Экономическое сравнение различных типов и мощности компенсирующих устройств.

Выбор типа и мощности компенсирующих устройств производится либо путем по парного экономического сравнения компенсирующих устройств между собой, либо путем экономического сравнения одного из компенсирующих устройств с потреблением РМ из энергосистемы.

Рассмотрим принципы выбора на примере экономического сравнения НБК и ВБК для схемы, приведенной на рис. 6.1, где Q_Р.ВН - расчетная реактивная мощность нагрузки, подключенной к шинам 6кВ (высокого напряжения); Р_Р.НН и Q_Р.НН - расчетные активная и реактивная мощности нагрузки низкого напряжения, подключенной к шинам 0,4 кВ.

 

 

В качестве критерия сравнения используются удельная стоимость затрат на 1кВАр РМ и минимум приведенных затрат.

Напомним, что НБК по сравнению с ВБК имеет выше удельную стоимость и выше удельные потери мощности. Однако в отличие от ВБК при установке НБК разгружаются от передачи РМ линии распределительной сети 6-10 кВ и трансформаторы 6(10)/0,4 кВ.

Капитальные затраты на вводные устройства, через которые БСК подключается к сети, для НБК можно не учитывать.

При установке только НБК выражение для приведенных затрат на КРМ можно записать в виде

З_НБК = З_1НБК Q - С_П, (6)

где С_П - стоимость снижения потерь активной мощности в сети 6 кВ.

При установке только ВБК затраты будут

З_ВБК = З_0ВБК + З_1ВБК Q. (6.19)

Подставим в (6) значение стоимости потерь С_П.

Тогда для затрат при установке только НБК можно получить следующее выражение

З_НБК = З^/_НБК Q_НБК + З^/_2НБК Q²_НБК, (6.20)

где З^/_1НБК = З_1НБК - ; (6.21)

З^/_2НБК = , (6.22)

где R_Э = R_Л + R_Т, (6.23)

где R_Л и R_Т - активные сопротивления линии Л и трансформатора Т на рис. 6.1.

Построим кривые изменения затрат по выражениям (6.19) и (6.20) в функции РМ (рис. 6.2).

Найдем на кривой НБК точку А, в которой наклон кривой НБК (наклон касательной к кривой) равен наклону прямой ВБК. Это означает, что в точке А равны приросты затрат, т.е. равны производные

.

Дифференцируя (6.19) и (6.20), приравнивая производные и решая полученное равенство относительно Q, находим

Q_А = (6.24)

Значению Q_А соответствует наибольшая разница в затратах на НБК и ВБК и следовательно наименьший срок окупаемости для НБК [26, 27].

В точке Б кривые ВБК и НБК пересекаются. Обозначим

Q_Б = Q_А + DQ_БК, (6.25)

где DQ_БК - дополнительная мощность батарей конденсаторов.

Приравнивая затраты по (6.19) и (6.20) и решая относительно DQ, находим с учетом (6.22)

 

DQ_БК = (6.26)

Рис. 6.2 и выражения (6.24) - (6.26) позволяют выбрать тип и мощность батареи конденсаторов в зависимости от величины мощности Q_К, которую требуется скомпенсировать

Q_K = Q_Р.НН - Q_Т, (6.27)

где Q_Т - РМ, которую можно передать через трансформатор Т из сети 6 кВ в сеть 0,38 кВ.

, (6.28)

где b - рекомендуемый коэффициент нагрузки трансформатора Т;

S_НОМ - номинальная мощность трансформатора.

Если Q_K < Q_Б, то в качестве критерия целесообразно принять приведенные затраты, которые при этом меньше для НБК. Поэтому принимают Q_НБК = Q_К и Q_ВБК= 0.

Если Q_K > Q_Б, то в качестве критерия принимают удельные затраты (прирост затрат). В этом случае целесообразно принять Q_НБК = Q_А по (6.24).

Это значение Q_НБК называют заведомо целесообразной мощностью НБК и обозначают Q_НБК.0. В соответствии с (6.24)

Q_НБК.0 = . (6.29)

Для компенсации оставшейся не скомпенсированной мощности можно установить ВБК

Q_ВБК = Q_К - Q_НБК.

Однако такое решение бесспорно только при отсутствии СД на шинах 6 кВ. Если на шинах 6(10) кВ имеются СД, то для выбора средств компенсации оставшейся мощности целесообразно провести экономическое сравнение СД и ВБК.