Elektromos News - 4 (52) - a meddő teljesítmény kompenzáció, hogy a kérdés a műszaki és gazdasági
Meddő teljesítmény kompenzáció
Arra a kérdésre, a megvalósíthatósági
Kivétel nélkül, az AC energiafogyasztó berendezések fogyasztók és a meddő teljesítmény (PM). RM villamosenergia fogyasztók vevők, amelyek a Működési elve alkalmazásával váltakozó mágneses mező: indukciós motorok, indukciós kemencék, hegesztő transzformátorok, egyenirányítók, stb valamint az elektromos hálózati kapcsolatok - transzformátorok, távvezetékek, reaktorokat és egyéb berendezések.
Szerint [1] mintegy 60% -a teljes meddőteljesítmény, társított kialakulását váltakozó mágneses mezők, aszinkron motorok és fogyasztanak mintegy 25% - transzformátorok.
A fogyasztása aktív (S) és a meddő teljesítmény mindig kíséri veszteségeket. Az elektromos rendszer méretezésénél veszteség AM és PM tartják töltött az elemek és az elektromos hálózatra (a levegő és a kábelekre, hálózati transzformátorok, fojtótekercsek és egyéb berendezések az alállomások csökkentő).
Megfigyelhetjük szignifikáns különbséget az arány a fogyasztás és veszteségek az AM és a PM. A legfontosabb része az AM elfogyasztott energia fogyasztók, és csak egy kis (körülbelül 10%) elvész a hálózati elemek. RM a hálózati elemek és elektromos berendezések általában hasonló nagyságrendű aktív energiafogyasztását az energiafogyasztó berendezések.
AM csak generátorok előállított energia. RM generált elektromos generátorok (szinkronmotor állomások túlgerjesztés módban), valamint további forrásokat: kapacitás felső vezetékek és kábelek, szinkron kompenzátor, kondenzátor bank.
RM adást a generátorok az elektromos hálózat az ügyfelek okoz hálózat AM költségek formájában veszteségek mellett, és betölti az elemek az elektromos hálózat, ami csökkenti a teljes forgalom. Ezért, mint általában, a megnövekedett adagoló állomások PM generátorok, hogy azt a fogyasztók nem megoldható, és a legnagyobb gazdasági hatás érhető el azáltal, hogy kompenzálja közeli eszközök fogyasztása RM electroreceivers [2].
A fejlesztés az erőviszonyok az elektromos hálózatot kell elkészíteni az AM és PM egyensúly hálózat fogyasztásuk, beleértve a hálózati veszteséget, adta a generáció az AM és PM a rendszer teljesítménye, átviteli szomszédos energiaellátó rendszerek és más forrásokból a PM. Ebben az esetben meg kell adni a rendelkezés szerinti működés katasztrófa vagy javítási mód.
Értékelésekor fogyasztott RM alkalmazott teljesítmény tényező cos J = P / S, ahol P, S -, illetve mennyiségű hatóanyagot és a látszólagos teljesítmény.
A teljesítménytényező a hiánya jellemző meddőteljesítmény-fogyasztás, mivel az értékek cos j. közel egyik fogyasztott RM még mindig elég nagy.
Például, a magas cos J = 0,95 RM fogyasztás terhelés 33% a bemeneti AM (1. táblázat). Ha cos j = 0,7 nagyságú RM fogyasztott szinte megegyezik az AM.
A legtöbb legjobb indikátora az értéke RM fogyasztás RM együttható tg j = Q / P, ahol Q, P - illetve nagyságát PM és az AM. RM átviteli hálózat a felhasználó és a fogyasztás vezet további veszteségek AM elosztóhálózatok. Táblázat. A 2. ábra egy példa számítási hasznos fogyasztói AM átviteli hálózat AM változatlan (P = 100%) különböző cos j és feltéve, hogy az átviteli teljesítmény ezt az összeget a veszteség az AM hálózaton, ha cos j = 1 P = D egyenlő 10%. AM veszteség az elektromos hálózat:
ahol P, Q, U -, illetve az AM, PM és a hálózati feszültséget;
R - egyenértékű aktív ellenállás hálózat;
tg j - RM együttható a hálózatban;
cos j - teljesítmény tényező a hálózaton.
Expressziójából (1) következik, hogy a konstans paraméterek az átvitt teljesítmény (P), feszültség (U) és az ellenállás hálózat (R) a nagysága a veszteség AM a hálózatban fordítottan arányos a tér a teljesítménytényező a terhelésből vagy
Ezt az összefüggést alkalmazva a táblázatban. 2 azonosított aktív veszteséget értékeket a hálózat különböző cos. és állandó AM, hálózaton továbbított.
