ПЗ (1219457), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Каждое включение сопровождается переходным процессом,при котором имеют место значительные импульсы тока и перенапряжения нафазах сети, достигающие 1,8 номинального значения. При выключениибатареи к контактам выключателя прикладывается напряжение, равное 2,5номинальногозначенияфазногонапряжения.Поэтомувсоставконденсаторных установок могут входить токоограничивающие реакторы дляснижения бросковтокаидемпфирующиецепочкидлязащитыотперенапряжений на выключателе.Современная установка для компенсаций реактивной мощности нанапряжение 0,4 кВ состоит из конденсаторов, а именно секций, каждая секцияимеет магнитный контактор, который производит замыкание размыканиеконденсаторной секции.

При подключении конденсатора к цепи переменногонапряжения возникает в большей или меньшей степени демпфированнаярезонансная цепь. При этом возникает большой пусковой ток, значительнопревышающий номинальное значение, особенно если в подключаемой цепиуже есть подключенные раннее конденсаторы или при наличии короткогозамыкания на линии. Для уменьшения пускового тока в контакторахиспользуется дополнительная контактная группа, которая замыкается немногораньше основной и ограничивает большие броски пускового тока за счетподключенияприменяютсязарядныхболеерезисторов.современныеВместотиристорымагнитныхконтакторы.пускателей,Тиристорныеконтакторы, в отличие от стандартных контакторных, обладают свойствоммгновенно реагировать на изменение уровня реактивной энергии в сети:46– время срабатывания ступени (повторное включение) 5-20 мс, отсутствуетзадержка на кратковременные колебания реактивной мощности;– включение ступеней происходит без пусковых скачков по току;–коммутациятиристорнымиконтакторамиувеличиваетресурсконденсаторных батарей установки;– тиристорные контакторы не имеют ограничений по числу коммутаций.Тиристор – полупроводниковый переключатель, переходящий из закрытогоположения в открытое при подаче на его затвор управляющего напряжения.После снятия управляющего напряжения с затвора или смене полярностиприложенного к тиристору напряжения он закрывается.

В основе тиристорногоконтактора лежит принцип работы тиристора. Каждая фаза тиристорногоконтактора представляет собой два встречнонаправленных тиристора с единымзатвором, что делает возможным пропускание переменного электрическоготокаиуправлениеим,нарисунке5.1представленасовременнаякомпенсирующая установка реактивной мощности (УКРМ) 0,4 кВ.Секция 10QSАТА1Л1И1ВСекция NF3Л2И2F4F5С0,4 кВК1F1КNF2KA1U1mU2mKLKANTSML1L2L3TSML4L5L6Контроллер реактивноймощности EPCOSMSKA1KANССССССРисунок 5.1 – Компенсирующая установка на 0,4 кВАвтоматический компенсатор реактивной мощности (см рисунок.

5.1)включает в себя защитные токоограничивающие реакторы (L) на всехавтоматических ступенях, тиристорные контакторы (KA), предохранители (F),47конденсаторныебатареи (С), и элемента автоматического регулирования(контроллер).Контроллерпосредствомавтоматическийвыборкоммутационныхколичествааппаратовкоммутируемыхосуществляетсекцийбатареиконденсаторов с целью поддержания заданной реактивной мощности иликоэффициентамощностииндукционнойустановки.Онобеспечиваетавтоматический и ручной режим управления до восьми секций батарей сзаданным соотношением емкостей.Контроллер может изменять заданную величину и направление реактивноймощности.

При изменении нагрузки потребителей контроллер автоматическистабилизирует заданный уровень и знак реактивной мощности путемступенчатой коммутации определенного числа секций конденсаторной батареи.На компенсирующих установках на исследуемом сетевом участке будемприменять контроллер типа EPCOS. Структура контроллера типа EPCOSBR6000 представляет собой аналого-цифровую систему автоматическогорегулирования (рисунок. 5.2). При отклонениях и колебаниях реактивноймощности интегральный регулятор контроллера последовательно увеличиваетили уменьшает емкость, подключенную к индуктору таким образом, чтобыреактивная мощность в контролируемом узле нагрузки достигла близкого кзаданному значения.ЭК1TAДТСДРМTVКПЛУДНЭКnРисунок 5.2 – Cхема контрoллера EPCOS48Контроллер состоит из следующих основных модулей (рисунок 5.2):датчиков тока и напряжения (ДТ, ДН), дискриминатора реактивной мощности(ДРМ), сумматора (С), компаратора (К), последовательного логическогоустройства (ПЛУ), электронных ключей и блока питания.

