Τοποθέτηση αντισταθμιστικών συσκευών σε δίκτυα διανομής επιχειρήσεων

Κατά την επιλογή και την τοποθέτηση μέσων αντιστάθμισης άεργου ισχύος στα συστήματα τροφοδοσίας βιομηχανικών επιχειρήσεων, διακρίνονται δύο ομάδες βιομηχανικών δικτύων, ανάλογα με τη σύνθεση των φορτίων τους:

• η πρώτη ομάδα — δίκτυα γενικής χρήσης, δίκτυα με λειτουργία άμεσης ακολουθίας της κύριας συχνότητας 50 Hz,

• η δεύτερη ομάδα — δίκτυα με συγκεκριμένα μη γραμμικά, ασύμμετρα και έντονα μεταβλητά φορτία.

Λύση του προβλήματος αντιστάθμιση άεργου ισχύος για τη δεύτερη ομάδα υπάρχουν ορισμένα χαρακτηριστικά, συμπεριλαμβανομένης της ανάγκης παροχής δείκτες ποιότητας ισχύος για ηλεκτρικούς δέκτες με την απαιτούμενη ταχύτητα.

Στο σχεδιασμό, οι μεγαλύτερες συνολικά υπολογιζόμενες επιχειρήσεις ενεργού και αέργου ισχύος Rcalc και Qcalc, οι οποίες δηλώνουν συντελεστή της φυσικής ισχύος.

Διάγραμμα εργασίας της συσκευής αντιστάθμισης

Για τον προσδιορισμό της ισχύος των συσκευών αντιστάθμισης, δεν χρησιμοποιείται η υπολογισμένη ισχύς Qυπολογισμένη. και η μικρότερη τιμή Qswing λαμβάνοντας υπόψη τη χρονική διαφορά μεταξύ του υψηλότερου ενεργού φορτίου του συστήματος ισχύος και της υψηλότερης άεργης ισχύος της βιομηχανικής επιχείρησης. Αυτή η απόκλιση λαμβάνεται υπόψη από τον συντελεστή ταλάντευσης, οι τιμές του οποίου, ανάλογα με τον κλάδο στον οποίο ανήκει η επιχείρηση, ποικίλλουν από 0,75 έως 0,95. Τότε Qswing = ταλάντευση Qcalc

Οι τιμές του υψηλότερου ενεργού φορτίου Pcalc και του συνολικού άεργου Qmax λαμβάνονται υπόψη στο σύστημα ισχύος για να προσδιοριστεί η τιμή της βέλτιστης οικονομικής άεργου ισχύος που μπορεί να μεταφέρει το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο με τους τρόπους λειτουργίας της υψηλότερης και της χαμηλότερης ενεργό φορτίο του συστήματος ισχύος, αντίστοιχα Qe1 και Qe2.

Με την ισχύ QNSl προσδιορίζεται η συνολική ισχύς των συσκευών αντιστάθμισης QNS = QmaNS -Qe1 και από την ισχύ QNS2 — ρυθμιζόμενο μέρος των συσκευών αντιστάθμισης QNSreg=Qe1 — Qe2

Οι συσκευές αντιστάθμισης που είναι εγκατεστημένες στους διαύλους χαμηλής τάσης των κύριων υποσταθμών υποβάθμισης (GSP) της επιχείρησης όχι μόνο διασφαλίζουν τη διατήρηση του συντελεστή ισχύος του συστήματος cosφsyst, αλλά και μειώνουν την ισχύ των μετασχηματιστών ισχύος GPP Str:

Τέτοιες συσκευές αντιστάθμισης μπορεί να είναι σύγχρονοι αντισταθμιστές, συστοιχίες πυκνωτών και σύγχρονοι κινητήρες.

Οι σύγχρονοι αντισταθμιστές εγκαθίστανται μόνο σε μονάδες μεταφοράς φυσικού αερίου μεγάλων βιομηχανικών επιχειρήσεων σε συμφωνία με το σύστημα τροφοδοσίας, ενώ οι σύγχρονοι αντισταθμιστές βρίσκονται στο ισοζύγιο του συστήματος ισχύος και χρησιμοποιούνται όταν είναι απαραίτητο (για παράδειγμα, σε περίπτωση βλάβης του συστήματος) ως εφεδρικό πηγή άεργου ισχύος. Επομένως, η εγκατάστασή τους σε δίκτυα της πρώτης ομάδας είναι περιορισμένη.

