Презентация - Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий

Нажмите для просмотра
Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий
Распечатать
  • Уникальность: 98%
  • Слайдов: 116
  • Просмотров: 2307
  • Скачиваний: 1040
  • Размер: 2.1 MB
  • Онлайн: Да
  • Формат: ppt / pptx
В закладки
Оцени!
  Помогли? Поделись!

Слайды и текст этой онлайн презентации

Слайд 1

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 1
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий.
План занятия 1. Потребители реактивной мощности. 2. Источники реактивной мощности 3. Определение мощности батарей конденсаторов. 4. Определение места установки конденсаторных установок.

Слайд 2

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 2

Слайд 3

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 3
1. Потребители реактивной мощности
Потребителями реактивной мощности являются: -Трансформатор -Асинхронный двигатель -Индукционные печи -Преобразовательные установки -Линии электропередач

Слайд 4

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 4

Источник питания P,Q.U.Распределительная сеть R, X.Uн.Pн=(Qн=0)

Слайд 5

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 5
При двигательном характере нагрузки значения мощности в центре питания увеличивается и становится равными:
Р=Рн + (Рн² + Qн²)·R/Uн²; Q =Qн+(Рн² + Qн²)·X/Uн². Величина напряжения у потребителя, а, следовательно, и качество электрической энергии, снижается: Uн = U – (P · R + Q · X)/U

Слайд 6

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 6

Показателем потребления реактивной мощности является коэффициент мощности (КМ), численно равный косинусу угла (φ) между током и напряжением. cos(φ) = P/S.

Слайд 7

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 7

Пример: При cos(φ) = 1 для передачи 500 кВт в сети переменного тока 400 В необходим ток значением 722 А. Для передачи той же активной мощности при коэффициенте cos(φ) = 0,6 значение тока повышается до 1203 А. Если при cos(φ) = 1 мощность потерь равная 10 кВт, то при cos(φ) = 0,6 она повышается на 180 % и составляет уже 28 кВт.

Слайд 8

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 8

За счет наличия реактивной мощности : возникают дополнительные потери в проводниках вследствие увеличения тока; снижается пропускная способность распределительной сети; отклоняется напряжение сети от номинала

Слайд 9

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 9

Различают: а) мгновенный коэффициент мощности б) средний коэффициент мощности в) средневзвешенный коэффициент мощности

Слайд 10

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 10

а) мгновенный коэффициент мощности,

Слайд 11

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 11
б) средний коэффициент мощности,

Слайд 12

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 12
в) средневзвешенный коэффициент мощности,

Слайд 13

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 13

Повышение коэффициента мощности потребителей может достигаться путем: а) рационализации работы электрооборудования, установленного у потребителей; б) компенсации реактивной мощности у потребителя.

Слайд 14

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 14
2. Источники реактивной мощности
Основными источниками реактивной мощности являются : -синхронные компенсаторы -статические конденсаторы - компенсационные преобразователи - статические источники реактивной мощности с применением тиристоров.

Слайд 15

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 15

Схемы электропередачи, а—без компенсации; б — с компенсацией.

Слайд 16

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 16

Потери активной мощности снижаются 2

Слайд 17

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 17
При компенсации реактивной мощности уменьшаются и потери напряжения в электропередачах.
до компенсации потеря напряжения в местной сети при наличии компенсации она будет снижена до величины

Слайд 18

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 18
Конденсаторной установкой называется электроустановка, состоящая из конденсаторов, относящегося к ним вспомогательного электрооборудования и ошиновки.

Слайд 19

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 19
Конденсаторные установки бывают
Индивидуальными Групповыми Централизованными

Слайд 20

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 20

Слайд 21

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 21

Слайд 22

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 22

Слайд 23

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 23
Компенсаторные установки бывают:
Конденсаторные установки низкого напряжения: регулируемые не регулируемые Конденсаторные установки высокого напряжения не регулируемые регулируемые Конденсаторные установки наружного исполнения контейнерные Фильтры силовые высших гармоник

Слайд 24

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 24
конденсаторные установки низкого напряжения нерегулируемые бескаркасные внутреннего исполнения

Слайд 25

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 25
Конденсаторные установки низкого напряжения регулируемые
Конденсаторные установки типа УК, УКМ предназначены для компенсации реактивной мощности от 10 до 6000 кВАр в сетях напряжением 0,4 кВ..

