Презентация на тему: Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения

Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий.
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Мощность компенсирующего устройства электроустановки потребителя электрической энергии определяется :
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Выбор мощности компенсирующих устройств осуществляется в два этапа:
Ход расчета
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Синхронные компенсаторы
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Располагаемой реактивная мощность СД вычисляется
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Годовое число использования максимальной реактивной мощности при потреблении, не превышающем экономическое значение
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Синхронные двигатели 10кВ
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Пример
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Второй этап :
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения
1/45
Средняя оценка: 4.8/5 (всего оценок: 63)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (118 Кб)
1

Первый слайд презентации: Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий

Изображение слайда
2

Слайд 2

Выбор мощности компенсирующих устройств.

Изображение слайда
3

Слайд 3: Мощность компенсирующего устройства электроустановки потребителя электрической энергии определяется :

Изображение слайда
4

Слайд 4

Выбор средств компенсации должен производиться для режима наибольшего потребления реактивной мощности в сети проектируемой электроустановки.

Изображение слайда
5

Слайд 5

Выбор типа, мощности, места установки и режима работы компенсирующих устройств должен обеспечивать наибольшую экономичность при соблюдении: а) допустимых режимов напряжения в питающей и распределительных сетях; б) допустимых токовых нагрузок во всех элементах сети; в) режимов работы источников реактивной мощности в допустимых пределах; г) необходимого резерва реактивной мощности.

Изображение слайда
6

Слайд 6

Минимум приведенных затрат учитывает: а) затраты на установку компенсирующих устройств и дополнительного оборудования к ним; б) снижение стоимости оборудования трансформаторных подстанций и сооружения распределительной и питающей сети, а также потерь электроэнергии в них в) снижение установленной мощности электростанций, обусловленное уменьшением потерь активной мощности.

Изображение слайда
7

Слайд 7: Выбор мощности компенсирующих устройств осуществляется в два этапа:

На первом этапе определяется – мощность батарей низковольтных конденсаторов, устанавливаемых в сети до 1 кВ по критерию выбора минимального числа цеховых трансформаторных подстанций; – рассчитывается реактивная мощность синхронных двигателей

Изображение слайда
8

Слайд 8: Ход расчета

1. Для каждой технологически группы ЭП определяется минимальное число цеховых трансформаторов одинаковой единичной мощностью при полной компенсации. где Р — активная мощность на стороне до 1000 В; β ТР — коэффициент загрузки трансформаторов; S ТР — номинальная мощность одного трансформатора

Изображение слайда
9

Слайд 9

2. По найденному количеству трансформаторов рассчитывается наибольшая мощность, которая может быть передана через трансформаторы в сеть до 1 кВ:

Изображение слайда
10

Слайд 10

Q т = √ ( К пер · N тр min ·β тр · S тр ) 2 –Р 2 рн где Кпер — коэффициент, учитывающий допустимую систематическую перегрузку трансформаторов в течение одной смены, Кпер = 1,1 — для трансформаторов масляных и заполненных негорючей жидкостью, Кпер = 1,05 — для сухих трансформаторов.

Изображение слайда
11

Слайд 11

3. Суммарная мощность БНК определится по выражению: Q нк1 = Q рн – Q т Если расчетное значение Q нк1 ≤0, то установка конденсаторов на стороне 0,4 кВ не требуется.

Изображение слайда
12

Слайд 12

Пример Определить мощность БНК для РМЦ Ррн = 5400кВт и Q рн = 5320квар. Β т = 0,9 S нт =1600 кВА.

Изображение слайда
13

Слайд 13

1.Определим минимальное количество трансформаторов N т min = 5400/0,9х1600=3,8 N =4 2. Реактивная мощность, передаваемая через трансформатор Q т = √ (1,1х1600х0,9х4) 2 -5320 2 = 3540квар 3. Определяем мощность БНК Q нк1 = 5320-3540 = 1780 квар

Изображение слайда
14

Слайд 14

4. Мощность БНК, приходящаяся на один трансформатор 1780/4 = 445 квар Принимаем стандартные БНК УКМ – 58 – 0,4 – 402 – 67У3 Суммарная мощность БНК цеха равна = 4х402=1608 квар

Изображение слайда
15

Слайд 15: Синхронные компенсаторы

Синхронный компенсатор (СК) представляет собой синхронный двигатель облегчённой конструкции, предназначенный для работы на холостом ходу. При работе в режиме перевозбуждения СК является генератором реактивной мощности.