Рассмотрим егопринцип действия. Входными сигналами являются напряжение и токпервичной или вторичной обмотки силового трансформатора. На основеинформацииотокеинапряжениивДРМобразуетсясигнал,пропорциональный реактивной мощности, со знаком, определяющим характернагрузки: индуктивный или емкостной. Далее этот сигнал поступает всумматор, который осуществляет выбор уставки регулирования по реактивноймощности.Сигнал с выхода сумматора поступает на компаратор, в которомсравнивается с шириной зоны нечувствительности.

При выходе сигнала заверхнюю границу зоны нечувствительности компаратор формирует команду наотключение секций силовых конденсаторов, а при выходе сигнала за нижнююграницу – команду включения секций конденсаторов. Технологии позволяюттакже осуществлять управление и слежение за работой КРМ дистанционно,через компьютер, в том числе по беспроводной сети.Таким образом, на трансформаторных подстанциях ТП-1, ТП-2, ТП-3, ТП-7,ТП-9, ТП-15, ТП-17, ТП-32 устанавливаем установку УКРМ на шины 0,4 кВРоссийского производства [17].Из [10, 17] выбираем типы и мощности компенсирующих установок наосновании таблицы 5.1, выбранные устройства сводим в таблицу 5.2.УКРМ-0,4-100-4-25УЗ-IP20–установкакомпенсацииреактивноймощности с номинальным напряжением 0,4 кВ мощностью 100 кВАр, длякомпенсации реактивной мощности оснащается автоматическим регулятором.Имеет 4 ступени регулирования с шагом 25 кВАр.Установка компенсации реактивной мощности УКРМ предназначена дляуменьшения потерь энергии.

Простота конструкции и сравнительно простаяустановка позволяет получить довольно точную компенсацию реактивной49мощности. Устройство УКРМ устанавливается в непосредственной близости отустройств, передающих в сеть реактивную мощность. Компенсация происходитза счет подключения необходимого количества конденсаторов в сеть, которыене позволяют передать реактивную мощность от потребителей к источникутока.Особенности конструкции УКРМ 0,4 :- конструктивно установка конденсаторная УКРМ представляет собойстандартную оболочку электрического шкафа (степени защиты от IP20 до IP55)с установленным внутри активным оборудованием (конденсаторы, держателипредохранителей, контакторы, реакторы, регулятор и т.п.). Оборудованиевнутри шкафа крепится на монтажные платы и несущие профили;- безопасность эксплуатации обеспечивает защита от прикосновения ктоковедущимчастям,возможностьотключениявсехконденсаторовпереключателем или регулятором на двери, возможность создания видимогоразрыва цепи при помощи предохранителей-выключателей-разъединителей;- контроллер-регулятор с индикацией режимов работы выведен на дверьустановки;-конструкция,монтажиэксплуатацияУКРМ0,4соответствуеттребованиям безопасности по ГОСТ.УКРМ 0,4 конструктивно позволяет проводить обследование и заменуповрежденных конденсаторов без снятия напряжения с других ступеней, этообеспечивается легкой доступностью к конденсаторам, возможностью созданиявидимого разрыва в питании каждого конденсатора, применением экранов длязащиты от прикосновения к токоведущим частям установки.

Функциональноустановка предназначена для компенсации реактивной мощности для особыхусловий по техническим условиям заказчика (например, шкафы для наружнойустановки, для взрывоопасных зон, и т.д).50Таблица 5.2 – Тип компенсирующих установокНаименованиеподстанцииТип устройстваСтупенирегулированияТП-1ТП-2ТП-3ТП-7ТП-9ТП-15ТП-19ТП-32УКРМ-0,4-100-4-25 УЗ-IP20УКРМ-0,4-100-4-25 УЗ-IP20УКРМ-0,4-50-4-12,5 УЗ IP20УКРМ-0,4-60-4-15 УЗ IP20УКРМ-0,4-60-4-15 УЗ IP20УКРМ-0,4-100-4-25 УЗ-IP20УКРМ-0,4-50-4-12,5 УЗ IP20УКРМ-0,4-40-4-10 УЗ IP2044444444Шагрегулирования,кВАр252512,515152512,510Установка компенсаций реактивной мощности на шинах трансформаторныхподстанций позволить снизить потери мощности в сетях 10 кВ, уменьшитьпотери в трансформаторах и снизить загрузку, что дает возможность кподключению новых потребителей сетевого участка.5.4 Определение потерь электроэнергии за год в трансформаторахУстановки поперечной емкостной компенсации (КУ) на трансформаторныхподстанциях позволят разгрузить подстанции по реактивной мощности, и какследствие снизить ток протекающий по обмоткам трансформатора.

