🗊Презентация Выбор мощностей компенсирующих устройств

Выбор мощностей компенсирующих устройств

Представим пример схемы электроснабжения промышленного предприятия со схемой замещения и векторными диаграммами, характеризующими: Представим пример схемы электроснабжения промышленного предприятия со схемой замещения и векторными диаграммами, характеризующими: увеличение угла сдвига фаз между током и напряжением по всем элементам сети Z — от генераторов электрической энергии G до потребителей М. Укажем возможные места включения компенсирующих устройств (синхронные компенсаторы СК, конденсатор-ные батареи). Действительные места их расстановки определяются технико-экономическими расчетами.

Для компенсации РМ мощности, потребляемой электроустановками промышленного предприятия, используют Для компенсации РМ мощности, потребляемой электроустановками промышленного предприятия, используют генераторы электростанций, синхронные двигатели (СД), а также дополнительно устанавливаемые компенсирующие устройства синхронные компенсаторы (СК), батареи конденсаторов (БК), специальные статические источники реактивной мощности (ИРМ).

СК являются синхронными двигателями (СД) СК являются синхронными двигателями (СД) облегченной конструкции без нагрузки на валу. Они могут работать в режиме как генерации реактивной мощности (при перевозбуждении компенсатора), так и ее потребления (при недовозбуждении). Изменение генерируемой или потребляемой реактивной мощности компенсатора осуществляют регулированием его возбуждения. В н. вр. отечественная промышленность изготовляет синхронные компенсаторы мощностью от 5 до 160 MB*А.

Достоинствами СК как ИРМ Достоинствами СК как ИРМ являются: положительный регулирующий эффект, заключающийся в том, что при уменьшении напряжения в сети генерируемая СК мощность увеличивается; возможность плавного и автома-тического регулирования генерируемой РМ; достаточная терм. и эл.динам. стойкость обмоток СК во время коротких КЗ; возможность восстановления поврежденных СК путем проведения ремонтных работ.

В качестве доп. ИРМ для В качестве доп. ИРМ для обеспечения ЭП пром.пред. сверх того количества, которое можно получить от эн.системы и от СД, имеющихся на предприятии, исполь- зуются установки на базе КБ. КБ включаются параллельно (поперечная компенсация) или последовательно нагрузке продольная компенсация). Для компенсации РМ и регулирования уровня напряжения применяют параллельное включение КБ, в кот-х конденсаторы, соединяются в «треугольник» и реже — в «звезду».

Регулирование м. б. одно- или многоступенчатым. Регулирование м. б. одно- или многоступенчатым. При одноступенчатом регулировании автом. включается и отключается вся установка. При многоступенчатом регулировании автом. переключаются отдельные секции КБ

Во избежание существенного возрастания затрат на отключающую, измер. Во избежание существенного возрастания затрат на отключающую, измер. и др.аппаратуру не рекомендуется установка КБ 6—10 кВ Q < 400 квар при присоединении конденсаторов с помощью отдельного выключателя (рис. а) и Q < 100 квар при присоединении конденсаторов через общий выключатель с силовым трансформатором, асинхронным двигателем и др. приемниками (рис. б). При отключении конденсаторов необходимо, чтобы запасенная в них энергия разряжалась автоматически на постоянно включенное активное сопротивление (например, ТН). Значение сопротивления д. б. таким, чтобы при отключении конденсаторов не возникло перенапряжение на их зажимах.

СТК Элементами СТК являются : конденсатор и реактор — накопители электромагнитной энергии и вентили (тиристоры), обеспечивающие ее быстрое преобразование. Группы вариантов схем: а - мостовые ИРМ с индуктивным накопителем L0, подключенным к сети через выпрямительное устройство ВУ и трансформатор Т ; б - реакторы насыщения с нелин. ВАХLH ; в - реакторы с линейной ВАХ Lл и последовательно включенным тиристорным ключом Т1

СТК могут работать по принципу компенсации СТК могут работать по принципу компенсации

Схема стабилизатора РМ с синхронизированными тиристорными ключами Схема стабилизатора РМ с синхронизированными тиристорными ключами

Баланс реактивной мощности в узле 6-10 кВ Использование конденсаторов на напряжение 6—10 кВ снижает затраты на компенсацию РМ, т.к.конденса-торы НН обычно более дорогие (на 1 квар мощности). В сетях НН (до 1 кВ) промпредприя-тий, к которым подключается боль-шая часть ЭП, потребляющих РМ, коэффициент мощности нагрузки лежит в пределах 0,7 — 0,8. Эти сети электрически более удалены от источников питания [энергосистемы или местной тепловой электроцентрали (ТЭЦ)]. Поэтому для снижения затрат на передачу РМ компенсирующие устройства располагают непосред-ственно в сети до 1 кВ. На предп. со спец.нагрузками (ударными, резкопеременными) кроме выше указан-ных КУ сетях второй группы применяют фильтрокомпенсирующие, симметри-рующие и фильтросимметрирующие устройства.

Размещение КУ в СЭС промышленного предприятия: ГПП — главная понизительная подстанция Размещение КУ в СЭС промышленного предприятия: ГПП — главная понизительная подстанция предприятия; СК — синхронный компенсатор; АВР — устройство автоматического ввода резерва; КУ1 — КБ для централизованной компенсации РМ; КУ2 — КБ для групповой компенсации РМ; КУЗ — КБ для индивидуальной компенсации РМ; ТП1-ТП9 — цеховые трансформаторные подстанции; СД — синхронные двигатели; АД — асинхронные двигатели

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ КУ При проектировании определяют наибольшие суммарные расчетные активную Рм и реактивную Qм составляющие электрических нагрузок предприятия, которые обусловливают естественный коэффициент мощности.

Расчет требуемой мощности установки компенсации QКУдоп при известном cosφ или tgφ и требуемому cosφдоп Расчет требуемой мощности установки компенсации QКУдоп при известном cosφ или tgφ и требуемому cosφдоп QКУдоп = Рн х К, где Рн – активная мощность нагрузки, К – коэффициент при требуемом cosφдоп . После определения требуемой мощности выбирают тип устройства: регулируемое или нерегулируемое, модульное или моноблочное, с фильтрами высших гармоник либо без фильтров, косинусные (фазовые) конденсаторы, тиристорные установки. Выбор конкретного устройства определяется как техническими параметрами, так и эконом. соображениями.

Целевая функция при установке КБ на подстанции Целевая функция при установке КБ на подстанции

К определению минимума суммарных затрат на компенсацию

КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В СЕТЯХ С НЕЛИНЕЙНОЙ НАГРУЗКОЙ БК допускается применять так же, как и в сетях со спокойной нагрузкой, если выполняются следующие условия: для вентильных преобразо-вателей (ВП) с мощностью SВП для других нелинейных нагрузок с суммарной мощностью SНЛ где SK — мощность КЗ.

При коэффициенте При коэффициенте Кнс > 5 % рекомендуется применять силовые фильтры высших гармоник

Поскольку снижение уровней высших гармоник в эл. сетях является частью общей задачи уменьшения влияния нелин. нагрузок на питающую сеть и улучшения качества эл.эн., то Поскольку снижение уровней высших гармоник в эл. сетях является частью общей задачи уменьшения влияния нелин. нагрузок на питающую сеть и улучшения качества эл.эн., то решают эту задачу комплексно, применяя мноногофункциональ-ные устройства. Такими устройствами, обеспе-чивающими минимизацию уровня высших гармоник и компенсацию реактивной мощности в СЭС предприятий, являются силовые резонансные фильтры высших гармоник, получившие название фильтрокомпенсирующие устройства (ФКУ).