Расчет и выбор компенсирующего устройства

Для выбора компенсирующего устройства (КУ) необходимо знать:

- расчетную реактивную мощность КУ;

- тип компенсирующего устройства;

- напряжение КУ.

Расчетную реактивную мощность КУ можно определить из соотношения:

Qк._р = αР_м (tgφ - tgφ_к),

где α - коэффициент, учитывающий повышение cos φ естественным способом, принимается α = 0,9; tgφ, t g φ_к - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.

Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cos φк = 0,92... 0,95.

Задавшись cos φ_к из этого промежутка, определяют tg φ_к.

Значения Р_м,, tgφ выбираются по результату расчета нагрузок из «Сводной ведомости нагрузок».

Задавшись типом КУ, зная Q_к.р. и напряжение, выбирают стандартную компенсирующую установку, близкую по мощности.

Применяются комплектные конденсаторные установки (ККУ) или конденсаторы, предназначенные для этой цели.

tg φ_ф = tg φ - Q_к.ст./α Р_м,

где Q _К.СТ. - стандартное значение мощности выбранного компенсирующего устройства КУ, квар.

По t g φ > определяют cos φ.

По t g φопределяется фактический коэффициент мощности cosφ_ф:

cos φ_ф = cosφ (arctg φ_ф).

Структура условного обозначения компенсирующих устройств представлена на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Структурная схема условного обозначения компенсирующего устройства Пример 3.1.

Дано: исходные данные даны в Таблица 3.1

Таблица 3.1 Исходные данные

Параметр	cosφ	tgφ	Рм, кВт	Qм, квар	Sм, кВА
Всего на НН без КУ	0,85	0,63	393,6	210,1	473,1

 

Требуется:

- рассчитать и выбрать компенсирующее устройство КУ;

- выбрать трансформатор с учетом КУ.

Решение. Определяется расчетная мощность КУ.

Qк._р = α Р_м(tgα - tgφ_к) = 0,9*393,6*(0,63 - 0,33) = 106,3 квар.

Принимается cosφ_к = 0,95, тогда tgφ_к = 0,33. По табл. Е.3 прилож. Е выбираются две конденсаторные установки 2 × УК 2-0,38-50 со ступенчатым регулированием по 25 квар, по одной на секцию.

Определяются фактические значения tgφ и cosφ после компенсации реактивной мощности.

Результаты расчетов заносятся в табл. 3.2.

Определяется расчетная мощность трансформатора с учетом потерь.

S_p= 0,7 S_ВН = 0,7- 429,2 = 300,5 кВА;

ΔР_T = 0,02 S_НН = 0,02-408,7 = 8,2 кВт;

ΔQ_T = 0,1 S_НН = 0,1-408,7 = 40,9 квар;

Выбирается силовой трансформатор (прилож. Е табл. Е.1) типа ТМ 400-10/0,4 кВ, мощностью 400 кВА с техническими параметрами:

Определяется коэффициент загрузки трансформатора:

Данные расчета заносятся в табл. 3.2.

Сводная ведомость нагрузок

Таблица 3.2

 

Параметр	cos φ	tg φ	Рм, кВТ	Qм, квар	S м, кВА
Всего на НН без КУ	0,85	0,63	393,6	210,1	473,1
КУ				2x50
Всего на НН с КУ	0,94	0,35	393,6	110,1	408,7
Потери			8,2	40,9	41,7
Всего ВН с КУ			401,8		429,2

 

Пример 3.2. Расчет точек подключения компенсирующего устройство к магистральному шинопроводу ШМА1. Расчетная схема представлена на рис. 3.2

Рис. 3.2. Расчетная схема Требуется выбрать точки установки КУ. Решение. На ШМА1 устанавливается одно КУ мощностью 300 квар. Проверка выполнения условия в точках подключения нагрузок:

точка 1: 520 квар > 150 квар < 395 квар - условие не выполняется; точка

2: 395 квар > 150 квар < 195 квар - условие не выполняется; точка

3: 195 квар > 150 квар > 100 квар - условие выполняется; точка

4: 100 квар < 150 квар > 60 квар - условие не выполняется.

Следовательно, на ШМА1 подключается КУ мощностью 300 квар в точке 3.

На ШМА2 устанавливаются два КУ мощностью 300 и 400 квар. Проверяется выполнение условия:

Q′3 ≥ Q_2к(шма2) / 2 ≥ Q′₄ для дальнего КУ 2 в точках подключения на-грузок:

точка 10: 720 ≥ 200 ≥ 0 - условие выполняется;

точка 9: 620 ≥ 200 ≥ 200 - условие выполняется.

Следовательно, Q_2к = 400 квар можно подключить к точке 9 или 10 по конструктивным соображениям.

КУ2 подключается к точке 10.

Проверяется выполнение условий Q′₁-Q_2к ≥ Q_1к(ШМА2)/2 ≥ Q′₂-Q_2к для ближнего КУ1 в точках подключения нагрузок:

точка 6: 520 квар ≥ 150 квар ≤ 220 квар - условие не выполняется;

точка 7: 220 квар ≥150 квар ≥ 55 квар - условие выполняется.

Следовательно, Q_1к = 300 квар можно подключить к точке 7.

Ответ: подключить КУ мощностью 300 квар к точке 3; КУ1 мощно-стью 300 квар к точке 7; КУ2 мощностью 400 квар к точке 10.