Компенсация реактивной мощности в сети 0,4 кВ с целью сокращения потерь в цеховых трансформаторах | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 13 марта, печатный экземпляр отправим 17 марта.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №4 (346) январь 2021 г.

Дата публикации: 23.01.2021

Статья просмотрена: 19 раз

Библиографическое описание:

Головко, В. С. Компенсация реактивной мощности в сети 0,4 кВ с целью сокращения потерь в цеховых трансформаторах / В. С. Головко, Д. А. Легких. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 4 (346). — С. 22-24. — URL: https://moluch.ru/archive/346/77963/ (дата обращения: 01.03.2021).



В статье проведено исследование сокращения потерь в цеховых трансформаторах при помощи компенсирующих устройств, представлено описание используемых трансформаторов и компенсирующих устройств.

Ключевые слова: реактивная мощность, компенсация реактивной мощности, трансформаторная подстанция.

На промышленном предприятии имеется пять цехов, каждый цех при этом питается от двухтрансформаторной подстанции. Марка установленных на каждой подстанции трансформаторов, а также расчетные нагрузки цехов приведены в таблице. Требуется предусмотреть возможность установки компенсирующих устройств с целью сокращения потерь мощности в трансформаторах. При выборе компенсирующих устройств необходимо обеспечить желаемый тангенс tgφ ж =0,3. На основании исходных данных проведено решение данной задачи. Правильная компенсация позволит нам: снизить общие расходы на электроэнергию; уменьшить нагрузку элементов распределительной сети (подводящих линий, трансформаторов и распределительных устройств), тем самым продлевая их срок службы; снизить тепловые потери тока и расходы на электроэнергию; снизить влияние высших гармоник; подавить сетевые помехи, снизить несимметрию фаз; добиться большей надежности и экономичности распределительных сетей. Реактивная мощность и энергия усугубляют характеристики работы энергосистемы, то есть загрузка реактивными токами генераторов электрических станций наращивает затраты топлива; возрастают издержки в подводящих сетях и приемниках; возрастает снижение напряжения в сетях.

Реактивный ток дополнительно нагружает части электропередачи, собственно что приводит к наращиванию сечений проводов и кабелей и в соответствии с этим к наращиванию серьезных расходов на наружные и внутриплощадочные сети. Компенсация реактивной мощности, в реальное время, считается важным моментом позволяющим решить вопрос сбережения энергии буквально на всяком предприятии.

Номер подстанции

Тип(марка) трансформатора

Расчетная активная мощность цеха Рр, кВт

Расчетная реактивная мощность цеха, Qp, квар

1

ТСЗГЛ-630/10 У3

450

425

2

ТМГ-400/10 У1

380

350

3

ТСЗ-2500/10 УХЛ4

1980

1740

4

ТСГЛ-1600/10 У3

1430

980

  1. Произведем расчет потерь мощности в трансформаторе подстанции № 1

Тип

Мощность, кВ*А

Напряжение обмотки, кВ

Потери, кВт

Uк, %

Ixх, %

ВН

НН

Рхх

Ркз

ТСЗГЛ-630/10 У3

630

6,10 0,4

0,137 6,2

5

2

  1. Расчет мощности компенсирующего устройства

Произведем расчет мощности компенсирующего устройства для подстанции № 1

  1. Выбор числа и типа компенсирующих устройств

Компенсирующие устройства реактивной мощности — технические средства для генерации, поглощения, поглощения и генерации реактивной энергии в зависимости от превалирования в сети в определенный момент времени индуктивных или емкостных реактивных токов. Или проще — это установки на базе конденсаторов, индуктивностей (реакторов), а также управляющих и регулирующих устройств, которые могут только генерировать, только поглощать или генерировать и поглощать реактивную энергию в зависимости от текущего состояния (и характера) нагрузки.

Установка компенсирующих устройств мощность менее 150 квар не целесообразна, в таком случае мер по компенсации реактивной мощности можно не принимать.

Повторим расчет для подстанций № 2,3,4. (В пункте 4 представлен расчет для подстанции№ 3.)

  1. Уточнение расчетной мощности нагрузок подстанции. Уточнение расчета потерь

Расчетная реактивная мощность нагрузки подстанции № 3 с учетом компенсирующих устройств составит:

Потери мощности в трансформаторах подстанции № 3 с учетом компенсирующих устройств составят:

Из произведенных расчетов можно сделать вывод о том, что:

на подстанции № 1 КУ не требуется

на подстанции № 2 КУ не требуется

компенсация реактивной мощности на подстанции № 3 позволила сократить потери в трансформаторе ≈23 %

компенсация реактивной мощности на подстанции № 4 позволила сократить потери в трансформаторе ≈14 %

  1. Сводный расчет по всем подстанциям

№ ПС

Тип компенсирующего устройства

Компенсируемая реактивная мощность, квар

Потери мощности до компенсации

Потери мощности после компенсации

P, кВт

Q, квар

P, кВт

Q, квар

1

Не требуется

-

3,266

40,403

-

-

2

Не требуется

-

6,164

18,213

-

-

3

АКУ 0,4–275–35 У3

1100

23,518

126,428

18,575

97,630

4

АКУ 0,4–275–35 У3

550

12,057

101,149

10,391

86,609

Литература:

  1. Правила устройства электроустановок. Общие правила. — 7-е издание. — СПб.: ДЕАН, 2006. — 176 с.
  2. Переходные процессы в электроэнергетических систем (Юрий Куликов)-2003 г.
  3. Переходные процессы в линейных электрических цепях Круг К. А. 1948 г.
Основные термины (генерируются автоматически): реактивная мощность, устройство, компенсирующее устройство, подстанция, потеря мощности, компенсация, расчет мощности, расчетная реактивная мощность, реактивная энергия, трансформатор подстанции.


Задать вопрос