5 Компенсация реактивной мощности

Проектирование установок компенсации реактивной мощности (КРМ) промышленных предприятий следует производить раздельно для электрических сетей общего назначения и для электрических сетей со специфическими (нелинейными, резкопеременными, несимметричными) нагрузками [9].

В качестве средств КРМ принимаются батареи низковольтных и высоковольтных конденсаторов напряжением 0,4 кВ и 6-10 кВ соответственно и синхронные электродвигатели 6-10 кВ.

Основными исходными данными для выбора средств КРМ являются расчетные электрические нагрузки предприятия, и экономические значения реактивной мощности и энергии, задаваемые энергоснабжающей организацией.

Выбор средств КРМ и мощности компенсирующих устройств осуществляется в два этапа: при потреблении реактивной мощности из энергосистемы в пределах экономического значения и потреблении реактивной мощности из энергосистемы, превышающем экономическое значение.

На первом этапе определяется мощность конденсаторных батарей, устанавливаемых в сети до 1 кВ по критерию выбора минимального числа цеховых ТП, и определяется экономически целесообразная реактивная мощность, генерируемая синхронными электродвигателями 6-10 кВ. В случае, если генерируемая конденсаторными батареями до 1 кВ и синхронными электродвигателями 6-10 кВ реактивная мощность обеспечивает потребление реактивной мощности из энергосистемы в пределах экономического значения, выбор средств КРМ считается завершенным. В обратном случае следует выполнить второй этап расчета.

На втором этапе расчета следует рассмотреть получение недостающей реактивной мощности из нижеследующих источников.

5.1 Определение мощности батарей конденсаторов, устанавливаемых в сети до 1 кВ (бнк)

Для каждой группы цеховых трансформаторов одинаковой мощности определяется минимальное их число, необходимое для питания расчетной активной нагрузки, по выражению

,

где Р_р.н – расчетная активная нагрузка до 1 кВ данной группы трансформаторов;

β_т – коэффициент загрузки трансформаторов, определяемый в зависимости от категории электроприемников по надежности электроснабжения;

S_т – номинальная мощность трансформаторов, принимаемая в зависимости от удельной плотности нагрузки.

Полученное значение N_т.min округляется до ближайшего большего целого числа.

Определяется наибольшее значение реактивной мощности Q_т, которое может быть передано через трансформаторы в сеть до 1 кВ при принятом коэффициенте загрузки трансформаторов β_т:

– для масляных трансформаторов и заполненных негорючей жидкостью

;

– для сухих трансформаторов

.

Коэффициент 1,1 учитывает, что цеховые трансформаторы имеют, как правило, загрузку, не превышающую 0,9, а коэффициент сменности по энергоиспользованию имеет значение меньше 0,9 (поэтому для масляных трансформаторов согласно ГОСТ 14209-97 может быть в течение одной смены допущена систематическая перегрузка 10 %).

Коэффициент 1,05 учитывает, что перегрузочная способность сухих трансформаторов согласно ПТЭ примерно вдвое ниже масляных.

Суммарная мощность БК по критерию выбора минимального числа трансформаторов

,

где Q_р.н – расчетная реактивная нагрузка до 1 кВ рассматриваемой группы трансформаторов.

Если Q_бнк1 < 0, то следует принять Q _бнк1 = 0.

Величина Q_бнк1 распределяется между цеховыми трансформатора­ми прямо пропорционально их реактивным нагрузкам. Затем выбираются стандартные номинальные мощности БК для сети до 1 кВ каждого трансформатора.

Целесообразность дополнительной сверх Q_бнк1 установки БНК при одновременном потреблении реактивной мощности из энергосистемы, превышающем экономическое значение, определяется при анализе баланса РМ на границе балансового разграничения с энергосистемой.