1.5 Выбор типа, мощности и места установки компенсирующих устройств

В электрических сетях для компенсации ёмкостной или индуктивной составляющей переменного тока устанавливают компенсирующие устройства. Условно их разделяют на:

а) устройства для компенсации реактивной мощности, потребляемой нагрузками и в элементах сети, - синхронные двигатели и поперечно включаемые батареи конденсаторов

б) устройства для компенсации реактивных параметров линии – продольно включаемые батареи конденсаторов, поперечно включаемые реакторы.

Компенсирующие устройства, кроме генерации реактивной мощности, потребляют некоторую активную мощность. Обычно, при расчете рабочего режима эти величины не учитывают, так как они оказывают сравнительно малое влияние на параметры режима.

Полученное значение суммарной потребляемой реактивной мощности сравнивается со значением реактивной мощности , которую целесообразно получать из системы в проектируемую сеть, удовлетворяющей балансу реактивной мощности в системе:

(1.8)

где - коэффициент мощности на подстанции «А».

При в проектируемой сети должны быть установлены компенсирующие устройства, суммарная мощность которых определяется по формуле:

(1.9)

Расчетная мощность компенсирующих устройств в каждом из рассматриваемых узлов, удовлетворяющему требованию баланса реактивной мощности в проектируемой сети, определяется в соответствии с выражением:

(1.10)

где .

Необходимо определить мощности компенсирующих устройств по условию минимизации приведенных затрат на передачу реактивной мощности с использованием экономического значения . Следуя «Указаниям по проектированию установок компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения промышленных предприятий» РТМ 36.18.32.6-92, для сети 10 кВ, присоединенной к шинам подстанций с высшим напряжением 110 кВ, экономический коэффициент реактивной мощности принимается равным 0,3 ( ).

Мощность компенсирующих устройств в каждом из рассматриваемых узлов находится по выражению:

(1.11)

Окончательное решение о необходимости установки компенсирующих устройств на каждой из подстанций принимается по большей из величин, вычисленных по выражениям (2.10) и (2.11).

Для равномерной загрузки секций подстанции количество компенсирующих установок на подстанции должно быть равным или кратным количеству секций (или обмоток низшего напряжения силовых трансформаторов). Мощность компенсирующих установок выбирается равной или ближайшей по номенклатуре заводов-изготовителей КУ.

Далее с учетом установленных мощностей КУ на каждой ПС определяется реактивная мощность, потребляемая каждой подстанцией (в узлах) от системы:

, (1.12)

где – мощность конденсаторных батарей, которые должны быть установлены на каждой подстанции, Мвар.

Полные мощности для каждой подстанции, которые будут забираться от системы с учетом установки на ПС компенсирующих устройств, определяются по выражению:

, (1.13)

где – реактивная мощность, потребляемая в узлах из системы с учетом установки компенсирующих устройств, Мвар.

Определим значение реактивной мощности, которую целесообразно получать из системы в проектируемую сеть по выражению (1.8)

Так как , необходимо в проектируемой сети установить компенсирующие устройства.

Определим по первому условию (1.10) расчетные мощности компенсирующих устройств.

Определим по второму условию (1.11) расчетные мощности компенсирующих устройств.

Мощности компенсирующих установок, определенные по второму условию получились, больше, поэтому выбор КУ производим по второму условию.

Принимаем к установке компенсирующие устройства типа УКРМ (установка конденсаторная регулируемая по мощности). Конденсаторные установки этой серии предназначены для компенсации реактивной мощности в электросети: установка включает/отключает необходимое количество конденсаторов в зависимости от заданного и действующего в сети . Кроме того она служит для повышения коэффициента мощности электрооборудования промышленных предприятий и распределительных сетей на напряжение 10 кВ частоты 50 Гц путем автоматического регулирования реактивной мощности. Данные записываем в таблицу 1.2.

Таблица 1.2.

Компенсирующие устройства

№ узла	Расчетная мощность КУ, Мвар	Количество КУ	Тип КУ	Установленная мощность КУ, Мвар
1	6,3	4	УКРМ – 10,5 – 1800 У3	6,3
2	5,3	4	УКРМ – 10,5 – 1350 УЗ	5,4
3	10,8	4	УКРМ – 10,5 – 2700 У3	10,8
4	4,5	4	УКРМ – 10,5 – 1125 У3	4,5
5	2,4	4	УКРМ – 10,5 – 750 У3	2,4
6	3,1	4	УКРМ – 10,5 – 900 У3	3,6

Найдем реактивную мощность, потребляемую каждой подстанцией (в узлах) от системы по выражению (1.12):

определим полные мощности для каждой подстанции, которые будут забираться от системы с учетом установки на ПС компенсирующих устройств по выражению (1.13).

.