Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий

Содержание

Слайд 2

Распределение мощности КУ напряжением до 1000В в сети предприятия

Распределение мощности КУ напряжением до 1000В в сети предприятия

Слайд 3

Основными схемами внутрицехового ЭС (до 1000В) является: –блок трансформатор-магистраль (один шинопровод

Основными схемами внутрицехового ЭС (до 1000В) является:
–блок трансформатор-магистраль (один шинопровод с

ответвлениями);
– радиально-магистральная схема, когда от трансформатора получает питание два магистральных шинопровода;
– радиальная схема с кабельными линиями.
Слайд 4

В группе однотипных трансформаторов суммарная мощность НБК напряжением до 1000в распределяется

В группе однотипных трансформаторов суммарная мощность НБК напряжением до 1000в распределяется

пропорционально их реактивной нагрузке
Распределение мощности КУ в схеме ШМА с ответвлениями.
Рассматривают два случая:
а). Ответвления в виде ШРА
б). Ответвления виде отдельных нагрузок
Слайд 5

Ответвления в виде ШРА Суммарная мощность КУ должна распределяться между ответвлениями

Ответвления в виде ШРА

Суммарная мощность КУ должна распределяться между ответвлениями (начиная

с конца) таким образом, чтобы обеспечивалась полная компенсация реактивной мощности, но без перекомпенсации.
Слайд 6

Ответвления виде отдельных нагрузок Если на шинопроводе предусмотрена только одна КУ

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 – расчетная реактивная нагрузка пролета ШП перед узлом
Qнн (i+1) – расчетная реактивная нагрузка пролета ШП после узла
Слайд 7

Пример Определите место присоединения БНК мощностью 300 квар к ШМА. Условие выполняется в узел 4

Пример

Определите место присоединения БНК мощностью 300 квар к ШМА.
Условие выполняется

в узел 4
Слайд 8

При установке двух КУ суммарной мощности их мощность и точка присоединения определяется следующим образом:

При установке двух КУ суммарной мощности их мощность и точка присоединения

определяется следующим образом:
Слайд 9

1. Предварительно принимаем: Qкн1 = Qкн2 2. Находим точку присоединения дальней

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 – Qкн2 > Qкн /4 > Qнн (i+1) – Qкн2
Слайд 10

4. Уточняется мощность второй КУ Qкн2= Σ Qннi· rшi / Σ

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 узлами.
Допускается заменять соответствующими длинами участков.
5. Уточняем расчетную мощность ближней КУ.
Qкн1 = Qкн – Qкн2
Слайд 11

Определить точки присоединения к МШ двух БНК. Ближняя БНК имеет мощность

Определить точки присоединения к МШ двух БНК. Ближняя БНК имеет мощность

150 кВар, дальняя БНК 200 квар.
Слайд 12

Р е ш е н и е: 1.Находим место установки дальней

Р е ш е н и е: 1.Находим место установки дальней

БНК
Узел 5 60< 200 >0
Узел 4 260 > 200 > 60
Узел 3 410> 200 < 260
Таким образом, оптимальным местом подключения дальней БНК является узел 4.
2. Определяется место подключения к МШ ближней БНК
Узел 1 630-200> 150/2 < 530-200
Узел 2 530-200> 150/2 < 410-200
Узел 3 410-200 > 150/2 > 260-200
Узел 4 260-200 < 150/2 > 60-200
Ближняя БНК мощностью 150 квар должна быть подключена в узле 3.
Слайд 13

Определить точки присоединения к МШ двух БНК общей мощностью 350 квар

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
Слайд 14

3. Определяем место установки ближней БНК Узел 1 630-175 >175/2 Узел

3. Определяем место установки ближней БНК
Узел 1 630-175 >175/2 <530-175
Узел 2

530-175 >175/2 <410-175
Узел 3 410-175> 175/2 >260-200
4. Определяем мощность установок
Qнк2= (60х50+200х50)/260=123 квар
Qнк1= 350-123 = 227 квар
Слайд 15

Распределение мощности КУ для радиально – магистральной схемы

Распределение мощности КУ для радиально – магистральной схемы

Слайд 16

При определении суммарной мощности КУ между двумя ШМА расчет выполняется в

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 нагрузка каждого шинопровода
Qэкв1 = Σ Qннi· ri / Σ ri
Слайд 17

