Компенсация реактивной мощности предприятий
Компенсация реактивной мощности предприятий
Оглавление статьи
- Способы компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения
- Компенсация реактивной мощности предприятий
- Компенсация реактивной мощности предприятий
- Установки компенсации реактивной мощности
- Компенсация реактивной мощности
- Компенсация реактивных мощностей
- Средства и способы компенсации реактивной мощности
- Электроснабжение объектов
- КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
- Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий
Способы компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения
Дело в том, что реактивную мощность не непременно генерировать на электростанции генератором, заместо этого ее можно получать в компенсирующей установке (в конденсаторе, синхронном компенсаторе, в статическом источнике реактивной мощности), расположенной на подстанции.
Методы компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения
Компенсация реактивной мощности предприятий
Утраты электроэнергии в СД, обусловленные генерацией ими РМ, малы при работе движков с маленьким потреблением РМ. Рост выработки РМ сопровождается резким ростом утрат электроэнергии, греющих сначала ротор СД. Исследования демонстрируют, что внедрение низковольтных СД хоть какой мощности, также высоковольтных СД мощностью ниже 1600 кВт неэкономично. Следует увидеть, что даже при лишней РМ массивных высоковольтных СД и генераторов собственных станций, позволяющей соблюсти договорные характеристики с поставщиком электроэнергии, предприятие не застраховано от неоправданных утрат последней. Замечание типично для нефтехимических организаций, владеющих протяженными сетями напряжением 6 кВ и огромным числом маломощных понижающих трансформаторов 6/0,4 кВ.
Приемники и преобразователи электроэнергии, имеющие в конструкции обмотки (электродвигатели, трансформаторы и др.), потребляют не только лишь активную мощность, да и реактивную. При передаче по элементам системы электроснабжения реактивной мощности (РМ), беспристрастно нужной для преобразования электроэнергии, в их появляются утраты активной мощности, за которые рассчитывается предприятие-потребитель. Кандидатурой дополнительной плате за электроэнергию является установка в сети компании источников реактивной мощности (ИРМ).
Компенсация реактивной мощности предприятий
Метод Компенсации
Граница балансовой принадлежности может находиться в точках 1, 2 либо 3 (рис. 2). Если компенсирующие устройства установлены на границе балансовой принадлежности, то утраты активной энергии в сети потребителя не сокращаются, а пропускная способность сети не возрастает. Единственный полезный эффект для него в этом случае – это частичная нормализация напряжения.
При переносе места установки компенсирующих устройств от границы балансовой принадлежности поближе к потребителю возникает участок сети разгруженный от потоков реактивной мощности. На этом участке происходит понижение активных утрат. В итоге понижается срок окупаемости конденсаторных установок (рис.4) и увеличивается эффективность использования электроэнергии.
Потребителю прибыльно устанавливать компенсирующие устройства как можно поближе к источникам реактивной мощности и как можно далее от границы балансового раздела.
Установки компенсации реактивной мощности
Коэффициент мощности – это отношение активной мощности к полной мощности. Коэффициент мощности может иметь значение от 0 до 1,00, при том типовой спектр значений – от 0,80 до 0,98. Коэффициент мощности ниже 0,8 считается низким.
Другие нагрузки, являющиеся причинами низкого коэффициента мощности, содержат в себе индукционные печи, большая часть штамповочных машин, ткацкие станки, одноударные прессы, автоматические станки, сварочные устройства и пускорегулирующие устройства некоторых типов люминесцентных ламп. В таблице № 1 приводятся нескорректированные коэффициенты мощности некоторых производств.
Компенсация реактивной мощности
Реактивная мощность-мощность, которую источник переменного тока в течение одной четверти периода отдаёт во внешнюю цепь, владеющую реактивным сопротивлением, а в течение другой четверти периода получает её назад. Охарактеризовывает энергию, не потребляемую во наружной цепи, а колеблющуюся меж наружной цепью и источником, т.е. ёмкостную и индуктивную энергию, временно накапливаемую, а потом отдаваемую источнику
Наибольшее распространение на промышленных предприятиях имеют конденсаторы (КБ)-крупные (в отличие от конденсаторов радиотехники) особые устройства, созданные для выработки реактивной ёмкостной мощности. Конденсаторы изготовляют на напряжение 220, 380, 660, 6300 и 10500 В в однофазовом и трёхфазном выполнении для внутренней и внешней установки. Они бывают масляные (КМ) и соволовые (КС). Диэлектрическая проницаемость совола приблизительно в два раза больше, чем масла.
Компенсация реактивных мощностей
В индустрии большая часть оборудования обладает индуктивностью, а как следует и реактивной мощностью. Примером таких установок может служить трансформаторы, движки, индукционные нагревательные установки и т.д. Чем больше величина реактивной мощности, тем меньше коэффициент мощности cosϕ, который определяется как отношение активной мощности к полной. Чем больше число установок, тем больше их суммарная реактивная мощность, как следует, утраты связанные с реактивной мощностью больше.
Фильтро-компенсирующие устройства (ФКУ) с декомпенсатором реактивной мощности либо статический компенсатор – представляет собой тот же (L-C) фильтр, но с декомпенсатором, т.е. при изменении составляющей сети нет необходимости всякий раз подключать и отключать фильтр. ФКУ и декомпенсатор равны по мощности. Один из самых комфортных методов субсидии, да и один из самых дорогих. Обычно стопроцентно автоматизирован.
