Компенсация реактивной мощности. Потребители реактивной мощности. Источники реактивной мощности, страница 3

Затраты на батареи конденсаторов определяются

,                                    (3.2)

где Ен – нормативный коэффициент (0,15), Кку – удельные капитальные вложения на компенсирующие устройство, Сэ – годовые эксплуатационные издержки.

Годовые эксплуатационные издержки:

,                                (3.3)

ра, ро, рр – отчисления на амортизацию, ремонт и обслуживание компенсирующего устройства, Сw – стоимость 1 кВт×ч, зависит от потребителей электроэнергии, DЭ – потери электроэнергии в компенсирующих устройствах.

3.1 Определение расчетных затрат на генерацию реактивной мощности СД

При определении расчетных затрат на генерацию реактивной мощности СД потери активной мощности двигателя, кВт, определяются по выражению

где D1 и D2 – постоянные величины, кВт, определенные для СД при апроксимации кривой второго порядка зависимости DР = f(a).

Для группы параллельно работающих однотипных, одинаково загруженных СД, кВт

где N – число однотипных двигателей; Qн – номинальная реактивная мощность одного СД; Q – суммарная реактивная мощность, генерируемая всеми СД.

При использовании имеющейся группы СД для компенсации реактивной мощности на проектируемых объектах и в других пунктах сети дополнительные потери активной мощности учитываются выражением

где Q – суммарная реактивная мощность, генерируемая СД для передачи проектируемым объектам; Qпр – реактивная мощность, генерируемая СД, до присоединения проектируемых объектов.

Если С0 – удельная стоимость потерь активной мощности, руб/кВт, то стоимость потерь, руб., на генерацию реактивной мощности для группы однотипных одинаково нагруженных СД равна:

В общем случае затраты З на генерацию реактивной мощности группой однотипных СД будут определяться суммой трех членов:

где постоянная составляющая представляет собой затраты на регулятор возбуждения Кр и ежегодные амортизационные отчисления от стоимости регулятора Ер, руб., т. е.

где N – число двигателей.

Так как в большинстве случаев имеющиеся на предприятиях СД не оборудованы регуляторами напряжения, то при определении затрат на генерацию реактивной мощности в этом случае постоянная часть затрат (отчисления от капитальных затрат) принимаются равной нулю, т. е. З0 = 0. В этом случае затраты равны стоимости потерь СД на генерацию реактивной мощности, а удельные затраты могут быть определены на 1 Мвар мощности, руб/Мвар:



и на 1 Мвар2 генерируемой мощности, руб/Мвар2:

Пример. Определить затраты на генерацию реактивной мощности 1.5 Мвар тремя синхронными двигателями серии СДН, 6 кВ, 1000 кВт, b = 0.8 при напряжении сети 5.7 кВ ( напряжение на зажимах 0.95) для четырех случаев, когда частота вращения двигателей 1000, 500, 250 и 100 об/мин, причем С0 = 60 руб/кВт, Кр = 200 руб., Ер = 0.27.

Решение. Согласно таблицы aм = 1.39, следовательно, располагаемая реактивная мощность трех двигателей равна

По выражениям для каждой группы СД определяем значения З1, З2 и З. Результаты расчета сведены в таблице.

Таблица. Затраты для группы двигателей.

Расчетный параметр

Группа двигателей с частотой вращения, об/мин

1000

500

250

100

Qн, Мвар

D1, кВт

D2, кВт

З1, руб/Мвар

З2, руб/Мвар2

З, руб

З/, отн. ед.

0.511

5.09

3.99

596

306

1580

1

0.511

6.61

5.88

770

450

2168

1.37

0.52

10.0

7.19

1150

532

2920

1.83

0.532

15.3

10.6

1730

750

4283

2.7

Определение экономической эффективности установки компенсирующего устройства в узле нагрузки .

В узле электрической нагрузки намечается установка нерегулируемого компенсирующего устройства (КУ) мощностью QКУ =10 Мвар. Узел нагрузки получает питание с помощью линии электропередачи напряжением 110кВ от электростанции, удаленной на расстояние l=100 км

Провода АСО-300. Средняя реактивная нагрузка в узле  QН=30Мвар.

Исходные данные : удельная стоимость КУ Куд =7,5р./Квар, время максимальных потерь t=3000 ч, r0 =0,105 Ом/км, aам =0,08, aабс=0,02, удельные потери в КУ Кпот =0,003 кВт/Квар, время работы Тр=8000ч.

Требуется определить экономическую эффективность установки данного компенсирующего устройства и оптимальную его мощность.

Порядок решения . Капитальные вложения в КУ в рублях Кку=Куд ×Qку. Ежегодные расходы на эксплуатацию в рублях

Ику =(рам +робс)×Кку+Кпот × Qку × Тр × Сэ , где Сэ - стоимость электроэнергии руб/кВт.ч.

Снижение потерь энергии в ЛЭП в стоимостном выражении составит в рублях :


 Коэффициент эффективности капвложений  в установку КУ, руб/год/руб

Для определения оптимальной мощности КУ следует прежде всего записать выражение приведенных затрат, руб


Взяв производную от этого выражения по QКУ , приравняв ее нулю  и решив полученное уравнение относительно QКУ, получим

Подставив исходные данные, найдем оптимальную мощность КУ.