Слайды и текст доклада
Pic.1
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий. План занятия 1. Потребители реактивной мощности. 2. Источники реактивной мощности 3. Определение …
Pic.3
1. Потребители реактивной мощности Потребителями реактивной мощности являются: -Трансформатор -Асинхронный двигатель -Индукционные печи -Преобразовательные установки -Линии электропередач
Pic.5
При двигательном характере нагрузки значения мощности в центре питания увеличивается и становится равными: Р=Рн + (Рн² + Qн²)·R/Uн²; Q =Qн+(Рн² + Qн²)·X/Uн². Величина напряжения у потребителя, а, …
Pic.6
Показателем потребления реактивной мощности является коэффициент мощности (КМ), численно равный косинусу угла (φ) между током и напряжением. cos(φ) = P/S.
Pic.7
Пример: При cos(φ) = 1 для передачи 500 кВт в сети переменного тока 400 В необходим ток значением 722 А. Для передачи той же активной мощности при коэффициенте cos(φ) = 0,6 значение тока повышается …
Pic.8
За счет наличия реактивной мощности : возникают дополнительные потери в проводниках вследствие увеличения тока; снижается пропускная способность распределительной сети; отклоняется напряжение сети от …
Pic.9
Различают: а) мгновенный коэффициент мощности б) средний коэффициент мощности в) средневзвешенный коэффициент мощности
Pic.10
а) мгновенный коэффициент мощности,
Pic.11
б) средний коэффициент мощности,
Pic.12
в) средневзвешенный коэффициент мощности,
Pic.13
Повышение коэффициента мощности потребителей может достигаться путем: а) рационализации работы электрооборудования, установленного у потребителей; б) компенсации реактивной мощности у потребителя.
Pic.14
2. Источники реактивной мощности Основными источниками реактивной мощности являются : -синхронные компенсаторы -статические конденсаторы - компенсационные преобразователи - статические источники …
Pic.15
Схемы электропередачи, а—без компенсации; б — с компенсацией.
Pic.16
Потери активной мощности снижаются 2
Pic.17
При компенсации реактивной мощности уменьшаются и потери напряжения в электропередачах. до компенсации потеря напряжения в местной сети при наличии компенсации она будет снижена до величины
Pic.19
Конденсаторные установки бывают Индивидуальными Групповыми Централизованными
Pic.23
Компенсаторные установки бывают: Конденсаторные установки низкого напряжения: регулируемые не регулируемые Конденсаторные установки высокого напряжения не регулируемые регулируемые Конденсаторные …
Pic.24
конденсаторные установки низкого напряжения нерегулируемые бескаркасные внутреннего исполнения
Pic.25
Конденсаторные установки низкого напряжения регулируемые Конденсаторные установки типа УК, УКМ предназначены для компенсации реактивной мощности от 10 до 6000 кВАр в сетях напряжением 0,4 кВ. .
Pic.26
Конденсаторные установки высокого напряжения Конденсаторные установки типа УКЛ, УКП, предназначены для компенсации реактивной мощности от 150 до 50 000 квар в сетях напряжением от 6,3 до 35 кВ.
Pic.27
БСК (батарея статических конденсаторов Конденсаторной батареей называется группа единичных конденсаторов, электрически соединенных между собой.