Установкипоперечной емкостной компенсации позволят снизить потери активныемощности, а как следствие экономия электрической энергии и повыситьнадежность, увеличить срок службы трансформаторов, за счет уменьшенияпротекания тока через обмотки, уменьшения воздействий на изоляцию,разгрузить трансформатор и возможность подключение новых потребителей.Таким образом, потери активной мощности в понижающих трансформаторах10/0,4 могут быть могут быть снижены в 1,31-1,44 раза, или на 21-31% [13].Известно, что потери мощности в трансформаторах складываются из потерьхолостого хода (постоянные потери) и нагрузочных потерь (переменные51потери), в таблице 5.4 приведены основные параметры установленныхтрансформаторов на подстанциях.Таблица 5.4 Параметры трансформаторовНаименованиеТипподстанциитрансформатораТП-1ТМ-250/10ТП-2ТМ-250/10ТП-3ТМ-100/10ТП-7ТМ-250/10ТП-9ТМ-250/10ТП-15ТМ-400/10ТП-19ТМ-100/10ТП-32ТМ-100/10Р хх , кВтРкз , кВт3,73,70,3053,73,70,90,3050,3051,91,92,01,91,95,52,02,0Переменные потери в трансформаторах определяются по формуле, кВт:2Рпер S 1  Ркз   i  ,n Sном (5.4)где Sном – номинальная мощность трансформатора, кВА; Ркз – потеримощности при к.з, (см.

таблица 5.4), кВт; n – количество трансформаторов.Si – максимальная и минимальная мощности, кВА, определяется:Si  Pi  (Qi  Qку ) ,(5.5)где Pi – максимальное и минимальное значение активной мощности, кВт;Qi – максимальное и минимальное значение реактивной мощности, квар;Qку – мощности компенсирующей установки, квар.Постоянные потери в трансформаторах определяются по формуле, кВт:52Р пост  n  Р хх ,(5.6)где Р хх – потери мощности при х.х, (см. таблицу 5.4), кВт.Потери в трансформаторе за год, кВтч, определяется:Wгод  P пост Tгод  P пер Ti ,(5.7)где Tгод – время использование нагрузки в году, ч; Ti – время максимальное3000 ч, минимальное 5760 ч использования нагрузки.Экономия электроэнергии при использовании КУ, кВтч, определяется:куWэ  Wгод  Wгод.Приведемпримеррасчетадлятрансформатора(5.8)ТП-1.Произведемвычисления по формулам (5.4) – (5.8).Определяем загрузку трансформатора максимальном и минимальномрежиме работы без КУ:Smax  (404,4)2  (255,82 )  478,51 кВА,Smin  (181,98)2  (115,112 )  215,33 кВА.Определяем загрузку трансформатора максимальном и минимальномрежиме работы с КУ:Smax  (404,4)2  (255,8  95)2  435,2 кВА,53Smin  (181,98)2  (115,11  42)  196,12 кВА.Определяемпеременныепотеритрансформаторамаксимальномимаксимальномиминимальном режиме работы без КУ:Определяем2Рпер1 478,51   1,9    3,48 кВт,2 250 Рпер1 215,33   1,9    0,7 кВт.2 250 переменные2потеритрансформатораминимальном режиме работы с КУ:2Рпер1 435,2   1,9    2,88 кВт,2 250 Рпер1 196,12   1,9    0,58 кВт.2 250 2Определяем постоянные потери трансформатора:Рпост  2  3,7  7,4 кВт.Потери в трансформаторе за год без КУ:Wгод  7,4  8760  3,48  5760  0,7  3000  86985,38 кВтч.Потери в трансформаторе за год с КУ:54куWгод 7,4  8760  2,88  3000  0,58  5760  76827,86 кВтч.Экономия электрической энергии:Wэ  86985,38  76827,86  10157,52 кВтч.Аналогичные расчеты по формулам (5.4) – (5.8) производим для остальныхподстанций.Результатырасчетовгодовыхпотерьэлектроэнергии,сприменением компенсирующих установки и без компенсирующих установок, ирезультаты расчета экономии электрической энергии с использованиемкомпенсирующей установки сводим в таблицу 5.5.

Характеристики

Список файлов ВКР