Слайд 26

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 26
Конденсаторные установки высокого напряжения
Конденсаторные установки типа УКЛ, УКП, предназначены для компенсации реактивной мощности от 150 до 50 000 квар в сетях напряжением от 6,3 до 35 кВ.

Слайд 27

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 27
БСК (батарея статических конденсаторов
Конденсаторной батареей называется группа единичных конденсаторов, электрически соединенных между собой.

Слайд 28

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 28
Конденсаторы Силовые конденсаторы
Конденсаторным элементом (секцией) называется неделимая часть конденсатора, состоящая из токопроводящих обкладок (электродов), разделенных диэлектриком. Полипропиленовые: К78-25, К78-17, К78-2. Металлобумажные МБГО, МБГЧ-1, К42-22, К42-18. Комбинированные: К75-10, К75-24. Поликарбонатные К77-1. Полиэтилентерефталатные: К73-36, К73-9. Силовые: КЭП, СМ, СМБ, СМП, СМПБ, СМВ, СМБВ, СМПВ, СМПБВ, ЭСПВ, ИМ, ИМК, ИМКН, ИК, ИМН, ИЭПМ, КЭПФ

Слайд 29

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 29

Слайд 30

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 30

Фазовыравнивающие для эл/двигателей, компенсирующие, в цепях постоянного и переменного тока

Слайд 31

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 31

Косинусные высоковольтные однофазные конденсаторы

Слайд 32

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 32

Косинусные высоковольтные трехфазные конденсаторы

Слайд 33

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 33

Конденсаторы типа КЭП (пропитанные, фольговые)

Слайд 34

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 34

Конденсаторы связи и отбора мощности

Слайд 35

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 35

Конденсаторы электротермические частоты от 0,5 до 10 кГц

Слайд 36

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 36
Конденсаторы для силовых фильтров высших гармоник Фильтро-компенсирующие устройства предназначены для исключения вредоносного воздействия гармоник, генерируемых нелинейными потребителями (UPS ПК, частотными приводами, установками контактной сварки)

Слайд 37

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 37
Расчет экономического значения реактивной мощности
Экономическое значение реактивной мощности, потребляемой в часы максимума, определяется энергосистемой Qэ = Рр · tg φ эн где: Рр – расчетная активная нагрузка предприятия; tg φэн – нормативное значение реактивной мощности.

Слайд 38

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 38

:
Значение tg φэн определяется по формуле а– основная ставка тарифа на активную мощность, руб/кВт год; b – дополнительная ставка тарифа за активную энергию, руб/кВтч; dмак –отношение потребления энергии в квартале максимума нагрузки энергосистемы к потреблению в квартале его максимальной нагрузки; при отсутствии указанных данных принимают = 1;

Слайд 39

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 39

tg φб — базовый коэффициент реактивной мощности, принимаемый равным 0,25; 0,3 и 0,4 для сети 6—20 кВ, присоединенной к шинам подстанции с высшим напряжением соответственно 35, 110—150 и 220—330 кВ; К1 — коэффициент, отражающий изменение цен на конденсаторы, принимается равным коэффициенту увеличения ставки двухставочного тарифа на электроэнергию по сравнению со значениями, указанными в прейскуранте.

Слайд 40

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 40

Кw= где Кw1 ,Кw2-коэффициенты увеличения соответственно основной и дополнительной ставок тарифов на электроэнергию; Кw1 =а/60, Кw2=b/1,8 Тм- число часов использования максимума нагрузки.

Слайд 41

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 41
Определить Qэ для предприятия Рр=10500кВт, Тнб = 3200ч. Основная ставки-22000 руб/мес, дополнительная ставка – 180руб/кВтч заявленная мощность - 1000кВт, 110/10,5

Слайд 42

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 42

1. Находим коэф. увеличения ставок тарифа на ЭЭ Кw1=22000х1000х12/60=4400000 Кw2=180/1,8=100 Кw = (60х4400000+1,8х3200х100)/(60+1,8х3200)=45459, Для сети 110/10 tgφ= 0,3 2. Определяем экономический коэффициент реактивной мощности tgэ= 240х0,3х45459,8/(22000х1000х12+50х180)=0,15 3. Экономически целесообразное значение реактивной мощности Qэ= 10500х0,15=1575 квар

Слайд 43

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 43

Выбор мощности компенсирующих устройств.

