Дипломная работа: Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий на основании технико-экономических расчетов
Измерение
силы тока в цепи БК осуществляется тремя амперметрами (для контроля за целостью
предохранителей и нормальной работой каждой фазы) и
счетчиком
реактивной энергии. Для автоматического отключения батареи при повышении
напряжения в данном узле сети свыше заданного значения и для включения при
понижении напряжения предусматривается специальная автоматика.
Для расчетов
и анализа влияния поперечной емкостной компенсации на работу сети рассмотрим
векторную диаграмму цепи (рисунок 14.2) (при параллельном включении приемника
электроэнергии Rп,
ХLп и батареи конденсаторов
Хс к линии Rл, Хл). Вследствие
параллельного нагрузке включения емкости С угол φ уменьшился от φ1 до φ2, сила тока нагрузки от
приемника – от I1 до I2,
т.е. произошла разгрузка линии по току на ΔI = I1 – I2. разгрузились на то же
значение и генераторы энергосистемы благодаря генерации конденсаторной батареи
мощности Qс в месте установки
приемников. Кроме того, сеть и генераторы разгрузились вследствие уменьшения
потерь на ΔРк
и ΔQк, так как поток
реактивной мощности снизился на Qс:
; (14.8)
где R, Х – эквивалентные
сопротивления цепи энергосистема – потребитель;
Uн – номинальное напряжение
сети.
Для
проектируемой сети снижение силы тока на ΔI позволяет уменьшить
площадь сечения проводов линии на ΔF = ΔI / Jэк, где Jэк – экономическая
плотность тока в линии. Соответственно снижаются установленная мощность
трансформаторов и потеря напряжения в сети за счет уменьшения потока реактивной
мощности на Qс:
(14.9)
Из векторной
диаграммы (рисунок 14.2) можно определить емкость С и реактивную мощность Qс, конденсаторов,
необходимую для повышения коэффициента мощности от cos φ2:
(14.10)
(14.11)
Основной
недостаток конденсаторов – при понижении напряжения в сети они снижают выдачу
реактивной мощности пропорционально квадрату напряжения, в то время как
требуется ее повышение. Регулирование мощности КБ осуществляется только
ступенями, а не плавно и требует установки дорогостоящей коммутационной
аппаратуры.
Таблица 14.2
Технические данные статических КУ напряжением выше 1 кВ
Тип установки |
Номинальная мощность,
кВар
|
Число х мощность
регулируемых ступеней,
кВар
|
УК-6/10–450 ЛУЗ, ПУЗ |
450 |
- |
УК-6/10–675 ЛУЗ, ПУЗ |
675 |
- |
УК-6/10–900 ЛУЗ, ПУЗ |
900 |
- |
УК-6/10–1125 ЛУЗ, ПУЗ |
1125 |
- |
УК-6/10Н-900 Л, П |
900 |
1 х 900 |
УК-6/10Н-1350 Л, П |
1350 |
1 х 1350 |
УК-6/10Н-1800 Л, П |
1800 |
2 х 1800 |
Синхронные
машины
могут генерировать и потреблять реактивную мощность, т.е. оказывать на
электрическую сеть воздействие, тождественное емкости и индуктивности. Из курса
«электрические машины» известно, что при перевозбуждении синхронной машины
генерируется реактивная составляющая тока статора и ее значение растет при
увеличении силы тока возбуждения. Векторная диаграмма подведенного от сети
напряжения и тока в статора синхронной машины имеет тот же вид, что и диаграмма
подведенного напряжения и тока в конденсаторной батарее (рисунок 14.2).
Перевозбужденная синхронная машина генерирует передающий ток, подобно емкости.
В системах
электроснабжения предприятий используют синхронные машины всех видов. Наиболее
широкое применение находят синхронные двигатели (СД) в приводах производственных
машин и механизмов, не требующих частоты вращения.
Синхронные
генераторы (СГ) обладают, как и СД, плавным и автоматическим регулированием
генерации реактивной мощности в функции напряжения сети. В отличие от СД
передача реактивной мощности от генераторов осуществляется на значительное
расстояние (даже от собственных электростанций предприятий). Поэтому
использование генераторов в качестве источников реактивной мощности
ограничивается технико-экономическими условиями режима энергосистемы.
Синхронные
компенсаторы (СК) предназначены специально для выработки и потребления
реактивной мощности. При большом дефиците реактивной мощности в точке
подключения потребителей, когда требуется в некоторых случаях плавное и
быстродействующее средство регулирования напряжения, оказывается выгодным ввод
СК. При наличие резкопеременной реактивной нагрузки зона применения СК
расширяется.
Недостатки СК:
– повышенные
потери реактивной мощности;
– повышенные
удельные капитальные вложения;
– большая
масса и вибрация, из-за чего необходима установка СК на массивных фундаментах;
– необходимость
применения водородного и воздушного охлаждения с водяными охладителями;
– необходимость
постоянного дежурства эксплуатационного персонала на подстанциях с синхронными
компенсаторами.
Кроме того,
заданную мощность конденсаторов можно дробить для максимального приближения их
к потребителям или при необходимости наращивать мощность БК в процессе роста
нагрузок, что невозможно для СК.
Технико-экономическое
обоснование выбора средств компенсации реактивной мощности
Выбор
средств, способов компенсации и мощности компенсирующих устройств,
распределение их по сетям напряжением до 1000 В и более проводятся на основании
технико-экономических расчетов по минимуму приведенных затрат.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 |