Теоретическая база. Компенсация реактивной мощности. Лекция 03

Содержание

Слайд 2

Задачи компенсации реактивной мощности (КРМ) снижение расходов на электроэнергию; снижение требований

Задачи компенсации реактивной мощности (КРМ)
снижение расходов на электроэнергию;
снижение требований к мощности

системы;
улучшение стабильности напряжения;
снижение потерь.
Слайд 3

Способы установки источников реактивной мощности (ИРМ): индивидуальный (непосредственно у нагрузок, обычно

Способы установки источников реактивной мощности (ИРМ):
индивидуальный (непосредственно у нагрузок, обычно линейных)


групповой (на присоединении или на подстанции).

Преимущества индивидуальной установки рядом с нагрузками:

Слайд 4

Преимущества индивидуальной установки рядом с нагрузками: предсказуемость; ИРМ не могут создать

Преимущества индивидуальной установки рядом с нагрузками:
предсказуемость; ИРМ не могут создать проблемы

в сети при работе без нагрузки;
не требуются отдельные выключатели, нагрузка всегда включается вместе с относящимся к нему конденсатором;
оптимизация режимов работы нагрузки за счет более эффективного использования электроэнергии и снижения просадок напряжения;
нагрузки можно переставлять и переподключать вместе с относящимися к ним конденсаторами;
снижение потерь в питающей линии;
повышение пропускной способности системы.
Слайд 5

Преимущества установки ИРМ на присоединении или на подстанции: экономичность - ниже

Преимущества установки ИРМ на присоединении или на подстанции:
экономичность - ниже цена

за квар;
технологичность – имеются стандартные комплектные установки
простота автоматизации при большой единичной мощности - переключение конденсаторов обеспечивает получение строго необходимой реактивной мощности, что исключает перекомпенсацию и связанные с ней перенапряжения.
повышение пропускной способности системы.
Слайд 6

Слайд 7

Изучение особенностей объекта Мощность нагрузки Постоянство нагрузки Нагрузочная способность Способ начисления платы за электроэнергию

Изучение особенностей объекта
Мощность нагрузки
Постоянство нагрузки
Нагрузочная способность
Способ начисления платы за электроэнергию

Слайд 8

Баланс реактивной мощности в сети сеть 110 кВ сеть 35 кВ

Баланс реактивной мощности в сети
сеть 110 кВ сеть 35 кВ сеть 220 кВ
-

баланс
Если , то
Слайд 9

Размещение КУ в сети КУ нужно распределять так, чтобы потери мощности

Размещение КУ в сети
КУ нужно распределять так, чтобы потери мощности в

сети были минимальными.
В электрических сетях двух уровней напряжения следует в первую очередь устанавливать КУ на шинах НН ПС с более низким номинальным напряжением высокой стороны.
В сети с одним уровнем напряжения целесообразно компенсировать реактивную мощность в первую очередь у наиболее электрически удаленных потребителей.
При незначительной разнице в электрической удаленности ПС от ИП в сети одного номинального напряжения расстановку КУ следует производить по условию равенства tgφ на шинах НН, исходя из баланса реактивной мощности:
Мощность КУ в каждом узле
- для резервирования
Слайд 10

Регулирование напряжения в сети с помощью КРМ Условие выбора – поддержание

Регулирование напряжения в сети с помощью КРМ
Условие выбора – поддержание

желаемого напряжения на сторонах СН и НН
Суммарные потери напряжения в сети
Мощность КУ
Слайд 11

Регулирование напряжения в сети с помощью КРМ

Регулирование напряжения в сети с помощью КРМ

Слайд 12

Регулирование напряжения в сети с помощью КРМ Продольная КРМ 1. Потери

Регулирование напряжения в сети с помощью КРМ
Продольная КРМ
1. Потери напряжения

в ВЛ без КРМ
2. Допустимые потери напряжения, кВ
3. Сопротивление КУ из условия снижения ΔU до ΔUДОП
откуда
4. Ток в линии
5. Выбор серийно выпускаемого однофазного конденсатора для снижения потерь напряжения
6. Номинальный ток конденсатора
7. Число конденсаторов, включенных параллельно в одну фазу
(обеспечение расчетного тока линии)
Слайд 13

Регулирование напряжения в сети с помощью КРМ Продольная КРМ 8. Сопротивление

Регулирование напряжения в сети с помощью КРМ
Продольная КРМ
8. Сопротивление конденсатора
9.