Слайд 44

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 44
Мощность компенсирующего устройства электроустановки потребителя электрической энергии определяется :

Слайд 45

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 45

Выбор средств компенсации должен производиться для режима наибольшего потребления реактивной мощности в сети проектируемой электроустановки.

Слайд 46

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 46

Выбор типа, мощности, места установки и режима работы компенсирующих устройств должен обеспечивать наибольшую экономичность при соблюдении: а) допустимых режимов напряжения в питающей и распределительных сетях; б) допустимых токовых нагрузок во всех элементах сети; в) режимов работы источников реактивной мощности в допустимых пределах; г) необходимого резерва реактивной мощности.

Слайд 47

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 47

Минимум приведенных затрат учитывает: а) затраты на установку компенсирующих устройств и дополнительного оборудования к ним; б) снижение стоимости оборудования трансформаторных подстанций и сооружения распределительной и питающей сети, а также потерь электроэнергии в них в) снижение установленной мощности электростанций, обусловленное уменьшением потерь активной мощности.

Слайд 48

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 48
Выбор мощности компенсирующих устройств осуществляется в два этапа:
На первом этапе определяется – мощность батарей низковольтных конденсаторов, устанавливаемых в сети до 1 кВ по критерию выбора минимального числа цеховых трансформаторных подстанций; – рассчитывается реактивная мощность синхронных двигателей

Слайд 49

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 49
Ход расчета
1. Для каждой технологически группы ЭП определяется минимальное число цеховых трансформаторов одинаковой единичной мощностью при полной компенсации. где Р — активная мощность на стороне до 1000 В; β ТР — коэффициент загрузки трансформаторов; SТР — номинальная мощность одного трансформатора

Слайд 50

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 50
2. По найденному количеству трансформаторов рассчитывается наибольшая мощность, которая может быть передана через трансформаторы в сеть до 1 кВ:

Слайд 51

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 51

Qт = √ ( Кпер · Nтр min·βтр· Sтр)2–Р2рн где Кпер — коэффициент, учитывающий допустимую систематическую перегрузку трансформаторов в течение одной смены, Кпер = 1,1 — для трансформаторов масляных и заполненных негорючей жидкостью, Кпер = 1,05 — для сухих трансформаторов.

Слайд 52

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 52

3. Суммарная мощность БНК определится по выражению: Qнк1 = Qрн – Qт Если расчетное значение Qнк1≤0, то установка конденсаторов на стороне 0,4 кВ не требуется.

Слайд 53

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 53
Пример Определить мощность БНК для РМЦ Ррн = 5400кВт и Qрн = 5320квар. Βт = 0,9 Sнт=1600кВА.

Слайд 54

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 54

1.Определим минимальное количество трансформаторов Nт min= 5400/0,9х1600=3,8 N=4 2. Реактивная мощность, передаваемая через трансформатор Qт = √ (1,1х1600х0,9х4)2-53202 = 3540квар 3. Определяем мощность БНК Qнк1 = 5320-3540 = 1780 квар

Слайд 55

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 55
4. Мощность БНК, приходящаяся на один трансформатор 1780/4 = 445 квар Принимаем стандартные БНК УКМ – 58 – 0,4 – 402 – 67У3 Суммарная мощность БНК цеха равна = 4х402=1608 квар

Слайд 56

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 56
Синхронные компенсаторы
Синхронный компенсатор (СК) представляет собой синхронный двигатель облегчённой конструкции, предназначенный для работы на холостом ходу. При работе в режиме перевозбуждения СК является генератором реактивной мощности.

Слайд 57

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 57

При работе в режиме недовозбуждения СК является потребителем реактивной мощности.

Слайд 58

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 58
Определение реактивной мощности, генерируемой синхронными двигателями

Слайд 59

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 59

Минимальная величина, генерируемая синхронным двигатель определяется по формуле: Qсд = РномСД · βСД · tgφ где – РномСД – номинальная активная мощность СД; βсд— коэффициент загрузки СД по активной мощности; tgφ— номинальный коэффициент реактивной мощности СД.

