Выбор мощности компенсирующих устройств

Соблюдение соотношения между активной и реактивной мощностью должно обеспечиваться потребителем электрической энергии либо осуществлением мероприятий, направленных на снижение потребления реактивной мощности, либо использованием устройств компенсации реактивной мощности. В случае несоответствия коэффициента мощности от указанных в договоре значений сетевая компания, а также поставщик электроэнергии применяют повышающий коэффициент к тарифу на услуги по передаче электрической энергии (в том числе в составе конечного тарифа на электрическую энергию). Значение коэффициента реактивной мощности, генерируемой в часы малых суточных нагрузок электрической сети, установлены равным нулю.

В данном курсовом проекте не производится упорядочение технологического процесса предприятий, получающих электроэнергию от подстанций 1-5. Поэтому для соблюдения соотношения между активной и реактивной мощностью устанавливаются компенсирующие устройства на шинах низшего напряжения подстанций. Для этого определяется реактивная мощность потребителей i-ой подстанции , равная:

,

где - значение заданной максимальной активной мощности нагрузки;

- коэффициент мощности нагрузки, определяемый по заданному значению .

Определяется предельное значение реактивной мощности, потребляемой в пунктах 1-5 из электрической сети. Значение рассматривается по формуле:

,

где - предельное значение коэффициента реактивной мощности, равное 0,4 при .

Мощность компенсирующих устройств , устанавливаемых на каждой подстанции равна:

,

где - реактивная мощность потребителей i-ой подстанции, определяемая по заданным значениям максимальной нагрузки и коэффициенту мощности .

Для подстанции 1:

,

Реактивная мощность подстанции 1 в режиме максимальных нагрузок, МВАр:

.

Предельная реактивная мощность при , МВАр:

.

Мощность компенсирующих устройств, МВАр:

.

Выбираются компенсирующие установки из стандартного списка комплектных конденсаторных установок типа: УКМ-10,5- ЛУ3, которые рассчитаны на мощности: 400,450,900,1125 кВАр.

Для первой подстанции целесообразно установить десять конденсаторных батарей номинальной мощностью 1125 кВАр.

Общая мощность компенсирующих устройств на подстанции 1, МВАр:

.

В результате выбора типа и мощности компенсирующих устройств определяются расчетные нагрузки в пунктах потребления, которые используются для всех последующих расчетов при проектировании сети. Это максимальная зимняя нагрузка:

,

где - номинальная мощность компенсирующих устройств на i-ой подстанции, включенных в режиме наибольших нагрузок.

То есть расчетная мощность подстанции 1 после компенсации, МВА:

.

При установленных компенсирующих устройствах коэффициент мощности будет определятся:

.

Для подстанции 1 коэффициент мощности :

.

Расчет для подстанций 2-5 проводится аналогично. Результаты сведены в таблицу 5.

Таблица 5 – Выбор компенсирующих устройств

	п/ст 1	п/ст 2	п/ст 3	п/ст 4	п/ст 5
,МВт
	0,672	0,698	0,62	0,593	0,646
,МВАр	27,55	20,94	9,3	15,64	3,88
	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
,МВАр	16,4			9,2	2,4
,МВАр	11,15	8,94	3,3	6,44	1,48
Выбор КУ	10*(УК-10,5-1125ЛУ3)	8*(УК-10,5-1125ЛУ3)	4*(УК-10,5-900ЛУ3)	6*(УК-10,5-1125ЛУ3)	2*(УК-10,5-900ЛУ3)
,МВАр	11,25		3,6	6,75	1,8
,МВА	41+j16,3	30+j11.94	15+j5,7	23+j8,89	6+j2,08
	0,93	0,93	0,93	0,93	0,94

Условие для всех 5 пунктов выполняется значит компенсирующие устройства выбраны верно.

Потребляемая активная мощность в режиме зимних минимальных нагрузок:

Потребляемая реактивная мощность в режиме зимних минимальных нагрузок:

Расчетные нагрузки в пунктах потребления в режиме зимних минимальных нагрузок:

Потребляемая активная мощность в режиме летних максимальных нагрузок:

Потребляемая реактивная мощность в режиме летних максимальных нагрузок:

,

Потребляемая активная мощность в режиме летних минимальных нагрузок:

Потребляемая реактивная мощность в режиме летних минимальных нагрузок:

Расчетные нагрузки в пунктах потребления в режиме летних максимальных нагрузок:

Расчетные нагрузки в пунктах потребления в режиме летних минимальных нагрузок:

Для режима летних минимальных нагрузок необходимо проверить условие:

где - коэффициент мощности потребителей в режиме летних минимальных нагрузок с учетом компенсации реактивной мощности:

Так как <0, то отключаем две конденсаторные установки мощностью 1,125 МВАр. Расчетная мощность в режиме летних минимальных нагрузок без учета двух конденсаторных установок:

после отключения одной конденсаторной установоки:

Условие выполняется.

Аналогично выполнены расчеты для остальных 5 пунктов. Результаты расчетов сведены в таблицу 6.