузки присоединены ко второй половине шинопровода,

устанавливают только одно КУ. Точку его подключения определяют из условия:

 

Q

Qнк

Q

,

(5.21)

 

N

2

N 1

 

 

 

 

 

 

где QN , QN 1 - максимальные реактивные нагрузки шинопровода перед узлом n и после него (см.

рис. 10).

Рис. 10. Схема подключения одной конденсаторной батареи к шинопроводу

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

15

При подключении к шинопроводу двух конденсаторных батарей (см. рис. подключения определяют из следующих условий:

для дальней батареи конденсаторов (БК)

QM Qнк,д QM 1 ;

ближней БК

Q Q

 

Qнк,б

Q

Q

.

 

N

нк,д

 

2

N 1

нк,д

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 11. Схема подключения двух БК к шинопроводу

11), точки их

(5.22)

(5.23)

Компенсация реактивной мощности в сети 6-10 кВ

Qв Qр,в QMAX ,т Q ,

(5.24)

где Qв

- расчётная реактивная нагрузка в сети 6-10 кВ; Qр,в

- расчётная нагрузка приёмников 6-

10 кВ;

QMAX ,т - нескомпенсированная нагрузка в сети до

1 кВ; Q - потери РМ в сети,

трансформаторах и реакторах.

Расчёт оптимальной мощности КУ производят для режима наибольших нагрузок (также как и в сетях до 1 кВ).

Баланс РМ в узле 6-10 кВ:

Qв Qсд Qск QТЭЦ Qвк Qэ1 0 ,

(5.25)

где Qсд - источник РМ – синхронный двигатель; Qск - источник РМ – синхронный компенсатор;

QТЭЦ - источник РМ – синхронный генератор ТЭЦ; Qвк - БК на напряжение выше 1000 В; Qэ1 - от

энергосистемы (входная РМ, задаётся энергосистемой, которая передаётся предприятию в период максимальной нагрузки энергосистемы).

Для каждой цеховой ТП определяется нескомпенсированная реактивная нагрузка ( Qнс,Т ) на стороне 6-10 кВ каждого трансформатора:

Qнс,Т Qр,Т Qнс, ф QТ ,

(5.26)

где Qр,Т - максимальная реактивная нагрузка трансформатора;

Qнс, ф - фактическая мощность БК,

которые установлены на стороне НН; QТ - суммарные реактивные потери в трансформаторе при

его коэффициенте загрузки

с учётом компенсации (например, Sн,Т1 630 кВА , при

кз 0,9

QТ 39 квар , а при кз 0,5

QТ 20 квар).

 

Для распределительных подстанций (РП) или ГПП нескомпенсированную нагрузку Qнс, в

определяют как сумму РМ цеховых ТП и других потребителей.

Суммарную РМ БК на напряжение выше 1000 В для всего предприятия определяют из условия баланса РМ:

 

N

 

 

Qвк

Qр,в,I

Qсд,р Qэ1 ,

(5.27)

 

I 1

 

 

где Qр,в,I

- расчётная реактивная нагрузка на шинах i-го РП; Qсд,р

- мощность синхронного

двигателя (-ей); n – количество РП на предприятии; Qэ1 - входная РМ от энергосистемы.