Расчет конденсаторной установки 6 кВ для ТП

5.  Расчет конденсаторной установки 6 кВ для ТП.

Передача по линиям больших потоков реактивной мощности  (Q) приводит к возрастанию потерь активной мощности в энергосистемах, снижению напряжения на приемной стороне линий электропередач, снижению пропускной способности распределительной сети, повышению стоимости электроэнергии. Качество электрической энергии при этом может стать неприемлемой для использования.

Для уменьшения потребления реактивной мощности  по линиям и трансформаторам вблизи узлов ее потребления устанавливают источники реактивной мощности.

При этом передающие элементы сети разгружаются от реактивной мощности, чем достигается снижение в них потерь активной мощности и напряжения.

Источниками реактивной мощности могут быть синхронные компенсаторы, синхронные двигатели и силовые конденсаторные установки.

Мощным потребителем реактивной мощности железнодорожного    узла К. является Локомотивное депо, которое запитано через 1с.ш. 6 кВ ТП-9 по питающему фидеру №18. В дипломном проекте для него выполнен выбор средств компенсации.

  В общем виде  задача выбора средств компенсации состоит в том, чтобы определить значения реактивных мощностей, генерируемых существующими и дополнительно устанавливаемыми источниками.

  Выбор мощности компенсирующего устройства в сетях потребителя производится, исходя из экономически обоснованных значений реактивной мощности, потребляемой потребителем в режиме максимальной активной нагрузки энергосистемы. Энергоснабжающая организация определяет значение реактивной мощности, которую передает энергосистема в распределительную сеть потребителю из рассматриваемого узла. Эта, задаваемая энергосистемой реактивная мощность - Q_c, соответствующая режиму максимальных активных нагрузок энергосистемы, и является основным показателем для выбора оптимальной мощности КУ.

     Исходными данными для расчетов по данному разделу являются значения коэффициента мощности потребителя, равного  =0,9 и мощности потребителей.

       Реактивная мощность , которую целесообразно передать из энергосистемы в режиме ее наибольшей активной нагрузки потребителю [6]:

Q_c = P * tg ,                                                         (5.1)

     где P   –    активная мощность, передаваемая по сети в режиме наибольшей   активной нагрузки;

          tg - коэффициент реактивной мощности, задаваемый энергосистемой.

     Тогда необходимая мощность КУ для компенсации реактивной мощности  определяется следующим образом:

Q_ку = Q_п - Q_c ,                                               (5.2)

     где  Q_п – реактивная мощность потребителя в режиме максимума.

     До установки КУ реактивная нагрузка  составляет:

Q_п = P_п * tg _п ,                                            (5.3)

     где P_п - активная мощность потребителя;

         tg _п- коэффициент реактивной мощности потребителя.

     Подставляя в (5.2) значения Q_c и Q_п из (5.1) и (5.3), получим

Q_ку = P_п * tg _п - P * tg ,                                 (5.4)

     Так как P_п = P, тогда

Q_ку = P_п * tg _п - P_п * tg = P_п * (tg _п - tg ),               (5.5)

     Определим значение величин, входящих в формулу (5.5)

P_{п (max.)}  =1174 кВт,

P_{п 2 (min.)}  =307 кВт,

tg _п = tg (arсcos0,9) = 0,48

     Коэффициент мощности, задаваемый энергосистемой принимаем равным

 = 0,98.

                               Тогда  tg  = tg (arc) = 0,203.

     Полученные значения подставляем в формулу (5.5)

Q_{ку (max.) день} = 1174 * ( 0,48- 0,203) = 325 квар,

                          Q_{ку (min) ночь}  = 307 * ( 0,48- 0,203) = 85 квар.

Определенную в результате расчета мощность Q_ку округляем до заводского значения мощности комплектной установки конденсаторов и выбираем для первой ступени КУ конденсаторы для повышения мощности электроустановок  КС2 - 6,3 - 25 - 2У3 (1У3) на одну фазу. Суммарная мощность КУ для первой ступени  25*3=75 квар. Для второй ступени КУ выбираем конденсаторы  КС2 - 6,3 - 75 - 2У3 (1У3) . Суммарная мощность 2 ступени КУ 75*3=225. Общая мощность компенсирующего устройства ТП-9 1с.ш. 6 кВ фидера №18 равна 75+225=300 квар.[7]

Структура условного обозначения:

К – для повышения коэффициента мощности;

С – пропитка синтетической жидкостью;

2 – габарит (нулевой, первый, второй.) ;

6,3 – номинальное напряжение, кВ ;

25 (75) – номинальная мощность, квар. ;

2У3 (1У3) – количество изолированных выводов и климатическое исполнение (умеренное).

Конденсаторная установка ТП-9 состоит из четырех ячеек, ячейки ввода, двух конденсаторных ячеек, ячейки вакуумного выключателя             2 ступени   КУ. Ячейка ввода предназначена для присоединения кабеля и содержит трехполюсный разъединитель; в каждой конденсаторной ячейке три конденсатора, соединенных в треугольник и подключенных через предохранители к сборным шинам; в ячейке вакуумного выключателя расположен вакуумный выключатель который включает и выключает     2-ую ступень КУ по реле времени. В качестве реле времени используются часы которые настроены на включение в светлое время суток, когда предприятия работают и на отключение в темное время суток.