Расчет электрических нагрузок

6 Компенсация  реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности или повышение коэффициента мощности электроустановок промышленных установок предприятий имеет большое народнохозяйственное значение и является частью общей проблемы повышения КПД работы систем электроснабжения и улучшения качества отпускаемой потребителю электроэнергии.

Увеличение потребления  реактивной мощности электроустановки вызывает рост тока в проводниках любого звена системы электроснабжения и снижение величины коэффициента мощности электроустановки.

Повышение коэффициента мощности электроустановки или уменьшение потребления  реактивной мощности.

При снижении потребления реактивной мощности Q до значения (Q - Q_ку), где Q_ку - мощность компенсирующего устройства, значения угла , а также коэффициент мощности увеличивается с до .

 

 

 

Рисунок №1. Диаграмма работы компенсирующего устройства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент мощности на предприятиях, , должен находиться в пределах от 0,92 до 0,97. В настоящее время уровень потребляемой реактивной мощности регламентируется с помощью Оптимальный задается энергосистемой и соответствует оптимальному коэффициенту мощности .

Мероприятия, проводимые по компенсации реактивной мощности эксплуатируемых  или проектируемых электроустановок потребителей, могут быть разделены  на 3 группы:

1. Не требующие применения компенсирующих устройств;
2. Связанные с применением компенсирующих устройств;
3. Допускаемые в виде исключения.

Последние два мероприятия  должны обосновываться технико-экономическими расчетами и применяются при согласовании с энергосистемами.

Мероприятия, не требующие  применения компенсирующих устройств:

• Упорядочение технологических процессов, ведущих к улучшению энергетических режимов электрооборудования, а следовательно к повышению коэффициента мощности;

• Переключение  статорных обмоток асинхронных  двигателей напряжением до 1 кВ с треугольника на звезду, если их нагрузка составляет менее 40%;
• Устранение режима работы асинхронных двигателей без нагрузки холостого хода путем устранения ограничителей;
• Замена и отключение трансформаторов, загруженных менее чем на 30% от их номинальной мощности;
• Замена малонагруженных двигателей меньшей мощности, изъятие избыточной мощности влечет за собой уменьшение суммарных потерь активной электроэнергии в электрической системе и двигателе;
• Замена асинхронных двигателей синхронными двигателями той же мощности где это возможно по технико-экономическим соображениям;
• Применение синхронных двигателей для всех новых установок электрозавода.

Мероприятия, связанные с применением компенсирующих устройств:

• Установка статических конденсаторов;
• Использование синхронных двигателей в качестве компенсаторов. Наибольшее распространение имеют конденсаторы на напряжение 220, 380, 660, 6300 и 10500 В.

 

 

 

 

 

Мероприятия по повышению коэффициента мощности, допускаемые в виде исключения:

• Используются имеющиеся на предприятиях синхронные генераторы в качестве синхронных компенсаторов;
• Синхронизация асинхронных двигателей, причем она допускается при нагрузке на валу не выше 70% от номинальной мощности и соответствующая технико-экономическим обоснованиям.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мощность компенсирующего  устройства определяется по формуле:

 

Qкку = (Рсм + Росв) · ()            (7.1)

где Р_см - суммарная активная мощность всех электроприемников за наиболее загруженную смену, кВт

Р_осв - мощность освещения

- средневзвешенный до  компенсации

 - оптимальный , =0,39

 

Q_кку = 15,59 кВар

 

Конденсаторы собираются в батарею и выпускаются заводами электропромышленности в виде компенсирующих устройств.

Выбираем конденсатор для компенсации реактивной мощности на 20кВар.

Проверка по расчетной  мощности.

Находим общую реактивную мощность за наиболее загруженную смену:

Q_м = Q_см – Q_кку                                      (7.2)

где Qсм - суммарная реактивная мощность за наиболее загруженную смену до компенсации, кВар

Q_кку - реактивная мощность компенсирующего устройства.

Q_м = 30,03-20=10,03 кВар

 

Проверка по сменной мощности

Q_см — Q_кку

= (Q_см - Q_кку )/ Р_см                                                           (7.3)

 

= 0,48              

 

Величина коэффициента мощности соответствует требованиям.

Выбор места установки  конденсаторной батареи.

В проекте принимается  централизованная компенсация, конденсаторная установка подключается к шине РУ н\н и устанавливается в помещении ТП

 

Полная мощность после  компенсации

S =                      (7.4)

S = 49,93кВА