Изображение слайда
16

Слайд 16

При работе в режиме недовозбуждения СК является потребителем реактивной мощности.

Изображение слайда
17

Слайд 17

Определение реактивной мощности, генерируемой синхронными двигателями

Изображение слайда
18

Слайд 18

Минимальная величина, генерируемая синхронным двигатель определяется по формуле: Q сд = Р номСД · β СД · tgφ где – РномСД – номинальная активная мощность СД; βсд— коэффициент загрузки СД по активной мощности; tgφ — номинальный коэффициент реактивной мощности СД.

Изображение слайда
19

Слайд 19: Располагаемой реактивная мощность СД вычисляется

Q сд = α м · S сд ном = α м ·√Р 2 номСД + Q 2 номСД где αм – коэффициент допустимой перегрузки СД

Изображение слайда
20

Слайд 20

Величина генерируемой реактивной мощности СД зависит от номинальной мощности и частоты вращения СД.

Изображение слайда
21

Слайд 21

Располагаемая реактивная мощность СД, имеющих Р нд > 250 0 кВт или n> 1000об/мин (независимо от мощности) используется для компенсации реактивной мощности во всех случаях без обосновывающих расчетов.

Изображение слайда
22

Слайд 22

Величина реактивной мощности, генерируемой этими группами СД определяется Q д1 = Σ ( Q д.р – Q д.н )≈0,2 Q д.н

Изображение слайда
23

Слайд 23

Использование остальных СД требует ТЭО. Для этого находят соотношение удельной стоимости потребления реактивной мощности и энергии из энергосистемы и генерируемой синхронными двигателями.

Изображение слайда
24

Слайд 24

Удельная стоимость экономического потребления реактивной мощности и энергии из энергосистемы при наличии приборов учета определяются по формуле: С Q = (с 1 + d 1 T MQ 10 -2 )1, 6 к 1

Изображение слайда
25

Слайд 25

При отсутствии таких приборов С Q = d 1 T MQ 10 -2 1, 6 к 1 где С 1 - плата за 1 квар потребляемой реактивной мощности;(1,2 руб/(квар год)

Изображение слайда
26

Слайд 26

d 1 - плата за 1 квар ч потребляемой реактивной энергии; T MQ – годовое число часов использование максимальной реактивной мощности к 1 -коэффициент, отражающий изменение цен на конденсаторные установки

Изображение слайда
27

Слайд 27: Годовое число использования максимальной реактивной мощности при потреблении, не превышающем экономическое значение

Число смен Тг, ч Км Т MQ, ч, при значении ψ 0,25 0,5 0,6 0,7 1 2000 0,9 1867 1800 1750 1667 2 4000 0,8 3467 3200 3000 2667 3 6000 0,7 4800 4200 3750 3000 нр 8500 0,8 7367 6800 6375 5667

Изображение слайда
28

Слайд 28

Удельная мощность потерь активной мощности в СД и компенсирующих устройствах С рг = а к w1 + bT г 10 -2 k w2

Изображение слайда
29

Слайд 29

Целесообразность использования СД для компенсации при одновременном потреблении реактивной мощности из энергосистемы, не превышающем экономическое значение R=C Q Э /С рг

Изображение слайда
30

Слайд 30: Синхронные двигатели 10кВ

N, об/мин а Минимальное значение R при Р дн, кВт 1250 1600 2000 2500 250 0,2 0,6 1,0 1,2 0,016 0,025 0,03 0,035 - - 0,02 0,025 - - - 0,02 300 0,2 0,6 1,0 1,2 0,015 0,025 0,03 0,035 0,015 0,025 0,03 0,035 - 0,02 0,025 0,03 - - 0,02 0,023 375 0,2 0,6 1,0 1,2 0,015 0,025 0,03 0,035 - 0,02 0,027 0,03 - 0,02 0,025 0,028 - 0,02 0,022 0,025 500 0,2,0,6 1,0 1,2 0,02 0,025 0,02 0,025 0,02 0,022 0,02 0,02 600 1,0 1,2 0,02 0,025 0,02 0,025 0,02 0,022 0,02 750 1,0 1,2 0,02 0,025 0,02 0,025 0,02 0,022 0,02 1000 1,0 1,2 0,022 0,025 0,02 0,025 0,018