Слайд 60

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 60
Располагаемой реактивная мощность СД вычисляется
Qсд = αм · Sсд ном = αм ·√Р2 номСД + Q2 номСД где αм – коэффициент допустимой перегрузки СД

Слайд 61

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 61
Величина генерируемой реактивной мощности СД зависит от номинальной мощности и частоты вращения СД.

Слайд 62

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 62

Располагаемая реактивная мощность СД, имеющих Рнд>2500кВт или n>1000об/мин (независимо от мощности) используется для компенсации реактивной мощности во всех случаях без обосновывающих расчетов.

Слайд 63

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 63
Величина реактивной мощности, генерируемой этими группами СД определяется Qд1 = Σ(Qд.р – Qд.н)≈0,2Qд.н

Слайд 64

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 64

Использование остальных СД требует ТЭО. Для этого находят соотношение удельной стоимости потребления реактивной мощности и энергии из энергосистемы и генерируемой синхронными двигателями.

Слайд 65

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 65
Удельная стоимость экономического потребления реактивной мощности и энергии из энергосистемы при наличии приборов учета определяются по формуле: СQ = (с1+d1TMQ 10-2)1,6 к1

Слайд 66

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 66

При отсутствии таких приборов СQ = d1TMQ 10-2 1,6 к1 где С1 - плата за 1 квар потребляемой реактивной мощности;(1,2 руб/(квар год)

Слайд 67

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 67
d1 - плата за 1 квар ч потребляемой реактивной энергии; TMQ – годовое число часов использование максимальной реактивной мощности к1-коэффициент, отражающий изменение цен на конденсаторные установки

Слайд 68

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 68
Годовое число использования максимальной реактивной мощности при потреблении, не превышающем экономическое значение
Число смен.Тг, ч.Км.ТMQ, ч, при значенииψ
0,25.0,5.0,6.0,7
1.2000.0,9.1867.1800.1750.1667
2.4000.0,8.3467.3200.3000.2667
3.6000.0,7.4800.4200.3750.3000
нр.8500.0,8.7367.6800.6375.5667

Слайд 69

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 69

Удельная мощность потерь активной мощности в СД и компенсирующих устройствах Срг = а кw1 + bTг 10-2 kw2

Слайд 70

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 70
Целесообразность использования СД для компенсации при одновременном потреблении реактивной мощности из энергосистемы, не превышающем экономическое значение R=CQЭ /Срг

Слайд 71

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 71
Синхронные двигатели 10кВ
N, об/мин.а.Минимальное значение R при Рдн, кВт
1250.1600.2000.2500
250.0,2 0,6 1,0 1,2.0,016 0,025 0,03 0,035.- - 0,02 0,025.- - - 0,02.
300.0,2 0,6 1,0 1,2.0,015 0,025 0,03 0,035.0,015 0,025 0,03 0,035.- 0,02 0,025 0,03.- - 0,02 0,023
375.0,2 0,6 1,0 1,2.0,015 0,025 0,03 0,035.- 0,02 0,027 0,03.- 0,02 0,025 0,028.- 0,02 0,022 0,025
500.0,2,0,6 1,0 1,2.0,02 0,025.0,02 0,025.0,02 0,022.0,02 0,02
600.1,0 1,2.0,02 0,025.0,02 0,025.0,02 0,022.0,02
750.1,0 1,2.0,02 0,025.0,02 0,025.0,02 0,022.0,02
1000.1,0 1,2.0,022 0,025.0,02 0,025.0,018.

Слайд 72

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 72

Суммарная величина реактивной мощности, генерируемая синхронными двигателями, имеющими Рдн≤ 2500кВт и n≤1000 об/мин определяется как Qд2 = Σ a Qд.н

Слайд 73

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 73
Реактивная мощность СД, которую экономически целесообразно использовать для компенсации при одновременном оптимальном потреблении реактивной мощности из энергосистемы определяется Q`сд = Qд1 + Qд2

Слайд 74

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 74
Пример
Предприятие получает питание от понижающей подстанции 220/10,5кВ. В технологическом процессе используется следующие синхронные двигатели 10кВ: 6 двигателей по 630кВт п=500мин-1 4 двигателей по 800кВт п=1500мин-1 4 двигателей по 1250кВт п=500мин-1 2 двигателей по 3200кВт п=750мин-1

Слайд 75

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 75
Cosφ=0,9 tgφ=0,48 Тнб=6200ч Основная ставка а=1165000руб/кВт год, дополнительная ставка b=880 коп/кВтч Определить величину реактивной мощности, которую целесообразно получать от СД.