Pic.28
Конденсаторы Силовые конденсаторы Конденсаторным элементом (секцией) называется неделимая часть конденсатора, состоящая из токопроводящих обкладок (электродов), разделенных диэлектриком. …
Pic.30
Фазовыравнивающие для эл/двигателей, компенсирующие, в цепях постоянного и переменного тока
Pic.31
Косинусные высоковольтные однофазные конденсаторы
Pic.32
Косинусные высоковольтные трехфазные конденсаторы
Pic.33
Конденсаторы типа КЭП (пропитанные, фольговые)
Pic.34
Конденсаторы связи и отбора мощности
Pic.35
Конденсаторы электротермические частоты от 0,5 до 10 кГц
Pic.36
Конденсаторы для силовых фильтров высших гармоник Фильтро-компенсирующие устройства предназначены для исключения вредоносного воздействия гармоник, генерируемых нелинейными потребителями (UPS ПК, …
Pic.37
Расчет экономического значения реактивной мощности Экономическое значение реактивной мощности, потребляемой в часы максимума, определяется энергосистемой Qэ = Рр · tg φ эн где: Рр – расчетная …
Pic.38
: Значение tg φэн определяется по формуле а– основная ставка тарифа на активную мощность, руб/кВт год; b – дополнительная ставка тарифа за активную энергию, руб/кВтч; dмак –отношение потребления …
Pic.39
tg φб — базовый коэффициент реактивной мощности, принимаемый равным 0,25; 0,3 и 0,4 для сети 6—20 кВ, присоединенной к шинам подстанции с высшим напряжением соответственно 35, 110—150 и 220—330 кВ; …
Pic.40
Кw= где Кw1 ,Кw2-коэффициенты увеличения соответственно основной и дополнительной ставок тарифов на электроэнергию; Кw1 =а/60, Кw2=b/1,8 Тм- число часов использования максимума нагрузки.
Pic.42
1. Находим коэф. увеличения ставок тарифа на ЭЭ Кw1=22000х1000х12/60=4400000 Кw2=180/1,8=100 Кw = (60х4400000+1,8х3200х100)/(60+1,8х3200)=45459, Для сети 110/10 tgφ= 0,3 2. Определяем экономический …
Pic.43
Выбор мощности компенсирующих устройств.
Pic.44
Мощность компенсирующего устройства электроустановки потребителя электрической энергии определяется :
Pic.45
Выбор средств компенсации должен производиться для режима наибольшего потребления реактивной мощности в сети проектируемой электроустановки.
Pic.46
Выбор типа, мощности, места установки и режима работы компенсирующих устройств должен обеспечивать наибольшую экономичность при соблюдении: а) допустимых режимов напряжения в питающей и …
Pic.47
Минимум приведенных затрат учитывает: а) затраты на установку компенсирующих устройств и дополнительного оборудования к ним; б) снижение стоимости оборудования трансформаторных подстанций и …
Pic.48
Выбор мощности компенсирующих устройств осуществляется в два этапа: На первом этапе определяется – мощность батарей низковольтных конденсаторов, устанавливаемых в сети до 1 кВ по критерию выбора …
Pic.49
Ход расчета 1. Для каждой технологически группы ЭП определяется минимальное число цеховых трансформаторов одинаковой единичной мощностью при полной компенсации. где Р — активная мощность на стороне …
Pic.51
Qт = √ ( Кпер · Nтр min·βтр· Sтр)2–Р2рн где Кпер — коэффициент, учитывающий допустимую систематическую перегрузку трансформаторов в течение одной смены, Кпер = 1,1 — для трансформаторов масляных и …
Pic.52
3. Суммарная мощность БНК определится по выражению: Qнк1 = Qрн – Qт Если расчетное значение Qнк1≤0, то установка конденсаторов на стороне 0,4 кВ не требуется.
Pic.54
1. Определим минимальное количество трансформаторов Nт min= 5400/0,9х1600=3,8 N=4 2. Реактивная мощность, передаваемая через трансформатор Qт = √ (1,1х1600х0,9х4)2-53202 = 3540квар 3. Определяем …
Pic.56
Синхронные компенсаторы Синхронный компенсатор (СК) представляет собой синхронный двигатель облегчённой конструкции, предназначенный для работы на холостом ходу. При работе в режиме перевозбуждения …
Pic.57
При работе в режиме недовозбуждения СК является потребителем реактивной мощности.