Изображение слайда
31

Слайд 31

Суммарная величина реактивной мощности, генерируемая синхронными двигателями, имеющими Р дн ≤ 2500кВт и n ≤1000 об/мин определяется как Q д2 = Σ a Q д.н

Изображение слайда
32

Слайд 32

Реактивная мощность СД, которую экономически целесообразно использовать для компенсации при одновременном оптимальном потреблении реактивной мощности из энергосистемы определяется Q` сд = Q д1 + Q д2

Изображение слайда
33

Слайд 33: Пример

Предприятие получает питание от понижающей подстанции 220/10,5кВ. В технологическом процессе используется следующие синхронные двигатели 10кВ: 6 двигателей по 630кВт п=500мин -1 4 двигателей по 800кВт п=1500мин -1 4 двигателей по 1250кВт п=500мин -1 2 двигателей по 3200кВт п=750мин -1

Изображение слайда
34

Слайд 34

Cos φ=0,9 tg φ =0, 48 Т нб =6200ч Основная ставка а=1165000руб/кВт год, дополнительная ставка b =880 коп/кВтч Определить величину реактивной мощности, которую целесообразно получать от СД.

Изображение слайда
35

Слайд 35

ЭД мощностью 630кВт применять не целесообразно ( по таблице) Наиболее экономично применять ЭД мощностью 800 кВт ( п>1000 мин -1 ) и 3200кВт (Р>2500кВт)

Изображение слайда
36

Слайд 36

Величина реактивной мощности, генерируемой данными СД: Q д1 = 0,2(4х800х0,48+2х3200х0,48) =922квар Находим коэффициенты увеличения ставок тарифов на электроэнергию:

Изображение слайда
37

Слайд 37

К w1 = 1165000/60=19417 К w2 = 8 8 0/1, 8 х1 0 -2 = 48889 К w =60х19417+1,8х6200х10 -2 х48889/ 60 +1,8х6200х10 -2 =38584

Изображение слайда
38

Слайд 38

Удельная стоимость экономического потребления РМ из энергосистемы С Q’ =(1, 2+0, 03 х 6800 х 10 -2 х1,6х38584 = 200020руб/квар Удельная стоимость активной мощности в СД при непрерывном режиме С рг =60х19417+1,8х8500х10 -2 х48889 =8645037руб/кВт

Изображение слайда
39

Слайд 39

Соотношение удельных стоимостей: R =200020/8645037=0,023 Для двигателя 1250кВт и п=500мин -1 находим α=0,2+(0,23-0,015)/(0,025-0,015)х(0,6-0,2)=0,52

Изображение слайда
40

Слайд 40

Реактивная мощность, генерируемая 4 ЭД мощностью 1250кВт Q д2 =0,52х4х1250х0,48=1248квар Суммарная реактивная мощность, которую экономически целесообразно получать от СД: Q сд 1 =922+1248 = 2170квар

Изображение слайда
41

Слайд 41

По завершении расчетов первого этапа составляется баланс реактивной мощности на границе балансового разграничения с энергосистемой. В случае дисбаланса реактивной мощности выполняется второй этап

Изображение слайда
42

Слайд 42: Второй этап :

-определяется целесообразность установки батарей высоковольтных конденсаторов (БВК) в сети 6—10 кВ. Суммарная реактивная мощность высоковольтных конденсаторных батарей для всего предприятия определяется из условия баланса реактивной мощности:

Изображение слайда
43

Слайд 43

Q вк = Σ Q p,в i – Q тэц – Q сд – Q э1 где Qp,в i – некомпенсированная расчетная нагрузка на шинах 6кВ ТП и РП. Q тэц – реактивная мощность, генерируемая синхронными генераторами ТЭЦ.

Изображение слайда
44

Слайд 44

Q сд – реактивная мощность генерируемая синхронными двигателями. Q э1– экономически оптимальная входная реактивная мощность, которая может быть передана в период наибольшей загрузки энергосистемы

Изображение слайда
45

Последний слайд презентации: Лекция Тема: Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения

Некомпенсированную реактивную нагрузку на шинах ТП -это: Q p.в i = Q p асч. i – Q ку i + ΔQ т i где Q p асч. i – расчетная реактивная мощность на шинах 0,4 кВ i -того ТП. – Q ку i – мощность установленной НБК. – ΔQ т i – суммарные реактивные потери в трансформаторах

Изображение слайда