Число конденсаторов, включенных последовательно в одну фазу (обеспечение ΔU жел)
10. Общее число конденсаторов в УПК
11. Установленная мощность УПК
12. Номинальное напряжение КУ (УПК)
13. Номинальный ток УПК
14. Фактическое сопротивление КУ
15. Фактические потери напряжения после КРМ
16. Сравнение ΔU факт с ΔUДОП
Слайд 14

Экономическая задача КРМ

Экономическая задача КРМ

Слайд 15

Оптимальное размещение КУ в распределительной сети Исключение узлов, в которых установка

Оптимальное размещение КУ в распределительной сети
Исключение узлов, в которых установка КУ

невозможна или нежелательна.
Определение граничного значения уменьшения потерь мощности в сети, при котором установка КУ еще выгодна
Вычисление значений снижения потерь мощности после установки КУ
Определение целесообразности установки КУ в узле
Определение узла сети, при установке КУ в котором будет наибольшее снижение потерь мощности
Слайд 16

Слайд 17

«Методические указания по проектированию развития энергосистем», утвержденные приказом Минпромэнерго России от

«Методические указания по проектированию развития энергосистем», утвержденные приказом Минпромэнерго России от

30 июня 2003 года № 281. 
«Инструкция по проектированию городских электрических сетей». РД 34.20.185-94 (СО 153-34.20.185-94, приказ ОАО РАО «ЕЭС России» от 14.08.2003 №4 22). 
Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации, утвержденные приказом Минэнерго России от 19 июня 2003 № 229, зарегистрированные в Минюсте (регистрационный № 4799 от 20 июня 2003 года).
Информационное письмо ОАО РАО «ЕЭС России» от 7.07.2006 № ВП-170 «О рекомендациях к разработке программ «Реактивная мощность» и «Повышение надежности распределительных электрических сетей».
НТП ЭПП-94 (ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ имени Ф.Б.Якубовского) «Нормы технологического проектирования. Проектирование электроснабжения промышленных предприятий» М788-1090
Правила учета электрической энергии. Минтопэнерго России, 19.09.1996; Минстрой России, 20.09.1996 
Слайд 18

СО 153-34.20.112 (РД 34.20.112) Указания по выбору средств регулирования напряжения и

СО 153-34.20.112 (РД 34.20.112) Указания по выбору средств регулирования напряжения и

компенсации реактивной мощности при проектировании электроснабжения сельскохозяйственных объектов и электрических сетей сельскохозяйственного назначения: /Утв. Минэнерго СССР
СО 153-34.20.544 (РД 34.20.544) Типовая инструкция по оптимальному управлению потоками реактивной мощности и уровнями напряжения в электрических сетях энергосистем: ТИ 34-70-002-82: /Утв. Главтехупр. Минэнерго СССР
СТО 56947007-29.180.02.140-2012 Методические указания по проведению расчетов для выбора типа, параметров и мест установки устройств компенсации реактивной мощности в ЕНЭС. ПАО «ФСК ЕЭС»
РТМ 36.18.32.6-92 Указания по проектированию установок компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения промышленных предприятий
Слайд 19

экономическая величина реактивной мощности Qэ в часы макси­мальных нагрузок системы определяется

экономическая величина реактивной мощности Qэ в часы макси­мальных нагрузок системы определяется

как
Qэ = tg ϕэ ⋅ Рр

Если Qэ ≥ Qр, то применять дополнительные меры по компенсации реактивной мощности не обязательно.
Если Qэ > Qр, то мощность компенсирующих устройств Qку определим как Qку = Qр – Qэ.
Если Qр < 0, то это говорит о том, что потребитель генерирует реактивную мощность. Величина генерации не должна превышать 10 % от Рр .

Слайд 20

Для нахождения величины компенсирующих устройств, подключенных к шинам 6-10 кВ, определяем

Для нахождения величины компенсирующих устройств, подключенных к шинам 6-10 кВ, определяем

где

tgϕ - коэффицент расчетной реактивной мощности, подключенной к шинам 6-10 кВ нагрузки с напряжением >1000 В; ΣQpB и ΣPpB -суммарная реактивная и активная расчетные мощности нагрузки с напряжением 6-10 кВ, подключенной к шинам.
Если tg ϕв ≤ tg ϕэ размещать компенсирующие устройства на шинах 6-10 кВ не рекомендуется.
Если tg ϕв > tg ϕэ, то мощность компенсирующих устройств, подключа­емых к шинам 6-10 кВ:
Qку.в = (tg ϕв – tg ϕэ) ⋅ Рр
Слайд 21

Оставшуюся часть компенсирующих устройств размещаем на стороне низшего напряжения цеховых подстанций:

Оставшуюся часть компенсирующих устройств размещаем на стороне низшего напряжения цеховых подстанций:
Qку.н

= Qку – Qку.в
Распределение компенсирующих устройств производим пропорцио­нально расчетным реактивным нагрузкам цехов.
Qку.нi = (Qку.н ⋅ Qрнi)/Σ Qрн
где Qку.нi - мощность компенсирующих устройств i-ro цеха на низком напряжении;
Примечание: 1) устанавливать компенсирующие устройства мощностью менее 150 квар обычно экономически невыгодно;
2) на шинах низшего напряжения цеховой подстанции может быть установлена компенсирующая установка большей мощности, чем по расчету с целью снижения перетоков реактивной мощности и доведению коэффи­циента реактивной мощности по конкретной цеховой подстанции до необхо­димого уровня (0,3 ÷ tg ϕэ).

Распределение по мощности