Amplasarea dispozitivelor compensatorii în rețelele de distribuție ale întreprinderilor

La alegerea și plasarea mijloacelor de compensare a puterii reactive în sistemele de alimentare cu energie electrică ale întreprinderilor industriale, se disting două grupuri de rețele industriale, în funcție de compoziția sarcinilor lor:

• primul grup - rețele de uz general, rețele cu modul de secvență directă a frecvenței principale 50 Hz,

• al doilea grup — rețele cu sarcini specifice neliniare, asimetrice și puternic variabile.

Rezolvarea problemei compensarea puterii reactive pentru al doilea grup există o serie de caracteristici, inclusiv nevoia de a asigura indicatori de calitate a puterii pentru receptoare electrice cu viteza cerută.

În proiectare, cel mai mare total calculat întreprinderile de putere activă și reactivă Rcalc și Qcalc, care indică factorul de putere naturală.

Schema de lucru a dispozitivului de compensare

Pentru a determina puterea dispozitivelor de compensare, puterea calculată Qcalculated nu este utilizată., iar valoarea mai mică Qswing ținând cont de discrepanța în timp dintre cea mai mare sarcină activă a sistemului de alimentare și cea mai mare putere reactivă a întreprinderii industriale. Această discrepanță este luată în considerare de coeficientul de fluctuație, ale cărui valori, în funcție de industrie din care face parte întreprinderea, variază de la 0,75 la 0,95. Atunci Qswing = swing Qcalc

Valorile celei mai mari sarcini active Pcalc și Qmax reactiv total sunt luate în considerare în sistemul de alimentare pentru a determina valoarea puterii reactive economice optime pe care sistemul de alimentare o poate transfera către utilitate în modurile cel mai mare și cel mai scăzut. sarcina activă a sistemului de alimentare, respectiv Qe1 și Qe2.

Prin puterea QNSl se determină puterea totală a dispozitivelor compensatoare QNS = QmaNS -Qe1, iar prin putere QNS2 — parte reglabilă a dispozitivelor compensatoare QNSreg=Qe1 — Qe2

Dispozitivele de compensare instalate pe magistralele de joasă tensiune ale principalelor substații descendente (GSP) ale întreprinderii nu numai că asigură menținerea factorului de putere al sistemului cosφsyst, dar reduc și puterea transformatoarelor de putere GPP Str:

Astfel de dispozitive de compensare pot fi compensatoare sincrone, bănci de condensatoare și motoare sincrone.

Compensatoarele sincrone sunt instalate numai în instalațiile de transport gaze ale marilor întreprinderi industriale în acord cu sistemul de alimentare cu energie, în timp ce compensatoarele sincrone sunt în echilibrul sistemului de alimentare și sunt utilizate atunci când este necesar (de exemplu, în cazul defecțiunilor sistemului) ca rezervă. sursă de putere reactivă. Prin urmare, instalarea lor în rețelele din primul grup este limitată.

Motoarele sincrone de înaltă tensiune (motoare compresoare, stații de pompare etc.) sunt luate în considerare în bilanțul general al puterii reactive al întreprinderii, dar, de regulă, puterea lor reactivă nu este suficientă, iar apoi puterea reactivă lipsă este completată de bănci de condensatoare.

Bilanțul puterii reactive într-un nod de 6-10 kV al unei instalații industriale poate fi scris ca următorul raport:

Qvn + Qtp + ΔQ — Qsd — Qkb — Qe1 = 0,

unde Qvn este sarcina reactivă calculată a receptoarelor de înaltă tensiune (HV) 6 — 10 kV, Qtp este puterea de sarcină necompensată Qn rețelele de până la 1 kV alimentate de transformatoarele posturilor de transformare de atelier (TS), ΔQ — pierderile de putere reactivă în rețeaua 6 — 10 kV, în special la transformatoarele GPP.

Utilizarea condensatoarelor pentru tensiuni de 6 - 10 kV reduce costul compensării puterii reactive, deoarece condensatoarele de joasă tensiune sunt de obicei mai scumpe (per kvar de putere).

În rețelele de joasă tensiune (până la 1 kV) ale întreprinderilor industriale, la care sunt conectate majoritatea receptoarelor de energie electrică care consumă putere reactivă, factorul de putere de sarcină este în intervalul 0,7 - 0,8. Aceste rețele sunt mai departe din punct de vedere electric de sursele de alimentare ale sistemului de alimentare sau de cogenerarea locală (CHP).Prin urmare, pentru a reduce costurile de transmisie a puterii reactive, dispozitivele de compensare sunt amplasate direct în rețea până la 1 kV.

În întreprinderile cu sarcini specifice (șoc, puternic variabilă), pe lângă dispozitivele de compensare menționate mai sus, în rețelele din a doua grupă sunt utilizate dispozitive de compensare a filtrului, de echilibrare și de echilibrare a filtrului. Recent, în loc de compensatoare rotative, sunt din ce în ce mai utilizate compensatoare de putere reactivă statică (STK), care, împreună cu îmbunătățirea factorului de putere, vă permit să stabilizați tensiunea de alimentare.

Orez. 1. Amplasarea dispozitivelor de compensare în rețelele de alimentare cu energie electrică a unei întreprinderi industriale: GPP — principala substație descendentă a întreprinderii, SK — compensator sincron, ATS — comutator de transfer automat, KU1 — KB pentru compensarea centralizată a puterii reactive, KU2 — KB pentru compensarea de grup a puterii reactive, KU3 — KB pentru compensarea individuală a puterii reactive, TP1 -TP9 — posturi de transformare atelier, SD — motoare sincrone, AD — motoare asincrone

În rețelele de servicii ale majorității întreprinderilor, băncile de condensatoare statice sunt utilizate pentru reglarea puterii reactive. În acest caz, se realizează compensarea puterii reactive centralizată (KU1), de grup (KU2) sau individuală (KU3).

Astfel, sursele de putere reactivă din sistemul de alimentare cu energie al unei instalații industriale utilizate pentru a compensa puterea reactivă pot fi localizate așa cum se arată în Fig. 1.