Pic.59
Минимальная величина, генерируемая синхронным двигатель определяется по формуле: Qсд = РномСД · βСД · tgφ где – РномСД – номинальная активная мощность СД; βсд— коэффициент загрузки СД по активной …
Pic.60
Располагаемой реактивная мощность СД вычисляется Qсд = αм · Sсд ном = αм ·√Р2 номСД + Q2 номСД где αм – коэффициент допустимой перегрузки СД
Pic.62
Располагаемая реактивная мощность СД, имеющих Рнд>2500кВт или n>1000об/мин (независимо от мощности) используется для компенсации реактивной мощности во всех случаях без обосновывающих расчетов.
Pic.64
Использование остальных СД требует ТЭО. Для этого находят соотношение удельной стоимости потребления реактивной мощности и энергии из энергосистемы и генерируемой синхронными двигателями.
Pic.66
При отсутствии таких приборов СQ = d1TMQ 10-2 1,6 к1 где С1 - плата за 1 квар потребляемой реактивной мощности;(1,2 руб/(квар год)
Pic.68
Годовое число использования максимальной реактивной мощности при потреблении, не превышающем экономическое значение
Pic.69
Удельная мощность потерь активной мощности в СД и компенсирующих устройствах Срг = а кw1 + bTг 10-2 kw2
Pic.71
Синхронные двигатели 10кВ
Pic.72
Суммарная величина реактивной мощности, генерируемая синхронными двигателями, имеющими Рдн≤ 2500кВт и n≤1000 об/мин определяется как Qд2 = Σ a Qд. н
Pic.74
Пример Предприятие получает питание от понижающей подстанции 220/10,5кВ. В технологическом процессе используется следующие синхронные двигатели 10кВ: 6 двигателей по 630кВт п=500мин-1 4 двигателей по …
Pic.76
ЭД мощностью 630кВт применять не целесообразно ( по таблице) Наиболее экономично применять ЭД мощностью 800 кВт ( п>1000 мин-1) и 3200кВт (Р>2500кВт)
Pic.78
Кw1= 1165000/60=19417 Кw2= 880/1,8х10-2=48889 Кw=60х19417+1,8х6200х10-2х48889/ 60 +1,8х6200х10-2=38584
Pic.80
Соотношение удельных стоимостей: R=200020/8645037=0,023 Для двигателя 1250кВт и п=500мин-1 находим α=0,2+(0,23-0,015)/(0,025-0,015)х(0,6-0,2)=0,52
Pic.82
По завершении расчетов первого этапа составляется баланс реактивной мощности на границе балансового разграничения с энергосистемой. В случае дисбаланса реактивной мощности выполняется второй этап
Pic.83
Второй этап: -определяется целесообразность установки батарей высоковольтных конденсаторов (БВК) в сети 6—10 кВ. Суммарная реактивная мощность высоковольтных конденсаторных батарей для всего …
Pic.84
Qвк = Σ Qp,вi – Qтэц – Qсд – Qэ1 где Qp,вi – некомпенсированная расчетная нагрузка на шинах 6кВ ТП и РП. Qтэц – реактивная мощность, генерируемая синхронными генераторами ТЭЦ.
