Реконстиукция подстанции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 8.4. Вакуумный выключатель

 

9.   РАСЧЁТ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

 

9.1. Расчет компенсации реактивной мощности

 

     Передача по линии больших  токов реактивной мощности Q приводит к возрастанию потерь активной мощности в энергосистемах, снижению напряжения на приёмной стороне линий электропередачи, снижению пропускной способности распределительной сети, повышению стоимости электроэнергии. Качество электроэнергии при этом может стать неприемлемым для использования.

     Для уменьшения потребления реактивной  мощности по линиям и трансформаторам  вблизи узлов её 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.

     Для сетей напряжением 380В наиболее  экономичной является практически полная компенсация реактивной мощности с использованием силовых конденсаторов. Мощность компенсации следует выбирать для каждой электроустановки отдельно, с учетом конкретных условий ее работы.

     В дипломном проекте выполнен  расчет для выбора компенсирующих  установок наиболее загруженных  трансформаторных подстанции и  ЦРП подключенных к шинам  0,38 кВ.

     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: Qc, соответствующая режиму максимальных активных нагрузок энергосистемы, и является основным показателем для выбора оптимальной мощности КУ.

     Исходными данными для расчетов  по данному разделу являются  значения реактивной мощности,  которые передает энергосистема, для фидеров 1554 и 1518 Qс= 470 квар , для фидеров 7410 и 7206 равна 1460 квар.

    Рассчитаем реактивные  и активные мощности фидеров  и сведем их в таблицах 9.1 и 9.2.

 

Таблица 9.1 

Распределение реактивной мощности (ф.1554, 1518)

Номера ТП фидера №1518	P, кВ	Q, квар	Номера ТП фидера №1554	P, кВ	Q, квар
ТП-2	-	-	ТП-2	372	446
ТП-6	-	-	ТП-6	265	180
ТП-1	90	88,5	ТП-1	-	-
ТП-3	64	48
ТП-306	58	40
ТП-4	114	37
ТП-7	140	98
Итого:	466	311,5		637	626
Qс= 470 квар

 

     Таблица 9.2

Распределение реактивной мощности (ф.1554, 1518)

Номера ТП фидера №7410	P, кВ	Q, квар	Номера ТП фидера №7206	P, кВ	Q, квар
ТП-9	50	24	ТП-96а	137	45
ТП-8	29	21,8	ТП-10	255	83,8
ТП-96	110	76,8	ТП-12	378	183
ТП-14	287	245	ТП-489	137	45
ТП-232	160	141	ТП-5	160	77,5
ТП-11	547	324,3	ТП-11	-	-
ТП-194	137	45	ТП-194	-	-
ТП-15	-	-	ТП-15	287	178,8
ТП-178	219	71,9	ТП-178	-	-
ТП-488	182	112,7	ТП-488	-	-
ЦРП	-	-	ЦРП	342	274
Итого:	1721	1062,5	Итого:	1696	887,1
Qс= 1460 квар

    

Рассмотрим схему фидеров  и на наиболее загруженные станции (ЦРП, ТП-11, ТП-1, ТП-2) поставим установки компенсации реактивной мощности, так чтобы скомпенсировать реактивную мощность до заданного значения (слайд 8).

     Найдем  реактивную мощность Qк Пирогово , которую надо скомпенсировать на РП Пирогово (ф. 1554,1518):

 

Qк Пирогово = Q1554 + Q1518 - Qс;

 

Qк Пирогово = 311,5+626-470=467,5

     В зависимости от нагрузки  фидеров мощность Qк Пирогово распределяем, округляем до заводской и ставим установки ТП-2 мощностью 402 квар и на ТП-1 установку мощностью 67 квар [12].

     Аналогично, Qк Вокзальная = 1062,5 + 887,1- 1460 = 489,6.

     Устанавливаем установки на ТП-11 мощностью 300 квар и на ЦРП мощностью 268 квар.

