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 | |
![]() | |||||
![]() | 0,672 | 0,698 | 0,62 | 0,593 | 0,646 |
![]() | 27,55 | 20,94 | 9,3 | 15,64 | 3,88 |
![]() | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
![]() | 16,4 | 9,2 | 2,4 | ||
![]() | 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) |
![]() | 11,25 | 3,6 | 6,75 | 1,8 | |
![]() | 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.