Pic.86
Некомпенсированную реактивную нагрузку на шинах ТП -это: Qp. вi = Qpасч. i – Qкуi + ΔQтi где Qpасч. i – расчетная реактивная мощность на шинах 0,4 кВ i-того ТП. – Qкуi – мощность установленной НБК. – …
Pic.88
Основными схемами внутрицехового ЭС (до 1000В) является: –блок трансформатор-магистраль (один шинопровод с ответвлениями); – радиально-магистральная схема, когда от трансформатора получает питание …
Pic.89
В группе однотипных трансформаторов суммарная мощность НБК напряжением до 1000в распределяется пропорционально их реактивной нагрузке Распределение мощности КУ в схеме ШМА с ответвлениями. …
Pic.90
Ответвления в виде ШРА Суммарная мощность КУ должна распределяться между ответвлениями (начиная с конца) таким образом, чтобы обеспечивалась полная компенсация реактивной мощности, но без …
Pic.91
Ответвления виде отдельных нагрузок Если на шинопроводе предусмотрена только одна КУ мощностью, тогда точка ее присоединения в схеме определяется условиям Qннi > Qкн /2 > Qнн (i+1) где Qннi – …
Pic.92
Пример Определите место присоединения БНК мощностью 300 квар к ШМА. Условие выполняется в узел 4
Pic.93
При установке двух КУ суммарной мощности их мощность и точка присоединения определяется следующим образом:
Pic.94
1. Предварительно принимаем: Qкн1 = Qкн2 2. Находим точку присоединения дальней КУ Qннj > Qкн2 > Qнн (j+1) Qннj > Qкн /2 > Qнн (j+1) 3. Определяется точка присоединения ближней КУ Qннi – …
Pic.95
4. Уточняется мощность второй КУ Qкн2= Σ Qннi· rшi / Σ rшi где Qннi – реактивная нагрузка участков шинопровода между i и j узлами присоединения КУ; rшi – сопротивление участков шинопровода между …
Pic.96
Определить точки присоединения к МШ двух БНК. Ближняя БНК имеет мощность 150 кВар, дальняя БНК 200 квар.
Pic.98
Определить точки присоединения к МШ двух БНК общей мощностью 350 квар 1. Qнк1 = Qнк2= 350/2 = 175 квар 2. Определяем место установки дальней БНК Узел 5 60 <175> 0 Узел 4 260> 175> 60
Pic.100
Распределение мощности КУ для радиально – магистральной схемы
Pic.101
При определении суммарной мощности КУ между двумя ШМА расчет выполняется в следующем порядке: 1. Определяется эквивалентное сопротивление каждого шинопровода rэкв = Σ ri 2. Определяется реактивная …
Pic.102
3. Определяется реактивная нагрузка всей схемы Qэкв = Qэкв1 + Qэкв2 4 Определим эквивалентное сопротивление расчетной схемы 5. Определяем реактивную ( не скомпенсированную) нагрузку через …
Pic.104
Распределить суммарную мощность конденсаторов (QКН=300квар) между двумя магистральными шинопроводами
Pic.105
Эквивалентное сопротивление r1 = 20+50+50+30=150м r2 = 70м 2. Определяем эквивалентную реактивную нагрузку каждого шинопровода Qэкв1 =(100х20+250х50+450х50+600х30)/ 150=367 квар Qэкв2 = 200квар 3. …
Pic.107
Распределение мощности КУ для схемы с радиальными линиями
Pic.108
Допускается распределение мощности КУ между кабельными линиями пропорционально их реактивной нагрузке при условии: – если длина радиальных линий менее 100м; – при любых длинах радиальных линий, если …
Pic.109
Если это условие не выполняется, распределение мощности КУ между кабельными линиями выполняется по формуле: Qкнi = Qнн i – (Qнн – Qкн )(Rэкв / ri) Qнн I – расчетная реактивная нагрузка радиальной …
Pic.110
Распределить суммарную мощность конденсаторов (QКН=300квар) между радиальными линиями
Pic.111
1. Определяем сопротивление каждой линии R1 = 0,625х0,3 =0,188 Ом R2 = 1,25х0,2 =0,25 Ом R3 = 0,625х0,25 =0,157 Ом 2. Определяем эквивалентное сопротивлении системы Rэ = 1/(1/0,188+1/0,25+1/0,157) …
Pic.114
Определяется по формуле: Lo = Lм +( 1 - Qкн / 2 Qннш ) Lр где Lм - длина до магистрального шинопровода Lр – длина распределительной части шинопровода; Qннш –суммарная расчетная реактивная нагрузка …
Pic.115
Пример Нагрузка участка цеха, присоединенного к шинопроводу длиной 230 м и равномерно распределена на его участке длиной L=100м, длина магистральной части шинопровода (до начала ответвлений) Lм = …
Скачать презентацию
Если вам понравился сайт и размещенные на нем материалы, пожалуйста, не забывайте поделиться этой страничкой в социальных сетях и с друзьями! Спасибо!