ДП_Миненок (999221), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Активная энергия преобразуется в полезную – механическую, тепловую и пр. энергии. Реактивная же энергия не связана с выполнением полезной работы, а расходуется на создание электромагнитных полей в электродвигателях, трансформаторах, индукционных печах, сварочных трансформаторах, дросселях и осветительных приборах. Показателем потребления реактивной энергии (мощности) является коэффициент мощности сosj.
Реактивный ток дополнительно нагружает линии электропередачи, что приводит к увеличению сечений проводов и кабелей и соответственно к увеличению капитальных затрат на внешние и внутриплощадочные сети. Реактивная мощность наряду с активной мощностью учитывается поставщиком электроэнергии, а следовательно, подлежит оплате по действующим тарифам, поэтому составляет значительную часть счета за электроэнергию.
Наиболее действенным и эффективным способом снижения потребляемой из сети реактивной мощности является применение установок компенсации реактивной мощности (конденсаторных установок). Наглядно это представлено на рисунке.
Использование конденсаторных установок позволяет:
- разгрузить питающие линии электропередачи, трансформаторы и распределительные устройства;
- снизить расходы на оплату электроэнергии;
- при использовании определенного типа установок снизить уровень высших гармоник;
- подавить сетевые помехи, снизить несимметрию фаз;
. сделать распределительные сети более надежными и экономичными.
На практике коэффициент мощности после компенсации находится в пределах от 0,93 до 0,99.
Виды компенсации
Единичная компенсация предпочтительна там, где:
- требуется компенсация мощных (свыше 20 кВт) потребителей;
- потребляемая мощность постоянна в течение длительного времени.
Групповая компенсация применяется для случая компенсации нескольких расположенных рядом и включаемых одновременно индуктивных нагрузок, подключенных к одному распределительному устройству и компенсируемых одной конденсаторной батареей.
Централизованная компенсация
Для предприятий с изменяющейся потребностью в реактивной мощности постоянно включенные батареи конденсаторов не приемлемы, т. к. при этом может возникнуть режим недокомпенсации или перекомпенсации. В этом случае конденсаторная установка оснащается специализированным контроллером и коммутационно-защитной аппаратурой. При отклонении значения сosj от заданного значения контроллер подключает или отключает ступени конденсаторов. Преимущество централизованной компенсации заключается в следующем: включенная мощность конденсаторов соответствует потребляемой в конкретный момент времени реактивной мощности без перекомпенсации или недокомпенсации.
Преимущества установок обуславливаются использованием:
- самовосстанавливающихся сегментированных конденсаторов, что обеспечивает их надежность, долговечность и низкую стоимость при профилактических и ремонтных работах;
- специальных контакторов опережающего включения, увеличивающих срок службы контакторов;
- специальных контроллеров нескольких типов, обеспечивающих автоматическое регулирование cosj, в том числе с возможностью передачи данных на PC и возможностью контроля в сети высших гармоник тока и напряжения;
- индикации при неисправностях;
- фильтра высших гармонических;
- устройства терморегуляции;
- эмалевой или порошковой окраски (по желанию заказчика).
Большинство электрических устройств используемых в разных отраслях промышленности наряду с активной мощностью потребляют и реактивную мощность (смешанная нагрузка). Наличие смешанной нагрузки приводит к необходимости использовать более мощные трансформаторы и кабели, а также вызывает следующие негативные последствия:
- Увеличение потребляемой мощности;
- Увеличение падения напряжения и потерь на нагревание в кабелях;
-Сокращение срока службы оборудования;
-Увеличение на 30-60% суммы платежа на потребляемую электроэнергию.
Затраты, обусловленные перечисленными факторами, можно уменьшить или даже устранить, если осуществить компенсацию реактивной мощности непосредственно сети НН. Источниками реактивной мощности являются синхронные двигатели или конденсаторные батареи. Компенсация реактивной мощности является одним из наиболее доступных, эффективных и простых способов энергосбережения и снижения себестоимости выпускаемой продукции. Мощность компенсирующего устройства Qк , определяется как:
где QК - емкостная реактивная мощность, кВар;
PМ - активная мощность нагрузки, кВт;
F - коэффициент из таблицы.