A számítások táblázatban. A 2. ábrán látható, hogy a veszteség AM a villamos hálózat gyorsan csökkenő cos j. Ha cos j = 0,5 elérik a 40% -ot, és a cos j = 0316 AM minden hálózaton továbbított fogyasztják a veszteségek is. Az érték RM majdnem 3-szor nagyobb, mint az AM.
Gazdasági értékelése NÖVELÉSÉRE cos j
Tegyük fel, hogy rovására optimalizálását célzó intézkedéseket a PM egyenlegek cos j hálózat nőtt 0,01. Ezután a tervezett veszteség villamos csökkenni fog az értéke:
Megvalósíthatóságának értékeléséhez kompenzáció fokát az RM az elosztóhálózatok
Notes.
1. Az átlagos hossza 0,38 / 0,22 kV Oroszországban mintegy 0,7 km.
2. A sárga szín jelzi azt az értéket Ze. ahol a megtérülési idő a MRC költségekről 5 év vagy annál kevesebb.
3) csökkentve a veszteséget (csepp) a feszültség a hálózatban;
4) lehetővé teszi a stressz kiegyensúlyozó hálózatok 0,38 / 0,22 kV, az aszimmetrikus terhelés.
Tekintsük részletesebben minden egyes fenti tényezők, társított ASO az elosztó hálózatok 10 (6), és a 0,4 kV-os.
AM veszteségek csökkentésére az elosztó hálózatban 10 (6) kV
Annak megállapítására, a csökkentés mértékét veszteségek AM feltételezzük, hogy N transzformátor alállomások 10 (6) / 0,4 kV-os (TA) telepített teljesítmény SH (kVA) hajtott radiális konfigurációt a ellátási központ (CP). Transformers egyaránt betöltött kapacitás S teljesítmény tényező cos j. Kábel (levegő) A teljes vonal MRC oldali AM 0,4 kV TP veszteség az elosztó hálózat lesz egyenlő (elhanyagolva veszteségek és az RM transzformátorok 10 (6) / 0,4 kV-os):
AM vesztesége a tényleges terhelési S (nincs ASO):
ahol Rocp - középértéke fajlagos ellenállása áramellátási vezetékekkel a CPU TA ohm / km; LCP - középértéke a hossza a szállítási vonalakat a CPU a TP, km; Un - névleges feszültségű hálózatra kV.
A mennyiségi aránya e veszteségek lehet jellemezni a megfelelő együttható:
Minél kisebb az érték a technika teljesítménytényező, annál nagyobb a hatékonysága az ASO (táblázat. 3.).
Tekintettel arra, hogy a tényleges teljesítmény tényező a elosztóhálózatok 10 (6) -0,4 kV körülbelül 0,8-0,85, akkor könnyen belátható, hogy a veszteség az elosztó hálózat AM telepítés után BR (kondenzátorakkumulátorok) lehet csökkenteni 1 , 38-1,56 alkalommal, vagy 27-36%.
Letranszformátoron 10 (6) / 0,4 kV-os
AM veszteség transzformátorok jellemzi bonyolultabb függőség, ami távvezetékek:
Az adatok elemzése táblázat mutatja. A 3. és 4. ábra, hogy mivel a terhelési veszteségeket, amelyek függetlenek a terhelés, a csökkentés mértékét a transzformátorok veszteségeit AM telepítésekor a BC lesz valamivel kevesebb, mint a kábel vagy a felsővezetékek. Így, a veszteség AM a letranszformátoron 10 (6) / 0,4 kV-os telepítés után ie lehet csökkenteni 1,31-1,44-szor, vagy 24-31%.
AM veszteségek csökkentésére az elosztó hálózatban 0,38 kV
Köztudott, hogy a nagyhatalom lépnek fel az elosztó hálózati feszültség 0,4 kV. Számolja e veszteségek lehet a kifejezéseket fentebb az 6-10 kV-os hálózat.
Ebben a telepítési BK gyűjtősín 0,4 kV-os transzformátor alállomások 10 (6) / 0,4 kV nem eredményez jelentős csökkenését a veszteség AM az elosztó hálózat 10 (6) -0,4 kV. Ezt csak úgy lehet elérni, ha a BC másodlagos elosztása bevezető bekezdések 0,38 / 0,22 kV a helyek közvetlen RM fogyasztás.