Слайд 76

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 76

ЭД мощностью 630кВт применять не целесообразно ( по таблице) Наиболее экономично применять ЭД мощностью 800 кВт ( п>1000 мин-1) и 3200кВт (Р>2500кВт)

Слайд 77

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 77
Величина реактивной мощности, генерируемой данными СД: Qд1 = 0,2(4х800х0,48+2х3200х0,48) =922квар Находим коэффициенты увеличения ставок тарифов на электроэнергию:

Слайд 78

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 78

Кw1= 1165000/60=19417 Кw2= 880/1,8х10-2=48889 Кw=60х19417+1,8х6200х10-2х48889/ 60 +1,8х6200х10-2=38584

Слайд 79

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 79
Удельная стоимость экономического потребления РМ из энергосистемы СQ’=(1,2+0,03х6800х10-2х1,6х38584 = 200020руб/квар Удельная стоимость активной мощности в СД при непрерывном режиме Срг=60х19417+1,8х8500х10-2х48889 =8645037руб/кВт

Слайд 80

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 80

Соотношение удельных стоимостей: R=200020/8645037=0,023 Для двигателя 1250кВт и п=500мин-1 находим α=0,2+(0,23-0,015)/(0,025-0,015)х(0,6-0,2)=0,52

Слайд 81

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 81
Реактивная мощность, генерируемая 4 ЭД мощностью 1250кВт Qд2=0,52х4х1250х0,48=1248квар Суммарная реактивная мощность, которую экономически целесообразно получать от СД: Qсд1=922+1248 = 2170квар

Слайд 82

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 82

По завершении расчетов первого этапа составляется баланс реактивной мощности на границе балансового разграничения с энергосистемой. В случае дисбаланса реактивной мощности выполняется второй этап

Слайд 83

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 83
Второй этап:
-определяется целесообразность установки батарей высоковольтных конденсаторов (БВК) в сети 6—10 кВ. Суммарная реактивная мощность высоковольтных конденсаторных батарей для всего предприятия определяется из условия баланса реактивной мощности:

Слайд 84

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 84

Qвк = Σ Qp,вi – Qтэц – Qсд – Qэ1 где Qp,вi – некомпенсированная расчетная нагрузка на шинах 6кВ ТП и РП. Qтэц – реактивная мощность, генерируемая синхронными генераторами ТЭЦ.

Слайд 85

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 85
Qсд – реактивная мощность генерируемая синхронными двигателями. Qэ1– экономически оптимальная входная реактивная мощность, которая может быть передана в период наибольшей загрузки энергосистемы

Слайд 86

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 86

Некомпенсированную реактивную нагрузку на шинах ТП -это: Qp.вi = Qpасч.i – Qкуi + ΔQтi где Qpасч.i – расчетная реактивная мощность на шинах 0,4 кВ i-того ТП. – Qкуi – мощность установленной НБК. – ΔQтi – суммарные реактивные потери в трансформаторах

Слайд 87

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 87
Распределение мощности КУ напряжением до 1000В в сети предприятия

Слайд 88

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 88

Основными схемами внутрицехового ЭС (до 1000В) является: –блок трансформатор-магистраль (один шинопровод с ответвлениями); – радиально-магистральная схема, когда от трансформатора получает питание два магистральных шинопровода; – радиальная схема с кабельными линиями.

Слайд 89

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 89

В группе однотипных трансформаторов суммарная мощность НБК напряжением до 1000в распределяется пропорционально их реактивной нагрузке Распределение мощности КУ в схеме ШМА с ответвлениями. Рассматривают два случая: а). Ответвления в виде ШРА б). Ответвления виде отдельных нагрузок

Слайд 90

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 90
Ответвления в виде ШРА
Суммарная мощность КУ должна распределяться между ответвлениями (начиная с конца) таким образом, чтобы обеспечивалась полная компенсация реактивной мощности, но без перекомпенсации.

