Выбор средств компенсации в сетях промышленного предприятия

Выбор средств компенсации реактивной мощности в низковольтных сетях и на стороне 6…10 кВ, а также определение мощностей и количества цеховых трансформаторов для сетей промышленных предприятий решаются совместно.

Основные потребители реактивной мощности присоединены к сетям напряжением до 1000 В. Компенсация реактивной мощности здесь может осуществляться при помощи синхронных двигателей, применяющихся для производственных целей и батарей косинусных конденсаторов.

Компенсирующие устройства, устанавливаемые на стороне 6…10 кB, дешевле КУ, присоединенных к сетям до 1000 B, но передача реактивной мощности со стороны 6…10 кВ в сеть до 1000 B приводит к увеличению установленной мощности цеховых трансформаторов, их количества, а также является причиной увеличения потерь мощности во внутризаводских и внутрицеховых сетях, в цеховых трансформаторах. Расчет сводится к рациональному распределению КУ в сетях до 1000 В и на стороне 6…10 кВ.

По формулам (20) и (21) определяется количество цеховых трансформаторов N и их номинальные мощности S_нт, округленные соответственно до целых и стандартных значений. Компенсирующие устройства выбираются по расчетной мощности.

Наибольшая реактивная мощность которая может быть передана со стороны 6…10 кВ в сеть до 1000 В без увеличения принятого числа трансформаторов N, определяется

, квар; (22)

где b - коэффициент загрузки, принимаемый равным 0,7 для потребителей I категории, 0,8 - для II категории, 0,93 – для III категории.

Из расчета электрических нагрузок известна величина реактивной мощности в сети 380 В Q_р, тогда мощность, подлежащая распределению по сети 380 В, определяется

, квар; (23)

После выбора марки и мощности конденсаторных батарей 0,4 кВ Q_БК уточняется мощность, передаваемая со стороны 6…10 кВ, т.е. нескомпенсированная реактивная мощность на стороне 6…10 кВ

, квар; (24)

где ΔQ_Т – потери реактивной мощности в силовых трансформаторах, квар.

Если промышленное предприятие питается электроэнергией от генераторов местной или собственной электростанции, в большинстве случаев экономически оправдана передача реактивной мощности от генераторов предприятию, при условии, что это связано с увеличением числа цеховых трансформаторов предприятия, а такие числа и сечений проводов линий электропередачи. Однако необходимо иметь в виду, что увеличение сверх номинальной реактивной мощности генераторов связано с уменьшением их активной мощности.

КУ в сетях промышленных предприятий напряжением 6…10 кВ устанавливаются на ГПП (ГРП), мощность их для одной секции шин определяется

, квар; (25)

где с – количество секций шин;

SQ_В-Н – реактивная мощность, определенная по (24);

Q_В – реактивная мощность приемников, подключенных к сети 6-10 кВ, определяемых из расчета нагрузок;

Q_сист – реактивная мощность, получается из энергосистемы;

Q_сист=Р_рΣtgφ_н,

где tgφ_н=0,33 – нормативный коэффициент реактивной мощности;

Q_р,СД – располагаемая реактивная мощность имеющихся синхронных двигателей, определяется по (30);

DQ_Т – потери реактивной мощности в силовых трансформаторах ГПП

, квар (26)

где I_хх – ток холостого хода выбранного трансформатора, %;

U_к – напряжение короткого замыкания, %;

S_НТ – номинальная мощность трансформатора, кВ·А.

Для предварительных расчетов DQ можно принять равным 0,1 S_НТ.

Некоторые типы конденсаторных установок даны в Приложении Ж. По данным расчетов составляется таблица.

Таблица 6

Выбор компенсирующих устройств