3. Определяется реактивная нагрузка всей схемы Qэкв = Qэкв1 + Qэкв2

3. Определяется реактивная нагрузка всей схемы
Qэкв = Qэкв1 + Qэкв2
4 Определим

эквивалентное сопротивление расчетной схемы
5. Определяем реактивную ( не скомпенсированную) нагрузку через трансформатор
Qт = Qэкв – Qкн
Слайд 18

6. Определяем мощность КУ каждого шинопровода Qкн1 = Qэкв1 – Qт

6. Определяем мощность КУ каждого шинопровода
Qкн1 = Qэкв1 – Qт (Rэкв

/ r экв1)
7. Определяем точку присоединения конденсаторной установки
Слайд 19

Распределить суммарную мощность конденсаторов (QКНΣ=300квар) между двумя магистральными шинопроводами : 30м

Распределить суммарную мощность конденсаторов (QКНΣ=300квар) между двумя магистральными шинопроводами
:

30м

50м

70м

20м

50м

150квар

200квар

150квар

100квар

200квар

Слайд 20

Эквивалентное сопротивление r1 = 20+50+50+30=150м r2 = 70м 2. Определяем эквивалентную

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. Определяется реактивная нагрузка всей схемы
Qэкв = Qэкв1 + Qэкв2 = 367+200=567 квар
Слайд 21

4 Определим эквивалентное сопротивление расчетной схемы Rэкв = 1 / (

4 Определим эквивалентное сопротивление расчетной схемы
Rэкв = 1 / ( 1/150+1/70)

=45,5
5. Определяем реактивную ( не скомпенсированную) нагрузку через трансформатор
Qт = Qэкв – Qкн=567-300=267
6. Определяем мощность КУ каждого шинопровода
Qкн1 = Qэкв1 – Qт (Rэкв / r экв1)=
367-267(45,5/150)=186 квар
Qкн2 = 300-186=114 квар
Слайд 22

Распределение мощности КУ для схемы с радиальными линиями 1 2 i

Распределение мощности КУ для схемы с радиальными линиями

1

2

i

i+1

Rкл1

Qнн2

Rкл2

Rклi

Rклi+1

Qнн1

Qннi

Qннi+1

Qкнi+1

Слайд 23

Допускается распределение мощности КУ между кабельными линиями пропорционально их реактивной нагрузке

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 разница между их сопротивлениями не превышает 200%.
Слайд 24

Если это условие не выполняется, распределение мощности КУ между кабельными линиями

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 линии;
Qнн – суммарная реактивная нагрузка трансформатора;
Qкн – суммарная мощность компенсирующих устройств на напряжение до 1000 В
Rэкв – эквивалентное сопротивление расчетной схемы;
ri – активное сопротивление радиальной линии.
Слайд 25

Распределить суммарную мощность конденсаторов (QКНΣ=300квар) между радиальными линиями 1 5х50 2

Распределить суммарную мощность конденсаторов (QКНΣ=300квар) между радиальными линиями

1

5х50

2

3

300м
R0= 0,625

200м
1,25

250
0,625

Qнн1=200 квар

150квар

250 квар

5х25

5х50

Слайд 26

1.Определяем сопротивление каждой линии R1 = 0,625х0,3 =0,188 Ом R2 =

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) =0,064 Ом
Слайд 27

3.Определяем НКУ по линиям Qкн1 = Qнн i – (Qнн –

3.Определяем НКУ по линиям
Qкн1 = Qнн i – (Qнн – Qкн

)(Rэкв / ri)=
200-(600-300)0,064/0,188= 97,9
Qкн2 =150-(600-300)0,064/0,25= 73,3
Qкн3 = 250 – (600-300)0,064/0,157=
127,8
Слайд 28

Оптимальное расстояние от шин напряжением до 1000В КТП до точки присоединения конденсаторной установки

Оптимальное расстояние от шин напряжением до 1000В КТП до точки присоединения

конденсаторной установки
Слайд 29

Определяется по формуле: Lo = Lм +( 1 - Qкн /

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 шинопровода.


Lp

Qннш

к

Lo

Qкн

0

м

Слайд 30

Пример Нагрузка участка цеха, присоединенного к шинопроводу длиной 230 м и

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 = 130м, суммарная реактивная мощность нагрузки Q = 500квар. Расчетная оптимальная мощность установленной батареи конденсаторов Qс = 400квар.
Определить расстояние от ТП до места установки батареи конденсаторов из условия минимума потерь в шинопроводе.