39Оптимизация компенсации реактивной нагрузки.
На первом этапе рассчитываются оптимальные мощности ИРМ для различных узлов электроэнергетической системы и значения экономически целесообразных реактивных мощностей QЭ, передаваемых из сетей энергосистемы в сети потребителей в режиме максимальных нагрузок.
Для каждого потребителя определяется величина экономически целесообразного tgφэ
где Pmax - максимальная активная нагрузка потребителя в часы максимума нагрузки энергосистемы. Критерием решения данной задачи является минимум расчетных затрат. Постановку задачи выбора оптимальной мощности КУ рассмотрим на примере использования БК.
Чем больше мощность БК, тем больше затраты на их установку и тем меньше затраты на потери в сети. Целью оптимизационной задачи является определение такой мощности БК, при которой суммарные затраты 3 = Зк + Зп принимают возможное наименьшее значение.
Выражение для суммарных годовых затрат имеет вид:
Из полученного выражения следует, что экономическое значение не компенсируемой (получаемой от системы) мощности не зависит от ее начального значения QН, а зависит лишь от соотношения стоимостных показателей зк и с0 и параметров сети R и U, по которой передается реактивная мощность. Значение QЭ не зависит и от активной мощности РН, поэтому нормирование потребления реактивной мощности должно производиться в абсолютных единицах (квар).
Второй
этап:
При проектировании
систем электроснабжения
производится расчет оптимальной КРН
при обеспечении условия:
где tgφ - естественный тангенс φ, определяемый при расчете электрических нагрузок проектируемого объекта.
При
эксплуатации действующих предприятий
возможны две ситуации. - Первая
- когда условие выполняется и
дополнительных работ по КРН не требуется;
- Вторая - когда эти условие не выполняется,
то необходимо произвести работы по
КРН. Если во второй ситуации эти работы
не выполнить, то для данного потребителя
вводится дополнительная оплата
реактивной мощности в соответствии с
установленными правилами. Суммарная
мощность источников реактивной мощности,
которую необходимо иметь в системе
электроснабжения промышленного
предприятия, чтобы выполнить условие
,
равна
40.Схемы присоединения и размещения конденсаторных установок.
В осветительных и силовых сетях напряжением 380/220 В применяют главным образом трехфазные конденсаторные установки с параллельным соединением конденсаторов, соединяемых по схеме треугольника. Подключение КБ к сетевым узлам (0.4 кВ) возможно через автоматический выключатель (QE), рубильник (QS) с предохранителями (FU), контактор (КМ) или магнитный пускатель с предохранителями.
В схемах КБ предусматриваются разрядные сопротивления. Эти сопротивления необходимы для разряда конденсаторов после их отключения, так как естественный саморазряд происходит медленно. Для более экономичного использования компенсирующих устройств (СД и КБ) в условиях эксплуатации они могут быть оборудованы устройствами автоматического или ручного управления, позволяющими полностью или частично регулировать мощность КУ в периоды наименьших и наибольших нагрузок предприятия. Размещение конденсаторов в сетях напряжением до 1000 В и выше должно удовлетворять условию наибольшего снижения потерь активной мощности от реактивных нагрузок. При этом возможна компенсация:
1) индивидуальная — с размещением конденсаторов непосредственно у токоприемника. В этом случае от реактивных токов разгружается вся сеть системы электроснабжения (сети внешнего и внутреннего электроснабжения и распределительные сети до токоприемников). Однако недостатком такого размещения является неполное использование большой установленной мощности конденсаторов, размещенных у токоприемников;
2) групповая — с размещением конденсаторов у силовых шкафов и шинопроводов в цехах. В этом случае распределительная сеть до токоприемников не разгружается от реактивных токов, но значительно увеличивается время использования батареи конденсаторов по сравнению с индивидуальной компенсацией;
3) централизованная — с подключением батареи на шины 0,38 и 6—10 кВ подстанции:а) от реактивных токов разгружаются трансформаторы подстанций, но не питающая и распределительная сеть низшего напряжения; б) от реактивных токов разгружаются только сети энергосистемы, а трансформаторы подстанций не разгружаются. Статические конденсаторы изготовляются из определенного числа секций, которые в зависимости от рабочего напряжения и расчетной величины реактивной мощности соединяются между собой параллельно, последовательно или параллельно-последовательно