Слайд 91

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 91

Ответвления виде отдельных нагрузок
Если на шинопроводе предусмотрена только одна КУ мощностью, тогда точка ее присоединения в схеме определяется условиям Qннi > Qкн /2 > Qнн (i+1) где Qннi – расчетная реактивная нагрузка пролета ШП перед узлом Qнн (i+1) – расчетная реактивная нагрузка пролета ШП после узла

Слайд 92

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 92
Пример
Определите место присоединения БНК мощностью 300 квар к ШМА. Условие выполняется в узел 4

Слайд 93

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 93

При установке двух КУ суммарной мощности их мощность и точка присоединения определяется следующим образом:

Слайд 94

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 94

1. Предварительно принимаем: Qкн1 = Qкн2 2. Находим точку присоединения дальней КУ Qннj > Qкн2 > Qнн (j+1) Qннj > Qкн /2 > Qнн (j+1) 3. Определяется точка присоединения ближней КУ Qннi – Qкн2 > Qкн /4 > Qнн (i+1) – Qкн2

Слайд 95

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 95

4. Уточняется мощность второй КУ Qкн2= Σ Qннi· rшi / Σ rшi где Qннi – реактивная нагрузка участков шинопровода между i и j узлами присоединения КУ; rшi – сопротивление участков шинопровода между узлами. Допускается заменять соответствующими длинами участков. 5. Уточняем расчетную мощность ближней КУ. Qкн1 = Qкн – Qкн2

Слайд 96

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 96
Определить точки присоединения к МШ двух БНК. Ближняя БНК имеет мощность 150 кВар, дальняя БНК 200 квар.

Слайд 97

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 97
Р е ш е н и е: 1.Находим место установки дальней БНК Узел 5 60< 200 >0 Узел 4 260 > 200 > 60 Узел 3 410> 200 < 260 Таким образом, оптимальным местом подключения дальней БНК является узел 4. 2. Определяется место подключения к МШ ближней БНК Узел 1 630-200> 150/2 < 530-200 Узел 2 530-200> 150/2 < 410-200 Узел 3 410-200 > 150/2 > 260-200 Узел 4 260-200 < 150/2 > 60-200 Ближняя БНК мощностью 150 квар должна быть подключена в узле 3.

Слайд 98

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 98
Определить точки присоединения к МШ двух БНК общей мощностью 350 квар
1. Qнк1 = Qнк2= 350/2 = 175 квар 2. Определяем место установки дальней БНК Узел 5 60 <175> 0 Узел 4 260> 175> 60

Слайд 99

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 99
3. Определяем место установки ближней БНК Узел 1 630-175 >175/2 <530-175 Узел 2 530-175 >175/2 <410-175 Узел 3 410-175> 175/2 >260-200 4. Определяем мощность установок Qнк2= (60х50+200х50)/260=123 квар Qнк1= 350-123 = 227 квар

Слайд 100

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 100

Распределение мощности КУ для радиально – магистральной схемы

Слайд 101

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 101

При определении суммарной мощности КУ между двумя ШМА расчет выполняется в следующем порядке: 1. Определяется эквивалентное сопротивление каждого шинопровода rэкв = Σ ri 2. Определяется реактивная нагрузка каждого шинопровода Qэкв1 = Σ Qннi· ri / Σ ri

Слайд 102

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 102

3. Определяется реактивная нагрузка всей схемы Qэкв = Qэкв1 + Qэкв2 4 Определим эквивалентное сопротивление расчетной схемы 5. Определяем реактивную ( не скомпенсированную) нагрузку через трансформатор Qт = Qэкв – Qкн

Слайд 103

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 103
6. Определяем мощность КУ каждого шинопровода Qкн1 = Qэкв1 – Qт (Rэкв / r экв1) 7. Определяем точку присоединения конденсаторной установки

Слайд 104

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 104
Распределить суммарную мощность конденсаторов (QКН=300квар) между двумя магистральными шинопроводами
50м
30м
50м
20м
100квар
150квар
200квар
150квар
:
70м
200квар

