Поставяне на компенсаторни устройства в разпределителни мрежи на предприятия

При избора и поставянето на средства за компенсация на реактивна мощност в системите за захранване на промишлени предприятия се разграничават две групи индустриални мрежи, в зависимост от състава на техните товари:

• първата група — мрежи с общо предназначение, мрежи с режим на директна последователност на основната честота 50 Hz,

• втората група — мрежи със специфични нелинейни, асиметрични и рязко променливи натоварвания.

Решението на проблема компенсация на реактивната мощност за втората група има редица характеристики, включително необходимостта да се осигури показатели за качество на електроенергията за електрически приемници с необходимата скорост.

При проектирането, най -големият обща изчислена активна и реактивна мощност предприятия Rcalc и Qcalc, който състояние фактор на естествената мощност.

Работна схема на компенсиращото устройство

За да се определи мощността на компенсиращите устройства, изчислената мощност Qизчислена не се използва., и по -малката стойност Qлюлка като се вземе предвид несъответствието във времето между най -голямото активно натоварване на електроенергийната система и най -високата реактивна мощност на индустриалното предприятие. Това несъответствие се взема предвид от коефициента kлюлка, чиито стойности, в зависимост от това към коя индустрия принадлежи предприятието, варират от 0,75 до 0,95. Тогава Qлюлка = kлюлка Qcalc

Стойностите на най -високото активно натоварване Pcalc и общата реактивна Qmax се отчитат в електроенергийната система, за да се определи стойността на икономически оптималната реактивна мощност, която електроенергийната система може да прехвърли на предприятието в режимите на най -високо и най -ниско активно натоварване на електроенергийната система, съответно Qe1 и Qe2.

Чрез мощност QNSl се определя общата мощност на компенсиращите устройства QNS = QmaNS -Qe1, и по мощност QNS2 — регулируема част на компенсиращите устройства QNSрег=Qe1 — Qe2

Компенсиращите устройства, инсталирани на нисковолтовите шини на основните понижаващи подстанции (GSP) на предприятието, не само осигуряват поддържането на коефициента на мощност на системата cosφsyst, но също така намаляват мощността на силовите трансформатори GPP Str:

Такива компенсиращи устройства може да има синхронни компенсатори, кондензаторни банки и синхронни двигатели.

Синхронни компенсатори се инсталират само в газопреносни централи на големи промишлени предприятия в съгласие с захранващата електроенергийна система, докато синхронните компенсатори са в баланса на електроенергийната система и се използват при необходимост (например при системни аварии) като резервен източник реактивна мощност. Следователно тяхното инсталиране в мрежи от първата група е ограничено.

Синхронни двигатели високо напрежение (двигатели на компресор, помпени станции и др.) се вземат предвид в общия баланс на реактивната мощност на предприятието, но по правило тяхната реактивна мощност не е достатъчна и тогава липсващата реактивна мощност се попълва от кондензаторни банки.

Баланс на реактивната мощност в възел 6 — 10 kV на промишлено предприятие може да се запише като следното съотношение:

Qvn + Qtp + ΔQ — Qsd — Qkb — Qe1 = 0,

където Qvn е изчисленото реактивно натоварване на приемници с високо напрежение (HV) 6 — 10 kV, Qtp е некомпенсираната мощност на натоварване Qн мрежи до 1 kV, захранвани от трансформатори на цехови трансформаторни подстанции (TS), ΔQ — загуби на реактивна мощност в мрежата 6 — 10 kV, особено в GPP трансформатори.

Използване на кондензатори за напрежение 6 — 10 kV намалява разходите за компенсация на реактивната мощност, тъй като кондензаторите с ниско напрежение обикновено са по -скъпи (на квар мощност).

В мрежи с ниско напрежение (до 1 kV) на промишлени предприятия, към които са свързани повечето приемници на електроенергия, които консумират реактивна мощност, коефициентът на мощност на натоварване е в диапазона от 0,7 — 0,8. Тези мрежи са електрически по -далеч от захранванията на електроенергийната система или местната ТЕЦ (ТЕЦ). Следователно, за да се намалят разходите за пренос на реактивна мощност, компенсаторните устройства са разположени директно в мрежата до 1 kV.

В предприятия със специфични натоварвания (ударни, рязко променливи), в допълнение към гореспоменатите компенсационни устройства, в мрежите от втората група се използват филтърно-компенсиращи, балансиращи и филтърно-балансиращи устройства. Наскоро, вместо да се върти компенсатори се използват все по -често компенсатори на статична реактивна мощност (STK), които, заедно с подобряване на коефициента на мощност, ви позволяват да стабилизирате захранващото напрежение.

Ориз. 1. Поставяне на компенсиращи устройства в електрозахранващите мрежи на индустриално предприятие: GPP — основната понижаваща подстанция на предприятието, SK — синхронен компенсатор, ATS — автоматичен превключвател за прехвърляне, KU1 — KB за централизирана компенсация на реактивната мощност, KU2 — KB за групово компенсиране на реактивната мощност, KU3 — KB за индивидуално компенсиране на реактивната мощност, TP1 -TP9 — цехови трансформаторни подстанции, SD — синхронни двигатели, AD — асинхронни двигатели

В сервизните мрежи на повечето предприятия за регулиране на реактивната мощност се използват статични кондензаторни банки. В този случай се извършва централизирана (KU1), групова (KU2) или индивидуална (KU3) компенсация на реактивната мощност.

По този начин източниците на реактивна мощност в електрозахранващата система на промишлено предприятие, използвани за компенсиране на реактивната мощност, могат да бъдат разположени, както е показано на фиг. 1.