Transcript Лекция 4

Лекция 4
Определение суммарной
мощности БСК до 1000 В
QS до 1000 В обозначается Qнк.
Qнк= Qнк1+ Qнк2.
Qнк1 определяет выбор БСК по условию оптимального числа трансформаторов
цеховых ТП; Qнк2 определяет выбор БСК по условию оптимального снижения
потерь мощности в сетях.
Количество цеховых трансформаторов определяет пропускную способность
трансформаторов. Необходимо выбрать такое их число, чтобы передача
реактивной мощности была использована оптимально (минимальные потери в
трансформаторах).
Задача: определить составляющую Q", которая придет через
БСК.
Q" должна быть такой же, сколько составляет нагрузка.
где N – количество трансформаторов, b – коэффициент загрузки трансформаторов
(0,65-0,75 для 2-хтрансформаторных П/С).Nэ – оптимальное количество
трансформаторов нагрузка.
где k0 – коэффициент, зависящий от соотношения удельных затрат на установку
низковольтных и высоковольтных БСК.
где Зт – затраты на установку трансформаторов.
Nтэ=f(k0).
b – коэффициент, от которого зависит k0.
k0
1.03
1.05
1.07
1.09
1.12
1.15
Nтэ
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
Исходя из количества трансформаторов
где Рнт– нагрузка на 0,4 кВ.
Проверка:
Qнк=Qнт-Qт,
где Qнт – мощность нагрузки; Qт – мощность, которая передается с
высокой стороны на низкую.
Qнк>0 – поступает меньше, чем нужно, необходима дополнительная
реактивная мощность – требуется определение второй составляющей.
Qнк≤0 – реактивной мощности, передаваемой с высокой стороны
достаточно, чтобы запитать нагрузку на низкой стороне.
Если требуется определить Qнк2, то из нагрузки вычитают мощность
низковольтных батарей:
Qнк2=Qнт-Qнк1,
Qнк2=jNтэSт,
где Nтэ – количество трансформаторов, определенное на первом этапе; Sт
– мощность одного трансформатора; j – расчетный коэффициент,
определяемый в зависимости от значения коэффициентов к1 и к2. Их
значения приведены в справочниках. Для магистральных схем с тремя
и более трансформаторами j=к1/30. Для двухступенчатой схемы
питания j=к1/60.
Коэффициент к1 также зависит от затрат
где С0 – расчетная стоимость потерь 1 кВт мощности.
Коэффициент к2 зависит от кабельной линии
где l – длина линии ЭП; F – сечение кабельной линии; Sт – мощность
трансформатора, который подключен к этой линии.
Реактивная мощность, генерируемая синхронными двигателями
Максимальная реактивная мощность которую можно получить от СД,
где aМ – коэффициент, определяющий максимальную перегрузку двигателя при различных
коэффициентах загрузки СД, т.е. существует
зависимость коэффициента перегрузки СД от
коэффициента загрузки aм=а(bСД) – определяется
по номограммам в справочниках. Этот режим не
должен быть нормальным для СД.
Определение реактивной
мощности высоковольтных БСК
Для того чтобы определить мощность высоковольтных батарей,
необходимо:
Qвк=(Qнт+QA)-(Qэ1+Qнк+QСДэ),
где Qнт – мощность низковольтной нагрузки; QА – мощность
высоковольтной нагрузки; Qэ1 – мощность, получаемая от ЭС; Qнк –
мощность, получаемая от низковольтных БСК; QСДэ – мощность,
получаемая от СД.
Необходимо посчитать баланс реактивной мощности.
Если Qвк>0, то надо устанавливать высоковольтные батареи 6-10 кВ.
Если мощность БСК намного меньше 0, то требуется проверка определения
мощности источников реактивной мощности. Если разница <10 кВар, то
это допустимо.
Если затраты на установку высоковольтных БСК большие, то требуется
экономическое обоснование.
Распределение БСК по электрической сети
Предварительно определяются места, где в качестве источников
реактивной мощности используются СД. Это нужно для того, чтобы
не устанавливать БСК рядом с СД (не должно быть излишков Q т.к.
она передается по сетям, вызывая перегрузки).
БСК не следует устанавливать:
1. На силовых пунктах 0,4 кВ независимо от схемы электрической сети.
2. На П/С где мощность нагрузки менее 150 кВар – это экономически
нецелесообразно.
3. На магистральных линиях – существует электрическая связь между
П/С. На магистрали всегда собираются П/С разной мощности ==>
БСК устанавливают на самых мощных.
Пропорционально нагрузке устанавливаем мощность Qнк~Qнт.
Находится общая нагрузка и ищется соответствие между
источником и потребителем (на 1 кВар нагрузки сколько
приходится источника).
Схемы соединения и подключения БСК
в электрическую сеть
Для максимального использования емкости БСК рекомендуется
соединять конденсаторы по схеме D.
Мощность, вырабатываемая БСК:
Q=wCU210-3.
БСК устанавливаются на 0.22, 0.38, 0.66 кВ.
Все эти батареи изготавливаются промышленным образом на любом
трехфазном исполнении, как правило, по схеме D.
Для напряжения 6-10 кВ используются схемы Y и D с параллельнопоследовательным соединением конденсаторов в фазе.
Коммутационная аппаратура
Коммутационная аппаратура выбирается по току с запасом 50%.
Используются элегазовые или вакуумные выключатели на 6-10 кВ.
Для БСК 0,4 кВ ограничений по типу коммутационных аппаратов нет.
Для разряда БСК после отключения их от сети и для защиты
обслуживающего персонала устанавливают разрядные сопротивления:
Значение разрядного сопротивления выбирается, исходя из условия 1 Вт
на 1 кВар, и время разряда не должно превышать 1 мин.
Схемы подключения БСК на 0,4
кВ
R1, R2 – разрядные сопротивления.
Измерение, учет и регулирование
реактивной мощности в СЭС
Требования к системам учета и измерения
1. Точность измерения
2. Оперативность
3. Объем и достаточность разделения информации.
Регулирование реактивной мощности
1) Источники БСК – возможно регулирование по
ступенчатому принципу в зависимости от емкости
отдельного конденсатора.
В комплектных конденсаторных установках (ККУ)
предусмотрены (на 0,4 кВ) общий автоматический
выключатель и автоматы на каждой конденсаторной
батарее.
БУ – блок управления.
2) источники СД – регулировка реактивной мощности за
счет управления токов возбуждения СД. Закон
регулирования может быть любой. Обеспечивается
плавность регулирования реактивной мощности.
Выработку реактивной мощности СД необходимо
производить в случае, если СД не догружен по
активной мощности.
Принципы работы автоматики по
регулированию реактивной мощности
Регулирование реактивной мощности по времени суток рекомендуется,
если режимы реактивной мощности и напряжения достаточно
стабильны.
Регулирование реактивной мощности по уровню напряжения
рекомендуется в тех случаях, когда режим напряжения
определяется в основном режимом реактивной мощности.
Регулирование выдачи реактивной мощности по току нагрузки
рекомендуется, когда графики нагрузки активной и реактивной
мощности одинаковы.
Регулирование реактивной мощности по величине и направлению
рекомендуется, когда графики активной и реактивной мощности
различны и требуется ограничение выдачи реактивной мощности в
сеть энергосистемы.
Регулирование реактивной мощности по нескольким параметрам: по
времени суток с коррекцией по напряжению, по реактивной
мощности с коррекцией по напряжению и т.д.