A kompenzációs költségekről energia veszteség az átviteli hálózat RM Q 0,4 kV-os elem hosszának L, és a specifikus aktív ellenállást Ro határozza meg a kifejezés:
Kapacitás növelésével transzformátor 10 (6) / 0,4 kV-os
A növekedés a villamosenergia-fogyasztás (beleértve miatt a fogyasztás növekedését a meddő teljesítmény, mint fentebb megjegyeztük) vezet, hogy szükség, hogy új alállomások. Ebben a tekintetben, mi hatékonyságának értékelése az MRC alternatívájaként az építőiparban az új TP. Az érték PM amely áthaladt a transzformátor névleges teljesítmény Snt. Ez határozza meg a következő kifejezésből:
Fajlagos költségek az építőiparban a TA (figyelembe véve stroitelnomontazhnyh működik) körülbelül 4000-5000 rubel. / KVA. Ezután, amikor a fenti, a telepítés előtt a BC, teljesítmény-tényező cos J = 0,8, így a feltétel felállítás hatékonyságát BC:
2 kBq fajlagos ellenállása változik a tartományban 0,258-0,129 ohm / km, amely magasabb, mint a specifikus induktív reaktancia 4,3-2,15-szor. Következésképpen a feszültség megszűnik a kábelekre nagyban függ az átvitt AM. Ezért az ASO kábelhálózatok nem vezetnek érezhető változás a feszültség szabályozási tartomány.
A felsővezetékek, és az arány az aktív induktív ellenállás más jellegű és a tartomány a szakaszok alumínium vezetékek 120-240 jelentése 0,837-0,41 mm 2. Ez azt jelenti, hogy a feszültségesés a légvezetékek 0,4 kV lényegében attól függ áramlik rajta keresztül az RM, amint azt a táblázat adatai. 6.
Jelenleg a városokban és külvárosokban Oroszországban példátlan térfogata egyéni lakásépítés, beleértve a teljes tömb házak, jelentős elektromos terhelés. Mivel a hatalmas területen által elfoglalt tömbök és gazdasági okokból (építési költségének kábelek igen magas), valamint az áramellátás végezzük főként a légi vonalak, amelyek nagy százalékban feszültségesés.
A maximális terhelés során az őszi és téli időszakban a bemeneteket lakóterületek egyes régiókban figyelhetők nagyon alacsony feszültségű (akár 160-170 C), t. E. Eltérés az a feszültség, a fogyasztók 2-3-szor nagyobb, mint a maximális összhangban GOST 13109-97, amely nem teszi lehetővé a normális működését a áramfogyasztókat és gyakran vezet a hiba. Ebben a tekintetben sok egyéni fogyasztók kénytelenek megvásárolni és telepíteni egy kellően erős Feszültségstabilizátor emelni a feszültségszint. Azonban feszültség stabilizátorok, áramfogyasztókat kellően alacsony teljesítmény tényező, elősegíti még nagyobb feszültségű veszteségeket.
Ezért az optimális kiutat ez a helyzet, mint említettük, a bővítés a BC telepítés gömbök elosztó hálózata 0,38 / 0,22 kW.
Sok fejlett országban annak érdekében, hogy elkerülhető legyen az ilyen helyzetben a terhelési tápegység, elosztva egy nagy terület, végezzük nagyfeszültségű felsővezetékek. Elektromosság fogyasztó ebben az esetben révén csökkenti a pole alacsony fogyasztású transzformátorok.
Feszültség veszteségek transzformátor 10 (6) / 0,4 kV-os
Feszültség veszteségek transzformátor 10 (6) / 0,4 kV-os határoztuk meg az expressziós:
ahol Rt - aktív transzformátor impedancia, ohm;
XT - induktív transzformátor impedancia Ohm;
Un - névleges feszültsége a hálózatot, amelyhez az adott Rt és az XT. kV;
P, Q - rendre az aktív (kW) és a reaktív (kVAR) transzformátor terhelés.
Táblázat. A 7. ábra a feszültség veszteség UT D (%) a feszültségcsökkentő transzformátor 10 / 0,4 kV-os változó energiát BK oldalán 0,4 kV.
Ezekből az adatokból az következik, hogy a műszakilag legmegfelelőbb alkalmazni a teljes oldalon a ASO 0,4 kV. Ebben az esetben, feszültség vezérlési tartomány csökkenti a feszültség veszteség a letranszformátoron növeljük átlagosan 3,4%.
A feszültség kiegyenlítő kiegyensúlyozatlan hálózatok LOAD
Különböző elektromos berendezések egyes lakások többszintes épületek vagy magánlakások vezetett a terhelés növekedése kiegyensúlyozatlanság.
Mivel kiegyensúlyozatlanság által okozott nagyszámú egyfázisú, a nullavezető a fő kábel és felsővezetékek 0,38 / 0,22 kV jelentős áramok arányban nagyságrendű a szakasz, amely vezet a további teljesítmény veszteség.
Felvétele különböző teljesítmény kondenzátorok kiegyensúlyozására módban közvetlenül a fázis feszültségek csökkenteni fogja a zérus sorrendű áramok elfogadható értékek és egyidejűleg ASO.
Az ilyen rendszerek kiegyensúlyozatlan egyfázisú terhelések kifejlesztett BK vezérlő áramkör vezérlők (például, BR6000 típusú Epcos AG). Ahol minden egyes vezérlők önállóan ingázik kapacitás szabályozott fázisban szerint mért négy negyedébe a komplex síkban a szög által j.