Способы компенсации реактивной мощности.

Способы компенсации реактивной мощности - Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок

 

Рост активных нагрузок электросетей промышленных предприятий сопровождается потреблением реактивной мощности. Ее увеличение в элементах сети приводит к увеличению диапазонов изменения напряжения в различных ее точках; компенсация реактивной мощности должна решаться одновременно с вопросом регулирования напряжения в сети. Для этих целей получили 8 широкое распространение конденсаторные установки, размещаемые в любых точках распределительных сетей напряжением 0,22—10 кВ в непосредственной близости к месту потребления реактивной мощности. При этом можно или полностью отказаться от регулируемых под нагрузкой цеховых трансформаторов, или значительно уменьшить их диапазон регулирования, что приводит к снижению потерь энергии в сетях и улучшению качества напряжения у электроприемников. Рис 2. Способы компенсации реактивной мощности в сетях промышленных предприятий. а — централизованная на стороне высшего напряжения; б — централизованная на стороне низшего напряжения; в — групповая; г — индивидуальная Для покрытия реактивной мощности конденсаторами в сетях промышленных предприятий получили распространение централизованная, групповая и индивидуальная виды компенсации (рис. 2). При централизованной компенсации на стороне высшего напряжения (рис. 2, а), когда конденсаторная установка присоединяется к шинам 6—10 кВ трансформаторной подстанции, получается хорошее использование конденсаторов, их требуется меньше и стоимость 1 кВАр установленной мощности получается минимальной по сравнению с другими способами. При компенсации по этой схеме разгружаются от реактивной мощности только расположенные выше звенья энергосистемы, а внутризаводские распределительные сети и даже трансформаторы подстанции остаются не разгруженными от реактивной мощности, а следовательно, потери энергии в них не уменьшаются и мощности трансформаторов на подстанции не могут быть уменьшены. При централизованной компенсации на стороне низшего напряжения (рис. 2, б), когда конденсаторная установка присоединяется к шинам 0,38 кВ трансформаторной подстанции, от реактивной мощности разгружаются не только вышерасположенные сети 6—10 кВ, но и трансформаторы на подстанции, однако внутризаводские распределительные сети 0,38 кВ остаются неразгруженными. При групповой компенсации (рис. 2, в), когда конденсаторные установки устанавливаются в цехах и присоединяются непосредственно к цеховым распределительным пунктам (РП) или шинам 0,38 кВ, разгружаются от реактивной мощности и трансформаторы на подстанции и питательные сети 0,38 кВ. Неразгруженными остаются только распределительные сети к отдельным электроприемникам. В целях равномерного распределения компенсирующих устройств целесообразно подключать конденсаторную установку к шинам РП таким образом, чтобы реактивная нагрузка этого РП составляла более половины мощности подключаемой конденсаторной установки. При индивидуальной компенсации (рис. 2, г), когда конденсаторная установка подключается непосредственно к зажимам потребляющего реактивную мощность электроприемника, что является основным требованием создания реактивной мощности по возможности ближе к месту ее потребления, такой способ будет наиболее эффективным в отношении разгрузки от реактивной мощности питательной и распределительной сетей, трансформаторов и сетей высшего напряжения. При индивидуальной компенсации происходит саморегулирование выработки реактивной мощности, так как конденсаторные установки включаются и отключаются одновременно с приводными электродвигателями машин и механизмов. Практически распространенными способами компенсации реактивной мощности электроснабжения промышленных предприятий является групповая компенсация, возможны также варианты комбинированного размещения конденсаторных установок. Определение наивыгоднейших решений выбора способа компенсации реактивной мощности производится на основании технико-экономических расчетов тщательных исследований производственных условий, факторов конструктивного характера и т. д. [1]. При выборе места размещения конденсаторной установки в распределительной сети необходимо учитывать ее влияние на режим напряжения и величину потерь энергии в сети. Как правило, компенсация реактивной мощности должна производиться в той же сети (на том же напряжении), где она потребляется, при этом будут минимальные потери энергии, а следовательно, и меньшие мощности трансформаторов. При компенсации реактивной мощности необходимо также учитывать характер изменения нагрузки предприятия. Если нагрузка предприятия подвергается значительным колебаниям реактивной мощности, необходимо установить конденсаторную установку с автоматическим регулированием ее мощности. При загрузке большей части графика постоянной реактивной нагрузкой возможна установка соответствующей части постоянно включенной нерегулируемой конденсаторной установки, а остальную часть конденсаторной установки предусматривают с автоматическим регулированием ее мощности в зависимости от графика реактивной мощности предприятия. Кроме установки специальных компенсирующих устройств для выравнивания графика реактивной нагрузки на предприятии необходимо стремиться к уменьшению передачи реактивной мощности по электрическим сетям естественными мерами: упорядочением технологического процесса, улучшением режима работы электроприемников и др. Особое внимание следует обратить на компенсацию реактивной мощности в сетях с резко переменными нагрузками, ртутными выпрямителями или другими преобразователями, которые создают высшие гармонические тока и напряжения, вредно отражающиеся на работе конденсаторов. В этих случаях необходимо предусматривать специальные защиты., которые отключают конденсаторные установки при возникновении высших гармоник, или специальные устройства (фильтры), ограничивающие действие гармоник.