     Данные выбранных компенсирующих  установок:

УКМ -58-0,4–300-37,5 У3. [12]

     Структура условного обозначения:

УК -   установка конденсаторная;

М  -    регулируется по реактивной мощности; 

58  -    конструктивное исполнение;

0,4 -    номинальное напряжение, кВ;

300-   номинальная  мощность установки, квар;

У  -   климатическое исполнение (умеренное) ГОСТ15150- 69;

З   -   категория размещения, внутри помещения  ГОСТ 15543-70.

     Электрическая принципиальная схема  конденсаторной установки  представлена (слайд 7).

     Комплектные конденсаторные установки, типа  УКМ 58 низкого напряжения, регулируемые  предназначены для повышения  коэффициента мощности электроустановок  промышленных предприятий и распределительных сетей, а так же для автоматического регулирования мощности. Применяемый электронный регулятор, управляемый микропроцессором, обеспечивает соблюдение требуемого коэффициента мощности с большой точностью и в широком диапозоне компенсируемой реактивной мощности. Установки оснащены экологически безвредными конденсаторами современной конструкции.

     Установка состоит из ячейки  ввода и ячейки конденсаторной  с открывающейся передней дверью и предназначена для одностороннего обслуживания. Конденсаторы с диэлектриком из металлизированной пленки расположены в три яруса. Установка имеет ввод кабелем снизу. В каркасе имеется пластина для присоединения заземления сваркой.

 

     Основные данные компенсирующих установок (таблица 9.2):

Номинальное напряжение                                                   400 В,

Частота                                                                              50 Гц,

Температура окружающей среды                                   от –40 до +45 С,

Степень защиты                                                                IP21,

Конденсаторы                                                                   типа КЭК, КЭПС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                         Таблица 9. 3 

Основные данные компенсирующей установки

Тип компенсирующей установки	Мощность, квар	Коли-чество ступеней	Мощность ступени, квар	Ток, А	Сечение вводного медного кабеля,мм	Длина, мм	Ширина,мм	Высота, мм	Вес, кг
УКМ-58-0,4-67-37,5 УЗ	67	2	2•33,3	96,8	3•70	530	430	1010	85
УКМ-58-0,4-268-37,5 УЗ	268	4	4•67	387	2•(3•70)	860	430	1610	195
УКМ-58-0,4-300-37,5 УЗ	300	9	4•67+1•33,3	433,5	2•(3•70)	1250	580	1610	210
УКМ-58-0,4-402-37,5 УЗ	402	6	6•67	581	4•(3•95)	860	1430	1610	305

 

 

 

 

 

9.2. Расчет потерь мощности

 

     Рассчитаем и сравним потери мощности при существующей схеме и при схеме с компенсирующей установкой.

     Потери мощности считаются по  формуле [2]:

 

                                                                                                (9.2.1)

                                                     (9.2.2)

 

где - потери мощности;

       R – сопротивление линии (раздел 4);

        I – ток линии (раздел 4).

      Расчет ведем по  схеме (слайд 7).

      Рассмотрим на примере ф.1518 ТП-306-ТП-4:

 

=63,77 Вт.

Остальные фидера рассчитываются аналогично и сводятся в таблице 10.4. Потери электроэнергии  по фидерам 1554, 1518, 7410,7206 составили 3,13 кВт.

 

Наименование фидера	r0 каб, Ом	R ВЛ, Ом		l0 каб, км	l0 ВЛ, км	I, А	I при ку, А	, Вт	при ку, Вт
1	2		3	4	5	6	7	8	9
1518
Ф.1518 –ТП-2	0,27		-	0,7	-	38,34	35,2	833,4	702,5
ТП-2 - ТП-6	0,27		0,24	0,123	1	38,34	35,2	1204,8	1015,6
ТП-6 - ТП-306	0,27		-	0,78	-	18,34	18,34	212,5	212,5
ТП-306 –ТП-4	0,46		-	0,347	-	11,54	11,54	63,77	63,77
ТП-6 –ТП-1	0,17		0,24	0,17	0,8	12	8,86	287,5	204,3
ТП-1 -  ТП-3	0,27		-	0,21	-	8	8	10,9	10,9
1554
Ф.1554 –ТП-2	0,27		-	0,7	-	85,7	65,7	4164,3	2447,45
ТП-2- ТП-6	0,27		0,24	0,13	0,8	29,7	29,7	600,97	600,97