Οι σύγχρονοι κινητήρες υψηλής τάσης (κινητήρες συμπιεστή, αντλιοστάσια κ.λπ.) λαμβάνονται υπόψη στο συνολικό ισοζύγιο άεργου ισχύος της επιχείρησης, αλλά κατά κανόνα, η άεργος ισχύς τους δεν είναι επαρκής και στη συνέχεια η άεργη ισχύς που λείπει συμπληρώνεται με τράπεζες πυκνωτών.

Το ισοζύγιο άεργου ισχύος σε έναν κόμβο 6 — 10 kV μιας βιομηχανικής εγκατάστασης μπορεί να γραφεί ως ο ακόλουθος λόγος:

Qvn + Qtp + ΔQ — Qsd — Qkb — Qe1 = 0,

όπου Qvn είναι το υπολογιζόμενο άεργο φορτίο δεκτών υψηλής τάσης (HV) 6 — 10 kV, Qtp είναι το μη αντισταθμισμένο φορτίο ισχύς δικτύων Qn έως 1 kV που τροφοδοτούνται από μετασχηματιστές υποσταθμών μετασχηματιστών συνεργείου (TS), ΔQ — απώλειες αέργου ισχύος στο δίκτυο 6 — 10 kV, ειδικά σε μετασχηματιστές GPP.

Η χρήση πυκνωτών για τάσεις 6 - 10 kV μειώνει το κόστος της αντιστάθμισης άεργου ισχύος, καθώς οι πυκνωτές χαμηλής τάσης είναι συνήθως πιο ακριβοί (ανά kvar ισχύος).

Σε δίκτυα χαμηλής τάσης (μέχρι 1 kV) βιομηχανικών επιχειρήσεων, στα οποία είναι συνδεδεμένοι οι περισσότεροι δέκτες ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνουν άεργο ισχύ, ο συντελεστής ισχύος φορτίου κυμαίνεται από 0,7 έως 0,8. Αυτά τα δίκτυα βρίσκονται ηλεκτρικά πιο μακριά από τις τροφοδοσίες του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας ή την τοπική CHP (CHP).Επομένως, για να μειωθεί το κόστος μετάδοσης άεργου ισχύος, οι συσκευές αντιστάθμισης βρίσκονται απευθείας στο δίκτυο έως και 1 kV.

Σε επιχειρήσεις με συγκεκριμένα φορτία (σοκ, έντονα μεταβλητό), εκτός από τις προαναφερθείσες συσκευές αντιστάθμισης, χρησιμοποιούνται συσκευές αντιστάθμισης φίλτρων, εξισορρόπησης και εξισορρόπησης φίλτρων στα δίκτυα της δεύτερης ομάδας. Πρόσφατα, αντί για περιστρεφόμενους αντισταθμιστές, χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο αντισταθμιστές στατικής άεργου ισχύος (STK), οι οποίοι, μαζί με τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος, σας επιτρέπουν να σταθεροποιήσετε την τάση τροφοδοσίας.

Ρύζι. 1. Τοποθέτηση συσκευών αντιστάθμισης στα δίκτυα τροφοδοσίας μιας βιομηχανικής επιχείρησης: GPP — ο κύριος υποσταθμός υποβάθμισης της επιχείρησης, SK — σύγχρονος αντισταθμιστής, ATS — διακόπτης αυτόματης μεταφοράς, KU1 — KB για κεντρική αντιστάθμιση άεργου ισχύος, KU2 — KB για ομαδική αντιστάθμιση άεργου ισχύος, KU3 — KB για μεμονωμένη αντιστάθμιση άεργου ισχύος, TP1 -TP9 — υποσταθμοί μετασχηματιστή συνεργείου, SD — σύγχρονοι κινητήρες, AD — ασύγχρονοι κινητήρες

Στα δίκτυα εξυπηρέτησης των περισσότερων επιχειρήσεων, οι συστοιχίες στατικών πυκνωτών χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση αέργου ισχύος. Σε αυτήν την περίπτωση, εκτελείται αντιστάθμιση άεργου ισχύος κεντρικής (KU1), ομαδικής (KU2) ή μεμονωμένης (KU3).

Έτσι, οι πηγές άεργου ισχύος στο σύστημα τροφοδοσίας ισχύος μιας βιομηχανικής εγκατάστασης που χρησιμοποιείται για την αντιστάθμιση της άεργου ισχύος μπορούν να εντοπιστούν όπως φαίνεται στο Σχ. 1.