Средства и способы компенсации реактивной мощности
На рисунке 3.6.1 показаны вероятные места присоединения КУ в СЭС промышленного юридического лица. Разумеется, что при размещении высоковольтных конденсаторов на шинах ГПП (СВ1) и ЦРП (СВ2) КУ употребляются очень отлично, и удельная цена их будет малой. Но при том от реактивной мощности разгружаются только вышестоящие звенья СЭС. Как следует, конкретно для компании такая субсидия дает малозначительный эффект, потому что утраты во внутризаводской сети не понижаются, сечения проводников и мощности цеховых трансформаторов не могут быть уменьшены. Более эффективна централизованная субсидия на напряжении до 1 кВ (см. рис. 3.6.1; СВ5), при которой разгружаются цеховые трансформаторы, распределительные и питающие полосы 10 кВ, трансформаторы ГПП.
Основными средствами субсидии реактивной мощности на промышленных предприятиях являются конденсаторные установки (КУ) и высоковольтные синхронные движки. Согласно [6], КУ – электроустановка, состоящая из 1-го либо нескольких конденсаторов, одной либо нескольких конденсаторных батарей, относящегося к ним вспомогательного электрического оборудования и ошиновки. Конденсаторная батарея представляет собой группу единичных конденсаторов, электрически связанных меж собой. На промышленных предприятиях используются батареи напряжением до 1 кВ и 6,3—10,5 кВ.
Электроснабжение объектов
Для управления конденсаторными установками используются быстродействующие выключатели, имеющие завышенную износоустойчивость контактной и механической частей и допускающие нередкие и резвые переключения. Они должны владеть большой скоростью размыкания и замыкания контактов,- чтоб избежать повторных зажиганий дуги при незаряженной конденсаторной батарее, которые могут вызвать перенапряжения до трех-пятикратных значений номинального напряжения. Обыденные масляные и воздушные выключатели не удовлетворяют на сто процентов всем требованиям для коммутации емкостных нагрузок. Более применимы и перспективны вакуумные выключатели. Но они маломощны и используются пока только для секционирования конденсаторных батарей и регулирования их мощности в схемах схожих представленным на рис. 31, когда им не приходится отключать тока к. з. Их выбирают, исходя приблизительно из полуторакратного номинального тока секции конденсаторной батареи.
Очень применимыми для регулирования конденсаторных батарей являются быстродействующие бесконтактные тиристорные выключатели. Обыденные выключатели на напряжение 6—10 кВ, избранные с припасом по номинальному току более чем на 50%, удовлетворительно работают при коммутации КБ мощностью до 2500 кВАр.
Если деление конденсаторной батареи на секции делается с помощью разъединителей, то последние снабжаются блокировкой с выключателем всей батареи, которая не позволяет оперировать разъединителями под нагрузкой.
Для конденсаторных установок до 1000 В нужны аппараты, рассчитанные на нередкое (до 20—30 операций в день) коммутирование нередко емкостной нагрузки в спектре 300—800 А при автоматическом регулировании. Обыденные автоматы А 3700 либо контакторы КТУ-4; КТ6043 с предохранителями следует выбирать с припасом по току более 50%, потому что они рассчитаны для коммутации индуктивной, а не емкостной нагрузки.
На относительно больших конденсаторных батареях либо при необходимости регулирования реактивной мощности используются секционированные схемы с подразделением конденсаторной батареи на несколько секций, что дает втом числе возможность последовательного осмотра либо ремонта секций без полного отключения всей конденсаторной батареи. Число секций, нужных для регулирования конденсаторных батарей, находится в зависимости от требуемого количества ступеней регулирования. На рис. 31 представлена экономная секционированная схема с 3-мя конденсаторными батареями на каждой секции. Любая секция подключена к шинам через выключатель Ви рассчитанный на отключение полной мощности к. з. Выключатели же В2 в цепях конденсаторных батарей не рассчитаны на это и служат только для переключений при автоматическом регулировании конденсаторной установки.
При трагедии на какой-нибудь батарее поначалу отключается выключатель Ви потом подается импульс на отключение выключателя В2 покоробленной части, после че го снова врубается выключатель В\ и восстанавливается питание оставшихся батарей секции. В качестве выключателей В2 рекомендуются вакуумный либо элегазовый выключатели. Если выключатели В2 избрать на полную мощность к. з. то эксплуатация и релейная защита упростятся, но установка в целом удорожится.
КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
1 МИНИСТЕРСТВО Образования И НАУКИ РФ Федеральное государственное экономное образовательное учреждение высшего проф образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» А.В. Кабышев Субсидия РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ПРОМЫШЛЕННЫХ Организаций Рекомендовано в качестве учебного пособия Редакционно-издательским советом Томского политехнического института Издательство Томского политехнического института 01
3 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ПОНЯТИЕ О РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ И ЕЕ Компенсации Физические базы и главные законы электротехники в применении к компенсации реактивной мощности Переменный ток Закон электрической индукции Правило правой руки Закон Био-Савара Направление электрической силы Закон Ленца Электрическое поле Составляющие полной мощности электронных сетей Индуктивный элемент в цепи синусоидального тока Емкостный элемент в цепи синусоидального тока Резистивный элемент в цепи синусоидального тока Коэффициент мощности Активная, реактивная и полная мощности Энергетический поток в преобразователях энергии Мощность преломления Мощность несимметрии Принцип компенсации реактивной мощности ИСТОЧНИКИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ Компаний Типы источников реактивной мощности Главные источники активной и реактивной мощности Синхронные компенсаторы и движки Конденсаторные батареи Статические тиристорные компенсаторы на основе батарей конденсаторов Реакторы, коммутируемые выключателями Насыщающиеся реакторы Реакторы, коммутируемые тиристорами Комбинированные источники реактивной мощности Полосы электропередачи как источники реактивной мощности
Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий
стат.. педагог Н.С. Бакшаева
— часы малых нагрузок — с 23 ч. 00 мин. до 07 ч. 00 мин.