Определение мощности высоковольтных батарей конденсаторов

Для каждой цеховой ТП определяют нескомпенсированную реактивную нагрузку Q _{нс. т} на стороне 6 или 10 кВ каждого трансформатора [4]

, (6.11)

где Q _{р. цт} – наибольшая расчетная нагрузка цехового трансформатора; Q _НКф – фактическая принятая мощность НБК; Δ Q _цт – суммарные реактивные потери в цеховом трансформаторе при его коэффициенте загрузки с учетом компенсации (табл. 6.4).

Таблица 6.4

Суммарные потери реактивной мощности в трансформаторах

в зависимости от мощности трансформатора и коэффициента загрузки

Номинальная мощность трансформатора, кВ∙А	Суммарные реактивные потери в трансформаторе при K з, квар
0,5	0,6	0,7	0,8	0,9

Для РП или ГПП нескомпенсированную реактивную Q _{нс. в} определяют как сумму реактивных мощностей цеховых ТП и других потребителей.

Суммарную расчетную мощность ВБК для всего предприятия определяют из условия баланса реактивной мощности:

, (6.12)

где Q _{р.в i} – расчетная реактивная нагрузка на шинах 6−10 кВ i-го РП; Q _{р. цт} – наибольшая расчетная нагрузка цехового трансформатора; Q _НКф – фактическая принятая мощность НБК; Δ Q _цт – суммарные реактивные потери в цеховом трансформаторе при его коэффициенте загрузки с учетом компенсации; Q _{СД р} – располагаемая мощность СД; n – количество РП (или ТП) на предприятии; Q _э1 – входная реактивная мощность, заданная энергосистемой на шинах 6 или 10 кВ.

Если энергосистема задает входную реактивную мощность на стороне 35 кВ и выше ГПП предприятия, то должны быть учтены потери реактивной мощности в трансформаторах ГПП.

Если окажется, что мощность Q _ВК < 0, ее принимают равной нулю и по согласованию с энергосистемой, выдавшей технические условия на присоединение потребителей, устанавливают значение входной мощности.

Установку отдельных ВБК рекомендуется предусматривать на тех РП, где реактивная мощность соответствует мощности ВБК и имеется техническая возможность их присоединения.

Суммарная реактивная мощность ВБК распределяется между отдельными РП или ТП пропорционально их нескомпенсированной реактивной нагрузке на шинах 6 или 10 кВ и округляется до ближайшей стандартной мощности ККУ.

К каждой секции РП рекомендуется подключать ККУ одинаковой мощности, но не менее 1000 квар. При меньшей мощности батареи ее целесообразно устанавливать на питающей цеховой подстанции, если она принадлежит промышленному предприятию.

Основные технические характеристики ВБК приведены в табл. 6.5.

Таблица 6.5

Комплектные конденсаторные установки напряжением 6−10 кВ

Тип	Мощность, квар	Габариты, мм	Масса, кг
Длина	Ширина	Высота
УКЛ 57-6,3(10,5)-450УЗ(У1) УКЛ 57-6,3(10,5)-900УЗ(У1) УКЛ 57-6,3(10,5)-1350УЗ(У1) УКЛ 57-6,3(10,5)-1800УЗ(У1) УКЛ 56-6,3(10,5)-1800УЗ(У1) УКЛ 56-6,3(10,5)-450УЗ(У1) УКЛ 56-6,3(10,5)-900УЗ(У1) УКЛ 56-6,3(10,5)-1350УЗ(У1)

Пример 6.2. Рассчитать мощность компенсирующих устройств для механического завода, расположенного в Сибири. Предприятие работает в две смены. Питание завода осуществляется от ГПП-110/10 кВ с двумя трансформаторами мощностью 25000 кВ∙А. Схема электроснабжения завода приведена на рис. 6.4. Наибольшие расчетные нагрузки объектов приведены в табл. 6.6. Экономическая входная реактивная мощность на стороне 110 кВ ГПП, которая задается энергосистемой по наибольшей реактивной мощности предприятия
Q _м1 = K _{нс. в} Q _р = 0,85·22353=19000 квар, составляет Q _э1 = 10780 квар.

Решение. 1. Для всех объектов завода выбраны число и мощность цеховых трансформаторов и рассчитана фактическая мощность батарей низковольтных конденсаторов Q _НКф аналогично примеру 6.1. Результаты расчетов приведены в табл. 6.6.

2. Определяем потери реактивной мощности, квар, в трансформаторах ГПП мощностью 63000 кВА:

.

Рис. 6.4. Схема электроснабжения механического завода

3. Определяем суммарную реактивную нагрузку предприятия на стороне 110 кВ ГПП (граница балансовой принадлежности):

4. Определяем суммарную мощность, квар, высоковольтных батарей конденсаторов из условия баланса реактивной мощности:

.

Таблица 6.6

Расчетные активные и реактивные нагрузки предприятия

Наименование объекта	Расчетные нагрузки	Количество и мощность цеховых трансформаторов, шт. × кВА	Δ Q цт, квар	Q НКф, кВА
Р р, кВт	Q р (Q р.т), квар	S р, кВА
Главный корпус (0,4 кВ)				13×1600
Механический цех (0,4 кВ)				12×1600		6263,5
Блок вспомогательных цехов (0,4 кВ)				6×1600
1РП. Компрессорная, в том числе:		−7620		4×1000
силовое электрооборудование (0,4 кВ);
синхронные двигатели при cosφ = 1 (10 кВ)		−9246
Прочие потребители				3×1000		-
Всего на шинах 10 кВ ГПП 110/10						14993,5
Итого: с учетом коэффициента максимумов нагрузок K м = 0,95						14993,5

5. Все батареи высоковольтных конденсаторов устанавливаем на шинах 10 кВ ГПП. На РП1 батареи ВБК не устанавливают, так как отсутствуют потребители реактивной мощности (Q _СДэ выдается в сеть 10 кВ, т. е. имеет место опережающий cosφ).

6. Определяем необходимую фактическую мощность ВБК, устанавливаемых на шинах 10 кВ ГПП. Выбираем мощность ККУ одинаковую для каждой секции шин по 4050 квар. Всего Q _ВКф = 8100 квар.