Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Топ:
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Дисциплины:
2021-04-18 | 78 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
Цель работы: исследование влияния компенсации реактивной мощности потребителя электроэнергии на технико-экономические показатели электропередачи.
Общие сведения
Большинство современных потребителей электроэнергии переменного тока наряду с активной мощностью Р потребляет из сети реактивную (индуктивную) мощность QL. Это обусловлено тем, что электродвигатели, трансформаторы и другие электротехнические устройства содержат обмотки, связанные с переменными магнитными полями, т.е. помимо активного сопротивления обладают индуктивностью.
Потери активной мощности в линии электропередачи (ЛЭП), питающей потребителя и имеющей сопротивление R л:
.
Из этого выражения видно, что потери активной мощности в линии можно разделить на две составляющие: потери от передачи активной мощности Р и потери от передачи реактивной мощности Q. Отношение Q / Р = tgj называют коэффициентом реактивной мощности (cos j = P / S – коэффициент активной мощности). Естественный tgj промышленных предприятий (без установки специальных компенсирующих устройств) обычно находится в пределах
tg j = 0,7...1, т.е. реактивная мощность составляет от 70 до 100 % активной. Следовательно, большое потребление реактивной мощности существенно повышает потери в питающих сетях и удорожает передачу электроэнергии потребителю.
Кроме того, загрузка генераторов, трансформаторов и ЛЭП реактивной мощностью требует повышения установленной мощности генераторов и трансформаторов, а также сечения проводов ЛЭП. Генераторы и трансформаторы рассчитывают на определенный номинальный ток I ном и номинальную мощность , превышать которые нельзя: . При данной активной мощности потребителя Р возрастание Q требует установки генераторов и трансформаторов большей номинальной мощности S ном и сооружения ЛЭП с большей пропускной способностью (большим сечением проводов). В результате капитальные затраты на сооружение электростанций, трансформаторных подстанций и ЛЭП, а также текущие расходы на их обслуживание возрастают. Полная или частичная разгрузка электростанций и ЛЭП от реактивной мощности существенно повышает экономичность систем электроснабжения.
|
Потребление реактивной мощности снижают с помощью организационно-технических мероприятий и путем компенсации реактивной мощности.
К организационно-техническим мероприятиям относятся:
а) упорядочение технологических процессов с целью повышения загрузки оборудования и асинхронных двигателей, так как при малой загрузке коэффициент реактивной мощности tgj = Q / Р резко возрастает;
б) замена малозагруженных асинхронных двигателей и трансформаторов двигателями и трансформаторами меньшей мощности;
в) ограничение времени работы двигателей в режиме холостого хода;
г) применение, где это возможно, вместо асинхронных двигателей синхронных, работающих с cosj, близким к 1, либо с потреблением емкостной мощности.
Как правило, одних организационно-технических мероприятий оказывается недостаточно и дальнейшее снижение Q осуществляют путем компенсации части или всей реактивной мощности потребителя. Для этого параллельно потребителю подключают батареи конденсаторов (БК) или синхронные двигатели, работающие в режиме потребления емкостной мощности (рис. 6.1, а).
Рис. 6.1
Ток потребителя имеет активную и индуктивную составляющие (см. рис. 6.1). Подключение БК приводит к появлению емкостного тока , который компенсирует реактивную составляющую тока в линии до величины I P = IL – IC.
Умножив это равенство на U, получим уравнение для мощностей
Q = QL – QC или Q + QC = QL.
|
Последнее соотношение означает, что генератор, вырабатывающий реактивную мощность Q, и БК мощностью QC совместно покрывают реактивную мощность потребителя QL. Следовательно, БК по существу является местным источником реактивной мощности.
Физическое объяснение роли конденсаторов в процессе компенсации реактивной мощности состоит в следующем. Генерирование и потребление реактивной мощности представляет периодический обмен энергией между источником и потребителем. Емкость конденсаторов С и индуктивность потребителя L образуют колебательный контур (см. рис. 6.1, а), в котором осуществляется обмен энергией между С и L. Принимая на себя основную часть указанного колебательного процесса, БК разгружает от него генератор и ЛЭП.
Целесообразная степень компенсации реактивной мощности определяется экономическими соображениями. Для небольших предприятий часто экономически выгодна полная компенсация реактивной мощности (QC = QL, Q = 0, tgj = 0).
Мощность БК, необходимая для компенсации реактивной мощности, определяется по формуле
QC = Q п – Q = P (tgjп – tgj),
где Р – активная мощность потребителя;
Q п – естественная реактивная мощность потребителя;
Q – заданное значение реактивной мощности, поступающей из энергосистемы;
tgjп,tgj – естественный и требуемый коэффициенты реактивной мощности.
Предварительное задание к эксперименту
Приемник электроэнергии имеет полное сопротивление Z п = 70 Ом, коэффициент реактивной мощности tgjп = 2,05 (jп = 64°). Для компенсации реактивной мощности приемника параллельно ему включена батарея конденсаторов С (рис. 6.2).
Определить и записать в табл. 6.3 активную P п и реактивную Q п мощности приемника при напряжении на его зажимах U 2, а также мощность батареи конденсаторов Q С = P (tgjп–tgj2), необходимую для получения заданного вариантом коэффициента реактивной мощности tgj2 (табл. 6.1).
Т а б л и ц а 6.1
Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
U 2, В | 120 | 150 | 100 | 130 | 160 | 110 | 150 | 140 |
tgj2 | 0,4 | 0,7 | 0,1 | 0,3 | 0,6 | 0,2 | 0,5 | 0,8 |
j2,° | 21,8 | 35,0 | 5,7 | 16,7 | 31,0 | 11,3 | 26,6 | 38,7 |
|
|
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!