Компенсация реактивной мощности в сети 0,4 кВ с целью сокращения потерь в цеховых трансформаторах

В статье проведено исследование сокращения потерь в цеховых трансформаторах при помощи компенсирующих устройств, представлено описание используемых трансформаторов и компенсирующих устройств.

Ключевые слова: реактивная мощность, компенсация реактивной мощности, трансформаторная подстанция.

На промышленном предприятии имеется пять цехов, каждый цех при этом питается от двухтрансформаторной подстанции. Марка установленных на каждой подстанции трансформаторов, а также расчетные нагрузки цехов приведены в таблице. Требуется предусмотреть возможность установки компенсирующих устройств с целью сокращения потерь мощности в трансформаторах. При выборе компенсирующих устройств необходимо обеспечить желаемый тангенс tgφ _ж =0,3. На основании исходных данных проведено решение данной задачи. Правильная компенсация позволит нам: снизить общие расходы на электроэнергию; уменьшить нагрузку элементов распределительной сети (подводящих линий, трансформаторов и распределительных устройств), тем самым продлевая их срок службы; снизить тепловые потери тока и расходы на электроэнергию; снизить влияние высших гармоник; подавить сетевые помехи, снизить несимметрию фаз; добиться большей надежности и экономичности распределительных сетей. Реактивная мощность и энергия усугубляют характеристики работы энергосистемы, то есть загрузка реактивными токами генераторов электрических станций наращивает затраты топлива; возрастают издержки в подводящих сетях и приемниках; возрастает снижение напряжения в сетях.

Реактивный ток дополнительно нагружает части электропередачи, собственно что приводит к наращиванию сечений проводов и кабелей и в соответствии с этим к наращиванию серьезных расходов на наружные и внутриплощадочные сети. Компенсация реактивной мощности, в реальное время, считается важным моментом позволяющим решить вопрос сбережения энергии буквально на всяком предприятии.

1. Произведем расчет потерь мощности в трансформаторе подстанции № 1

2. Расчет мощности компенсирующего устройства

Произведем расчет мощности компенсирующего устройства для подстанции № 1

3. Выбор числа и типа компенсирующих устройств

Компенсирующие устройства реактивной мощности — технические средства для генерации, поглощения, поглощения и генерации реактивной энергии в зависимости от превалирования в сети в определенный момент времени индуктивных или емкостных реактивных токов. Или проще — это установки на базе конденсаторов, индуктивностей (реакторов), а также управляющих и регулирующих устройств, которые могут только генерировать, только поглощать или генерировать и поглощать реактивную энергию в зависимости от текущего состояния (и характера) нагрузки.

Установка компенсирующих устройств мощность менее 150 квар не целесообразна, в таком случае мер по компенсации реактивной мощности можно не принимать.

Повторим расчет для подстанций № 2,3,4. (В пункте 4 представлен расчет для подстанции№ 3.)

4. Уточнение расчетной мощности нагрузок подстанции. Уточнение расчета потерь

Расчетная реактивная мощность нагрузки подстанции № 3 с учетом компенсирующих устройств составит:

Из произведенных расчетов можно сделать вывод о том, что:

на подстанции № 1 КУ не требуется

на подстанции № 2 КУ не требуется

компенсация реактивной мощности на подстанции № 3 позволила сократить потери в трансформаторе ≈23 %

компенсация реактивной мощности на подстанции № 4 позволила сократить потери в трансформаторе ≈14 %

5. Сводный расчет по всем подстанциям

Литература:

1. Правила устройства электроустановок. Общие правила. — 7-е издание. — СПб.: ДЕАН, 2006. — 176 с.
2. Переходные процессы в электроэнергетических систем (Юрий Куликов)-2003 г.
3. Переходные процессы в линейных электрических цепях Круг К. А. 1948 г.