Таблица 4.1 - Коэффициенты для расчета КУ
| Действующий | Требуемый cosφ | |||||||||||
| 0.80 | 0.82 | 0.84 | 0.85 | 0.87 | 0.89 | 0.91 | 0.93 | 0.95 | 0.96 | 0.98 | 1.00 | |
| 0.30 | 2.43 | 2.48 | 2.53 | 2.56 | 2.61 | 2.67 | 2.72 | 2.78 | 2.85 | 2.89 | 2.98 | 3.18 |
| 0.35 | 1.93 | 1.98 | 2.03 | 2.06 | 2.11 | 2.16 | 2.22 | 2.28 | 2.35 | 2.38 | 2.47 | 2.68 |
| 0.39 | 1.61 | 1.66 | 1.72 | 1.74 | 1.79 | 1.85 | 1.91 | 1.97 | 2.03 | 2.07 | 2.16 | 2.36 |
| 0.44 | 1.29 | 1.34 | 1.39 | 1.42 | 1.47 | 1.53 | 1.59 | 1.65 | 1.71 | 1.75 | 1.84 | 2.04 |
| 0.49 | 1.03 | 1.08 | 1.13 | 1.16 | 1.21 | 1.27 | 1.32 | 1.38 | 1.45 | 1.49 | 1.58 | 1.78 |
| 0.53 | 0.85 | 0.90 | 0.95 | 0.98 | 1.03 | 1.09 | 1.14 | 1.20 | 1.27 | 1.31 | 1.40 | 1.60 |
| 0.58 | 0.65 | 0.71 | 0.76 | 0.78 | 0.84 | 0.89 | 0.95 | 1.01 | 1.08 | 1.11 | 1.20 | 1.40 |
| 0.62 | 0.52 | 0.57 | 0.62 | 0.65 | 0.70 | 0.75 | 0.81 | 0.87 | 0.94 | 0.97 | 1.06 | 1.27 |
| 0.67 | 0.36 | 0.41 | 0.46 | 0.49 | 0.54 | 0.60 | 0.65 | 0.71 | 0.78 | 0.82 | 0.90 | 1.11 |
| 0.72 | 0.21 | 0.27 | 0.32 | 0.34 | 0.40 | 0.45 | 0.51 | 0.57 | 0.64 | 0.67 | 0.76 | 0.96 |
| 0.76 | 0.11 | 0.16 | 0.21 | 0.24 | 0.29 | 0.34 | 0.40 | 0.46 | 0.53 | 0.56 | 0.65 | 0.86 |
| 0.81 |
| 0.03 | 0.08 | 0.10 | 0.16 | 0.21 | 0.27 | 0.33 | 0.40 | 0.43 | 0.52 | 0.72 |
| 0.86 |
|
|
|
| 0.03 | 0.08 | 0.14 | 0.20 | 0.26 | 0.30 | 0.39 | 0.59 |
Так как компенсирующее устройство предлагается поставить на ЗРУ-10 кВ и ЦРП, то произведем расчет отдельно для каждого из них. Ранее в курсовом проекте активная и реактивная мощности, протекающие по участкам. Требуемое значение cosφ=0,928. Для того чтобы задаться действующим cosφ, необходимо сначала вычислить фактический тангенс угла, соответствующий мощностям нагрузки:
где Qм –реактивная мощность нагрузки, кВар;
Рм –активная мощность нагрузки, кВт.
Пример расчета для ЗРУ-10 кВ: для расчета воспользуемся формулами (4.1)-(4.2). Qм =10911квар, Рм =10500 кВт.
Далее по таблице 4.1 задаемся значениями требуемого и действующего значения cosφ, на пересечении этих двух величин находим значения коэффициента-0,41.