Слайд 105

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 105

Эквивалентное сопротивление r1 = 20+50+50+30=150м r2 = 70м 2. Определяем эквивалентную реактивную нагрузку каждого шинопровода Qэкв1 =(100х20+250х50+450х50+600х30)/ 150=367 квар Qэкв2 = 200квар 3. Определяется реактивная нагрузка всей схемы Qэкв = Qэкв1 + Qэкв2 = 367+200=567 квар

Слайд 106

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 106
4 Определим эквивалентное сопротивление расчетной схемы Rэкв = 1 / ( 1/150+1/70) =45,5 5. Определяем реактивную ( не скомпенсированную) нагрузку через трансформатор Qт = Qэкв – Qкн=567-300=267 6. Определяем мощность КУ каждого шинопровода Qкн1 = Qэкв1 – Qт (Rэкв / r экв1)= 367-267(45,5/150)=186 квар Qкн2 = 300-186=114 квар

Слайд 107

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 107
Распределение мощности КУ для схемы с радиальными линиями
i+1
i
Rкл1
Rкл2
Rклi
Rклi+1
Qкнi+1
Qнн1
Qнн2
Qннi
Qннi+1

Слайд 108

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 108

Допускается распределение мощности КУ между кабельными линиями пропорционально их реактивной нагрузке при условии: – если длина радиальных линий менее 100м; – при любых длинах радиальных линий, если разница между их сопротивлениями не превышает 200%.

Слайд 109

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 109

Если это условие не выполняется, распределение мощности КУ между кабельными линиями выполняется по формуле: Qкнi = Qнн i – (Qнн – Qкн )(Rэкв / ri) Qнн I – расчетная реактивная нагрузка радиальной линии; Qнн – суммарная реактивная нагрузка трансформатора; Qкн – суммарная мощность компенсирующих устройств на напряжение до 1000 В Rэкв – эквивалентное сопротивление расчетной схемы; ri – активное сопротивление радиальной линии.

Слайд 110

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 110
Распределить суммарную мощность конденсаторов (QКН=300квар) между радиальными линиями
5х25
5х50
5х50
300м R0= 0,625
200м 1,25
250 0,625
Qнн1=200 квар
150квар
250 квар

Слайд 111

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 111

1.Определяем сопротивление каждой линии R1 = 0,625х0,3 =0,188 Ом R2 = 1,25х0,2 =0,25 Ом R3 = 0,625х0,25 =0,157 Ом 2. Определяем эквивалентное сопротивлении системы Rэ = 1/(1/0,188+1/0,25+1/0,157) =0,064 Ом

Слайд 112

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 112
3.Определяем НКУ по линиям Qкн1 = Qнн i – (Qнн – Qкн )(Rэкв / ri)= 200-(600-300)0,064/0,188= 97,9 Qкн2 =150-(600-300)0,064/0,25= 73,3 Qкн3 = 250 – (600-300)0,064/0,157= 127,8

Слайд 113

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 113
Оптимальное расстояние от шин напряжением до 1000В КТП до точки присоединения конденсаторной установки

Слайд 114

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 114

Определяется по формуле: Lo = Lм +( 1 - Qкн / 2 Qннш ) Lр где Lм - длина до магистрального шинопровода Lр – длина распределительной части шинопровода; Qннш –суммарная расчетная реактивная нагрузка шинопровода.

Lp
Lo
м
к
Qннш
Qкн

Слайд 115

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 115
Пример
Нагрузка участка цеха, присоединенного к шинопроводу длиной 230 м и равномерно распределена на его участке длиной L=100м, длина магистральной части шинопровода (до начала ответвлений) Lм = 130м, суммарная реактивная мощность нагрузки Q = 500квар. Расчетная оптимальная мощность установленной батареи конденсаторов Qс = 400квар. Определить расстояние от ТП до места установки батареи конденсаторов из условия минимума потерь в шинопроводе.

Слайд 116

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий, слайд 116

Lм=130м
L=100м
Q=500квар
Lо = Lм +(1-Qс/2Q) L
Lo = 130 + (1-400 / 2х500) х100 = 190м
^ Наверх
X

Благодарим за оценку!

Мы будем признательны, если Вы так же поделитесь этой презентацией со своими друзьями и подписчиками.

Закрыть (X)