Дополнительно по теме

Регулирование напряжения в сетях

Местное регулирование напряжения

МЕСТНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Встречное регулирование напряжения в ЦП не может обеспечить удовлетворительное качество напряжения для группы приемников, график изменений нагрузок которых во времени значительно отличается от графика суммарной нагрузки трансформатора в ЦП.

В данном случае для получения удовлетворительного режима напряжения необходимо использование средств местного регулирования напряжения.

В электрических сетях, где имеет место значительное потребление реактивной мощности, для регулирования напряжения в первую очередь должны применяться конденсаторные батареи поперечной компенсации (КБ), так как при этом одновременно достигается значительное снижение потерь электрической энергии в сети. Использование для местного регулирования напряжения в таких сетях распределительных трансформаторов с РПН или линейных регулировочных автотрансформаторов оказывается неэкономичным.

На рис. 11-4 представлена упрощенная схема распределительной сети до 1000 в, в которой для местного регулирования напряжения используется источник реактивной мощности (КБ), присоединенный в точке С. На этом рисунке: А - ближайший к трансформатору приемник электрической энергии; В - наиболее удаленный приемник.

Рис. 11-4. Диаграмма для выбора диапазона местного регулирования напряжения.

На диаграмме напряжений (внизу на рис. 11-4) точка A1 соотвествует наименьшему напряжению на зажимах ближайшего приемника, а точка А2 - наибольшему напряжению. Соответствующие отклонения напряжения на зажимах приемника А без учета добавки напряжения трансформатора обозначены через

Реактивная мощность источника, достаточная для регулирования напряжения, определяется по формуле

где номинальное напряжение сети, кв;

- относительная величина напряжения сети в точке присоединения источника реактивной мощности;

- реактивное сопротивление внешней сети по отношению к точке присоединения ближайшего приемника, ом

- диапазон регулирования напряжения:

Общая реактивная мощность источника зависит от выбранного ответвления трансформатора. Наибольшая и наименьшая величины ее определяются соответственно по формулам:

Из диаграммы на рис. 11-4 следует:

где - добавка напряжения трансформатора при ответвлении + 5%, %;

- добавка напряжения трансформатора, определяемая по табл. 11-2 в зависимости от условия

При осуществлении местного регулирования напряжения величина допустимой потери напряжения в сети определяется из условия

где вычисляется в зависимости от принятого ответвления трансформатора по одной из формул:

В этих формулах Хс - реактивное сопротивление внешней сети в омах по отношению к точке присоединения источника реактивной мощности, используемого для регулирования напряжения.

Если для регулирования напряжения используется КБ, то номинальная ее мощность определяется по формуле

где Q - расчетная реактивная мощность КБ, полученная по одной из формул (11-15) или (11-16), квар;

- относительная величина напряжения сети в точке присоединения КБ.

КБ рекомендуется делить на секции равной мощности, число которых в зависимости от конкретных условий может приниматься различным.

При использовании КБ для регулирования напряжения в осветительных сетях необходимо проверять, удовлетворяют ли величина ступени регулирования и частота включений секций КБ требованиям на качество напряжения (табл. 5-11).

При выборе реактивной мощности источника, используемого в качестве средства регулирования напряжения, следует иметь в виду, что генерируемая этим источником реактивная мощность не должна значительно превышать потребляемую в сети реактивную мощность. Использование для регулирования напряжения КБ в электрических сетях, в которых коэффициент мощности близок к единице, может оказаться экономически нецелесообразным.

Для ориентировочных расчетов при выборе мощности КБ в табл. 11-3 даны ступени регулирования при включении секции КБ мощностью 100 квар при условии, что реактивное сопротивление внешней сети равно сопротивлению указанного в таблице элемента.

Таблица 11-3 Ступени регулирования напряжения при включении КБ

Наименование элемента внешней сети

Ступень регулирования

напряжения для КБ мощностью 100 квар, %

Мощность секции КБ, при которой ступень регулирования равна 1%, квар

Трансформатор 6-10/0,4 кв мощностью, ква

100

160

250

400

630

1000

5,5

3,5

2,3

1,45

0,9

0,59

18

29

43

70

110

170

Воздушная линия длиной 1 км на номинальное напряжение, кв

0,38

6

10

20

21

1,05

0,038

0,01

4,8

95

2600

10000

То же кабельная линия, кв

0,38

6

10

20

4,15

0,022

0,008

0,00275

24

4500

12500

36300

Пример 11-3.

Электродвигатели и осветительные приборы цеха промышленного предприятия присоединены к общей распределительной сети 380/220 в и получают питание от трансформатора мощностью 1000 ква, 10/0,4/0,23 кв. Наибольшая потребляемая реактивная мощность цеха равна 920 квар. Допустимые отклонения напряжения на зажимах осветительных приборов равны

На зажимах ближайшего к трансформатору осветительного прибора отклонения напряжения (без учета добавки напряжения трансформатора) могут изменяться в диапазоне от до

Определить мощность КБ, используемой для регулирования напряжения в сети цеха, и величину допустимой потери напряжения в этой сети при следующих условиях:

Реактивные сопротивления внешней сети равны соответственно:

до ближайшего осветительного прибора ХA=0,01 ом;

до точки присоединения КБ Хс = 0,014 ом.

Относительная величина напряжения сети в точке присоединения КБ

Величина мощности КБ должна быть примерно равна наибольшей величине потребляемой реактивной мощности.

Решение.

Определяем необходимый диапазон регулирования напряжения по формуле (11-14):

Соответствующую этому диапазону мощность КБ находим по формуле (11-13):

Для определения наименьшей общей мощности КБ по табл. 11-2 выбираем ответвление обмоток цехового трансформатора в зависимости от величины добавки напряжения, определяемой из условия (11-19):

Принимаем основное ответвление трансформатора, для которого

Мощность КБ определяем по формулам (11-18) и (11-16):

Принимаем мощность одной секции КБ равной 160 квар и общее число секций равным 6. При этом мощность КБ будет равна:

Из шести секций КБ одна должна оставаться включенной круглосуточно, а остальные должны быть использованы для регулирования напряжения.

Принятая мощность КБ удовлетворяет поставленному в примере условию полной компенсации потребляемой в цехе реактивной мощности.

При включении одной секции КБ в точке С и во всех более удаленных точках сети величина колебаний напряжения будет равна:

Зона нечувствительности регулирующего устройства может быть принята равной:

Величину допустимой потери напряжения в сети цеха определяем по формулам (11-22) и (11-20):

Дополнительно по теме

Регулирование напряжения в сетях

Местное регулирование напряжения