6.4. Размещение компенсирующих устройств

Рациональное размещение компенсирующих устройств зави­сит от многих факторов, в частности от соотношения мощностей синхронных и асинхронных двигателей, установленных в сетях высшего и низшего напряжений. Дополнительным источником реактивной мощности в распределительных сетях служат БК.

Конденсаторные установки напряжением выше 1000 В целесо­образно располагать на стороне вторичного напряжения ГПП или распределительных подстанций, а также на РП в системе элект­роснабжения предприятия.

Устанавливать Б К напряжением свыше 1000 В на бесшинных цеховых подстанциях, на которых трансформаторы присоедине­ны наглухо или через разъединитель, выключатель нагрузки и предохранитель, не рекомендуется, так как присоединение кон­денсаторных установок вызовет усложнение и удорожание этих подстанций.

Нерегулируемые конденсаторные установки на напряжение до 1000 В обычно присоединяют к цеховым распределительным пунк­там, магистральным шинопроводам, если этому не препятствует окружающая среда. Место установки регулируемых конденсаторных установок напряжением до 1000 В выбирают с учетом требо­ваний регулирования напряжения или реактивной мощности.

Не рекомендуется чрезмерное дробление мощности конденса­торных установок в сетях напряжением до и свыше 1000 В, так как это приводит к значительному увеличению удельных (на 1 квар установленной мощности батареи) затрат на отключающую ап­паратуру, измерительные приборы и т.д. Единичную мощность БК напряжением свыше 1000 В принимают не менее 400 квар, если присоединение выполняется с помощью отдельного выклю­чателя. В сетях низшего напряжения применять БК мощностью менее 30 квар не рекомендуется.

В связи с внедрением в промышленности СД средней мощно­сти (500... 1600 кВт) вопрос о размещении дополнительных ком­пенсирующих устройств приобретает важное значение и услож­няется.

Максимальная реактивная мощность, которую может генери­ровать СД,

где а_м — коэффициент дополнительной перегрузки. Приняв соsф = 0,9; = 0,92; а_м = 1,2, получим

Синхронные двигатели, находящиеся в узле сосредоточенной нагрузки напряжением 6 (10) кВ, должны быть оптимально ис­пользованы для повышения его коэффициента мощности.

На крупных металлургических предприятиях мощность СД в ряде случаев составляет около 70 % всей нагрузки предприятия. Тогда располагаемый запас генерируемой реактивной мощности

где Р_пр — суммарная активная нагрузка предприятия.

Использовать всю реактивную мощность СД для повышения соsф в цехах предприятия нецелесообразно, так как переток ее по ЛЭП напряжением 6 (10) кВ экономически не всегда оправдан. Поэтому для компенсации реактивной мощности потребителей и в этих случаях широко применяются БК.

6.5. Регулирование работы компенсирующих устройств

При минимальной нагрузке потребителя мощность батареи конденсаторов должна быть уменьшена, так как поступление из­быточной емкостной нагрузки в сеть вызывает повышение напря­жения и увеличивает потери электроэнергии. При максимальной

нагрузке и недостаточной мощности БК наблюдаются недокомпенсация реактивной мощности, снижение уровня напряжения и увеличение потерь электроэнергии. Для более экономичной рабо­ты компенсирующих устройств применяют автоматическое регу­лирование мощности БК и других видов КУ.

Регулирование может осуществляться в зависимости от тока нагрузки, времени суток, коэффициента мощности и напряже­ния. Наибольшее применение получило регулирование по напря­жению, применяемое в тех случаях, когда кроме повышения ко­эффициента мощности требуется поддерживать напряжение по­требителей на уровне номинального.

Рассмотрим схему автоматического одноступенчатого регули­рования мощности конденсаторной установки по уровню напря­жения в сети (рис. 6.7). Такое регулирование можно использовать в конденсаторных установках напряжением выше 1000 В, но пре­имущественно оно применяется в сетях напряжением до 1000 В. В последнем случае реле напряжения подключают непосредственно к сети.

При понижении напряжения срабатывает реле напряжения КУ1 и замыкает свой контакт в цепи катушки реле времени КТ1, кото­рое с выдержкой времени включает конденсаторную установку. При повышении напряжения срабатывает реле КУ2, в результате чего реле КТ2 отключает установку от сети. Для более точной на­стройки схемы в цепи катушек реле КУ1 и КУ2 включены доба­вочные резисторы К_к. Для отстройки от кратковременных колеба-

ний напряжения выдержки времени реле принимаются равными 2...3 мин.

Для ручного управления установкой ключ управления 8А пере­водят в положение Р. Подача напряжения на катушку включения УАС привода выключателя QF осуществляется кнопкой включе­ния 8В. Отключают выключатель кнопкой .SO, контакты которой находятся в цепи катушки отключения УАТ. Защитное отключе­ние осуществляет промежуточное реле АХ, которое срабатывает при кратковременном замыкании контакта 5" реле защиты. Замк­нув контакты в цепи своей катушки и в цепи катушки УАТ, реле АХ самоудерживается, обеспечивая надежное отключение вы­ключателя, и предотвращает включение на короткое замыкание, разомкнув свой контакт в цепи катушки УАС. После срабатывания релейной защиты схему возвращают в исходное положение нажа­тием кнопки SO3, в результате чего катушка реле КL теряет пита­ние.

Многоступенчатое автоматическое регулирование комплектны­ми конденсаторными установками серии УК-0,38 мощностью от 220 до 540 квар и серии УК-6(10) мощностью от 660 до 1800 квар обеспечивается устройством типа АРКОН.

Контрольные вопросы

1. Каковы технические результаты компенсации реактивной мощно­сти?

2. Как влияет коэффициент мощности на экономичность системы

электроснабжения?

3. Почему невыгодна передача реактивной мощности по электриче­ским сетям системы электроснабжения?

4. Назовите средства, применяемые для компенсации реактивной мощности и укажите их преимущества и недостатки.

5. Какие мероприятия проводят для уменьшения потребляемой реак­тивной мощности?

6. Почему в качестве показателя, характеризующего реактивную мощ­ность, принят коэффициент реактивной мощности?

7. В чем заключается и в каком порядке выполняется технико-эконо­мическое обоснование выбора средств компенсации реактивной мощ­ности?

8. Назовите особенности размещения компенсационных устройств в

электрических сетях.