РАСЧЁТ МОЩНОСТИ И ВЫБОР КОМПЕНСИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

К сетям напряжением 380 В на промышленных предприятиях подключается бóльшая часть потребителей реактивной мощности. Коэффициент мощности нагрузки обычно не превышает 0,8. Сети напряжением 380 В электрически более удалены от источников питания, поэтому передача реактивной мощности в сеть низкого напряжения требует увеличения сечений проводов и кабелей, повышения мощности силовых трансформаторов и сопровождается потерями активной и реактивной мощности. Затраты, обусловленные перечисленными факторами, можно уменьшить или даже устранить, если осуществить компенсацию реактивной мощности. Поэтому компенсация реактивной мощности является неотъемлемой частью задачи электроснабжения цеха.

Как правило, в цехах, предложенных для выполнения курсового проекта, в качестве компенсирующего устройства (КУ) применяются батареи статических конденсаторов (БК). Необходимо определить суммарную реактивную мощность БК, выбрать тип стандартных БК, а также места их расположения в цехе. В курсовом проекте рекомендуется выполнить централизованную компенсацию реактивной мощности путём подключения БК к каждой секции сборных шин 0,4 кВ цеховой ТП (см. рис. 2.1).

Расчётная реактивная мощность КУ Q_к.р, квар, определяется из соотношения

Q_к.р = αР_см(ШНН) (tg φ_см – tg φ_э),

где α – коэффициент, учитывающий выполнение мероприятий в цехе по компенсации реактивной мощности, не требующих наличия компенсирующих устройств (учитывающий естественные способы повышения cos φ); принимается α = 0,9;

Р_см(ШНН) – средняя расчётная активная мощность на шинах низкого напряжения (ШНН) цеховой ТП за максимально загруженную смену, кВт;

tg φ_см – средневзвешенный коэффициент реактивной мощности, соответствующий мощностям Р_см и Q_см на ШНН цеховой ТП до компенсации реактивной мощности (берётся из табл. 2.2);

tg φ_э – оптимальный коэффициент реактивной мощности, соответсвующий установленному энергосистемой значению экономически оптимальной реактивной мощности Q_э1, выдаваемой предприятию в часы максимума активной нагрузки энергосистемы, и средней расчётной активной мощности предприятия за максимально загруженную смену [15] (принимается согласно заданию к курсовому проекту).

При определении расчётной мощности, по которой выбирается мощность КУ, следует учитывать наличие в цехе синхронных двигателей (СД), так как они являются источником реактивной мощности. Реактивная мощность Q_сд, генерируемая каждым СД, квар, определяется по формуле

Q_сд = Р_ном.сд К_з.сд tg φ_ном,

где Р_ном.сд – номинальная активная мощность двигателя, кВт;

К_з.сд – коэффициент загрузки СД по активной мощности;

tg φ_ном – номинальный коэффициент реактивной мощности СД (при отсутствии данных принимается 0,6).

Поэтому, если в цехе установлены синхронные двигатели напряжением 380 В, то расчётная мощность КУ определяется по формуле

Q_к.р = αР_см(ШНН) (tg φ_см – tg φ_э) – ΣQ_сд,

где ΣQ_сд – суммарная реактивная мощность, генерируемая СД, квар.

По расчётной мощности КУ и заданному напряжению цеховой сети (380 В) по табл. 2.3 или по табл. 6.1.1 [32] выбираются тип и стандартная мощность конденсаторных установок, выписываются необходимые технические данные (тип, номинальная мощность, число ступеней регулирования, масса, габаритные размеры).

Оформляется табл. 2.4, в которой первая строка «Всего на ШНН ТП без КУ» заполняется по результатам расчёта из строки «Всего на ШНН ТП» табл. 2.2. Номинальная мощность выбранного КУ заносится в строку «Мощность КУ» в графы 3 и 8 табл. 2.4.

Таблица 2.3