Расчет и выбор компенсирующего устройства
Для выбора компенсирующего устройства (КУ) необходимо знать:
- расчетную реактивную мощность КУ;
- тип компенсирующего устройства;
- напряжение КУ.
Расчетную реактивную мощность КУ можно определить из соотношения:
Qк.р = αРм (tgφ - tgφк),
где α - коэффициент, учитывающий повышение cos φ естественным способом, принимается α = 0,9; tgφ, tg φк - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.
Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cos φк = 0,92 ... 0,95.
Задавшись cos φк из этого промежутка, определяют tgφк.
Значения Рм,, tgφ выбираются по результату расчета нагрузок из «Сводной ведомости нагрузок».
Задавшись типом КУ, зная Qк.р. и напряжение, выбирают стандартную компенсирующую установку, близкую по мощности.
Применяются комплектные конденсаторные установки (ККУ) или конденсаторы, предназначенные для этой цели.
tgφф = tgφ - Qк.ст./α Рм,
где Q К.СТ. - стандартное значение мощности выбранного компенсирующего устройства КУ, квар.
По tg φ> определяют cos φ.
По tg φопределяется фактический коэффициент мощности cosφф:
cos φф = cosφ (arctg φф).
Структура условного обозначения компенсирующих устройств представлена на рис. 3.1.
Рис. 3.1. Структурная схема условного обозначения компенсирующего устройства Пример 3.1.
Дано: исходные данные даны в Таблица 3.1
Таблица 3.1 Исходные данные
| Параметр | cosφ | tgφ | Рм, кВт | Qм, квар | Sм, кВА |
| Всего на НН без КУ | 0,85 | 0,63 | 393,6 | 210,1 | 473,1 |
Требуется:
- рассчитать и выбрать компенсирующее устройство КУ;
- выбрать трансформатор с учетом КУ.
Решение. Определяется расчетная мощность КУ.
Qк.р = α Рм(tgα - tgφк) = 0,9*393,6*(0,63 - 0,33) = 106,3 квар.
Принимается cosφк = 0,95, тогда tgφк = 0,33. По табл. Е.3 прилож. Е выбираются две конденсаторные установки 2 × УК 2-0,38-50 со ступенчатым регулированием по 25 квар, по одной на секцию.
Определяются фактические значения tgφ и cosφ после компенсации реактивной мощности.
Результаты расчетов заносятся в табл. 3.2.
Определяется расчетная мощность трансформатора с учетом потерь.
Sp= 0,7 SВН = 0,7- 429,2 = 300,5 кВА;
ΔРT = 0,02 SНН = 0,02-408,7 = 8,2 кВт;
ΔQT = 0,1 SНН = 0,1-408,7 = 40,9 квар;
Выбирается силовой трансформатор (прилож. Е табл. Е.1) типа ТМ 400-10/0,4 кВ, мощностью 400 кВА с техническими параметрами:
Определяется коэффициент загрузки трансформатора:
Данные расчета заносятся в табл. 3.2.
Сводная ведомость нагрузок
Таблица 3.2
| Параметр | cos φ | tg φ | Рм, кВТ | Qм, квар | S м, кВА |
| Всего на НН без КУ | 0,85 | 0,63 | 393,6 | 210,1 | 473,1 |
| КУ | 2x50 | ||||
| Всего на НН с КУ | 0,94 | 0,35 | 393,6 | 110,1 | 408,7 |
| Потери | 8,2 | 40,9 | 41,7 | ||
| Всего ВН с КУ | 401,8 | 429,2 |
Пример 3.2. Расчет точек подключения компенсирующего устройство к магистральному шинопроводу ШМА1. Расчетная схема представлена на рис. 3.2
Рис. 3.2. Расчетная схема Требуется выбрать точки установки КУ. Решение. На ШМА1 устанавливается одно КУ мощностью 300 квар. Проверка выполнения условия в точках подключения нагрузок:
точка 1: 520 квар > 150 квар < 395 квар - условие не выполняется; точка
2: 395 квар > 150 квар < 195 квар - условие не выполняется; точка
3: 195 квар > 150 квар > 100 квар - условие выполняется; точка
4: 100 квар < 150 квар > 60 квар - условие не выполняется.
Следовательно, на ШМА1 подключается КУ мощностью 300 квар в точке 3.
На ШМА2 устанавливаются два КУ мощностью 300 и 400 квар. Проверяется выполнение условия:
Q′3 ≥ Q2к(шма2) / 2 ≥ Q′4 для дальнего КУ 2 в точках подключения на-грузок:
точка 10: 720 ≥ 200 ≥ 0 - условие выполняется;
точка 9: 620 ≥ 200 ≥ 200 - условие выполняется.
Следовательно, Q2к = 400 квар можно подключить к точке 9 или 10 по конструктивным соображениям.
КУ2 подключается к точке 10.
Проверяется выполнение условий Q′1-Q2к ≥ Q1к(ШМА2)/2 ≥ Q′2-Q2к для ближнего КУ1 в точках подключения нагрузок:
точка 6: 520 квар ≥ 150 квар ≤ 220 квар - условие не выполняется;
точка 7: 220 квар ≥150 квар ≥ 55 квар - условие выполняется.
Следовательно, Q1к = 300 квар можно подключить к точке 7.
Ответ: подключить КУ мощностью 300 квар к точке 3; КУ1 мощно-стью 300 квар к точке 7; КУ2 мощностью 400 квар к точке 10.