ΔU0-3=594+ 239,9 + 262,3=1096,2 В;
ΔU0-4=594 + 239,9 + 122,4=956,3.
Как показали расчеты потери напряжения до потребителей 2, 3, 4 значительно превышает допустимые 650 В.
Место установки продольной компенсации определим исходя из следующих рассуждений: так как у нагрузки в узле 1 потери напряжения находятся в допустимых пределах (594,3<650), а у нагрузки в узле 2 потеря напряжения превышает допустимую (833,9>650), то продольную компенсацию целесообразно установить в конце участка 1-2.
Тогда напряжение на входе конденсатора будет
U2=10350 – 833,9=9516,1 В.
Желаемое напряжение на выходе конденсатора определим с учетом допустимой потери напряжения и с учетом необходимости компенсации потерь до нагрузки, имеющей наибольшие потери напряжения (узел 3).
U¢2=10350 – 650 + 262,3=9962,3 В.
Определим расчетную мощность конденсаторов по формуле (3.5)
.
Выберем тип и число конденсаторов. При выборе типа конденсаторов определяющими параметрами являются максимальный ток, протекающий по линии и расчетное сопротивление конденсаторов.
В нашем случае через конденсатор течет ток участка 1-2.
.
Расчетное емкостное сопротивление фазы в соответствии с формулой (3.4)
.
Сопротивление выбранных конденсаторов должно быть как можно ближе к расчетному сопротивлению, но не менее него.
Максимально возможное напряжение на конденсаторе составляет:
U¢2 – U2=9962,3 – 9516,1=445,9 В, поэтому выбираем конденсаторы продольной установки с номинальным напряжением 1 кВ КПМ-30 с мощностью одной фазы 30 квар. Номинальный ток этого конденсатора Iном=50 А. Сопротивление
.
Всего устанавливаем три конденсатора (по одному на фазу).
Определим действительную надбавку напряжения, получаемую при помощи выбранных конденсаторов, для этого проведем поверочный расчет сети. Схема сети с продольной компенсацией приведена на рисунке 3.6.
Конденсаторная установка генерирует в сеть реактивную мощность в зависимости от расчетного значения тока, протекающего по ней и сопротивления фазы конденсатора.
Qс=3×40,462×12=58,9 квар.
Эта опережающая мощность уменьшает реактивную мощность, протекающую по участкам 0-1 и 1-2. Новое распределение мощностей приведено на рисунке 3.6.
|
|
|
Рис. 3.6. Схема сети к заданию 3.1 после установки продольной компенсации |
Определим потери напряжения по участкам после компенсации.
Суммарная потеря напряжения до узлов 3 и 4 составит
ΔU0-3=575,6 – 227,95 + 262,3=609,95 В;
ΔU0-4=575,6 – 227,95 + 172,04=519,69 В,
что меньше допустимой по условию задачи потери напряжения.
Место продольной компенсации выбрано правильно, так как обеспечивает заданную допустимую потерю напряжения.
Пример 3.2
Выбрать конденсаторную батарею для компенсации коэффициента мощности свинарника на 8000 тыс. голов до значения cosφ'=0,925 и проверить фактический коэффициент мощности с выбранной батареей, если при отсутствии компенсирующих устройств дневной максимум активной нагрузки Р=185 кВт, а реактивной 165 квар.
Решение: Мощность конденсаторной батарей рассчитаем по формуле (3.8).
Определим tgφ до установки батареи tgφ=165/185=0,89;
cosφ'=0,925 соответствует tgφ'=0,41.
Тогда Qкомп=185 · (0,89 – 0,41)=88,8 квар.
Для установки выбираем три конденсатора мощностью по 35 квар каждый. Батарею соединяем по схеме треугольника, подключаем параллельно шинам 0,4 кВ.
Определим фактический коэффициент мощности в сети при номинальном напряжении на шинах. При номинальном напряжении на шинах батарея конденсаторов будет генерировать в сеть мощность равную номинальной трехфазной мощности, т.е. 105 квар. Тогда полная мощность, передаваемая по сети после компенсации составит:
,
а фактический коэффициент мощности cosφфакт=185/194,5=0,95.
Пример 3.3
Какой величины будет cosφ после компенсации реактивной мощности с помощью батареи конденсаторов Qконд=30 квар, установленной на вводе в кормоцех фермы КРС на 800 голов с расчетной мощностью 50 кВт и коэффициентом мощности до компенсации cosφ=0,74?
Решение: Определим полную и реактивную мощность, потребляемую кормоцехом.
S=50/0,74=67,57 кВ·А;
После компенсации реактивная мощность передаваемая по сети составит Qпер=67,57 – 30=37,27 квар.
Полная мощность передаваемая по сети после компенсации:
Qпосле комп=45,45 – 30=15,45 квар.
Полная мощность:
.
Тогда коэффициент мощности после компенсации составит:
cosφпосле комп.=50/52,33=0,96.
Лабораторная работа № 3.1·
Регулирование напряжения в сельских электрических сетях конденсаторными установками
Цель работы: изучение способов регулирования напряжения в сельских электрических сетях, исследование регулирования напряжения использованием конденсаторов, определение оптимальных емкостей статических конденсаторов при продольной и поперечной компенсации реактивной мощности для улучшения качества напряжения иcosφ.
Указания к выполнению работы
Компенсирующие устройства изучают на модели одной фазы линии, принципиальная схема которой показана на рис. 3.7. Номинальное напряжение модели 100 В. Схема замещения модели линии приведена на рис. 3.8.
Питание на модель подается выключателем QF, напряжение источника питания регулируется лабораторным автотрансформатором.
Сопротивление участков сети имитируется активными и реактивными сопротивлениями RлXл. Нагрузки сети Zн1 и Zн2 на модели имитируется постоянными сопротивлениями, нагрузка Zн3 переменная, и ее значение задается преподавателем для каждой бригады студентов.
|
|
|
Рис. 3.7. Принципиальная схема сети 10 кВ |
|
|
|
Рис. 3.8. Схема замещения сети 10 кВ |
Трансформатор Т3 у нагрузки Н3 позволяет изменять напряжение на стороне 0,4 кВ изменением коэффициента трансформации ответвлениями +5%; 0%; -5%.
Ток нагрузки Н3 и напряжение на низкой стороне трансформатора Т3, а также напряжение источника питания измеряют амперметром рА2 и вольтметром рV2.
Ток, напряжение и мощность на ответвлениях к нагрузкам измеряют также при помощи переносных приборов и специальных кнопок включения.
Для поперечной компенсации реактивной мощности нагрузок Zн1 ,Zн2, Zн3 предусмотрены емкости, выключатели которых смонтированы на модели.
Необходимо помнить: чтобы контакты емкостей не подгорали, их следует включать и отключать при снятии напряжения.
При включении продольной компенсации нужно переключить тумблер в положение (вкл), включенного последовательно в линию конденсатора.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
