Компенсация реактивной мощности в сетях общего назначения

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электрооборудования

КУРСОВАЯ РАБОТА

по курсу: «Оптимизация и энергосбережение в системах электроснабжения»

на тему: «Компенсация реактивной мощности в сетях общего назначения»

Выполнил студент

гр. ЭО – 95 Васин А.В.

___________________

«__» __________ 1999

Принял доцент, к. т. н.

Красичков А. А

__________________

__________________

«__» _________ 1999

Липецк 1999

ЗАДАНИЕ

От шин 10 кВ главной понизительной подстанции 110/10 кВ предприятия питаются три распределительных пункта и две цеховых трансформаторных подстанции. К распределительным пунктам подключены цеховые трансформаторные подстанции и нагрузка 10 кВ. Расчетные нагрузки представлены в табл. 1. Данные синхронных двигателей представлены в табл. 2. Все расчеты и выбор элементов привести с учетом обоснования их и привести записи.

1. Изобразить схему электроснабжения предприятия. Распределительные пункты и трансформаторные подстанции питаются по радиальной схеме. Приемники, подключенные к цеховым трансформаторным подстанциям, питаются от магистрали.

2. Найти расчетные нагрузки всех распределительных пунктов и трансформаторных подстанций на стороне 10 кВ, предварительно выбрать трансформаторы главной понизительной подстанции с учетом резервирования электропотребителей первой категории.

3. Найти число и мощность трансформаторов на трансформаторных подстанциях с первой по девятую. Ориентироваться на трансформаторы мощностью от 630-2500 кВ*А.

4. Найти мощность батарей конденсаторов на стороне 0,4 кВ всех трансформаторных подстанций. Выбрать батареи конденсаторов по справочнику, указать тип, технические данные, привести схемы подключения батареи конденсаторов, рассчитать токи, выбрать аппараты коммутации, защиты.

5. Определить не скомпенсированную реактивную нагрузку на шинах 10 кВ всех распределительных пунктов и главной понизительной подстанции. Вначале определить располагаемую мощность синхронных двигателей, выбрать батареи конденсаторов на 10 кВ, указать их тип, технические характеристики, схемы включения, подобрать аппараты управления, защиты.

6. Изобразить схемы шинопровода с указанием расчетных реактивных нагрузок в узлах для всех трансформаторных подстанций. Найти место подсоединения батарей конденсаторов ниже 1 кВ.

При суммарной реактивной нагрузке трансформаторных подстанций менее 1 МВАр рекомендуется выбирать 1 шинопровод. Если более 1 МВАр - то 2 или 3; число узлов на каждом шинопроводе: 5...7. Реактивная нагрузка вдоль шинопровода распределена неравномерно. Реактивная мощность, поступающая от энергосистемы, в часы максимума нагрузки - Q_э1=0,3*Q_{max. расч.}.

Таблица 1

Расчетные нагрузки

	Рmax, МВт	cosj
1 РП:
ТП 1	4,5	0,75
ТП 2	7,2	0,81
ТП 3	3	0,86
2 РП:
ТП 4	12	0,8
ТП 5	5,8	0,7
ТП 6	6,7	0,8
3 РП:
ТП 7	4,1	0,75
СД	-	-
ТП 8	10,1	0,9
ТП 9	8,4	0,9

Таблица 2

Данные синхронных двигателей

Рсд2, МВт	1,5	3,5
Qсд ном, МВАр	0,76	1,76
n, об/мин	3000	3000
bсд	0,85	0,8
cosj
Кол-во СД	2	3

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................ 5

1. ПОСТРОЕНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ..................... 6

2. ВЫБОР ЧИСЛА И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ

ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ ........................................... 7

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ БАТАРЕЙ

КОНДЕНСАТОРОВ ....................................................................... 8

4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ БАТАРЕЙ КОНДЕНСАТОРОВ

В СЕТИ ДО 1 кВ ............................................................................. 14

5. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ БАТАРЕЙ КОНДЕНСАТОРОВ

В СЕТИ ВЫШЕ 1 кВ ...................................................................... 21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ .......................................................................................... 25

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ

 ИСТОЧНИКОВ ......................................................................................... 26

ВВЕДЕНИЕ

В системе электроснабжения потери в сетях составляют 8-12 % от объема производства. Для уменьшения этих потерь необходимо: правильно определять электрические нагрузки; рационально передавать и распределять электрическую энергию; обеспечивать необходимую степень надежности; обеспечивать необходимое качество электроэнергии; обеспечивать электромагнитную совместимость приемника с сетью; экономить электроэнергию. Мероприятия, могущие обеспечить вышеперечисленные задачи это - создание быстродействующих средств компенсации реактивной мощности, улучшающей качество; сокращение потерь достигается компенсацией реактивной мощности, увеличением загрузки трансформаторов, уменьшением потерь в них, приближением трансформаторов к нагрузкам, использование экономичного оборудования и оптимизация его режимов работы, а также использование автоматических систем управления электроснабжением. Режим работы энергосистемы характеризуется тремя параметрами: напряжением, током и активной мощностью. Вспомогательный параметр - реактивная мощность. Реактивная мощность и энергия ухудшают показатели работы энергосистемы, то есть загрузка реактивными токами генераторов электростанций увеличивает расход топлива; увеличиваются потери в подводящих сетях и приемниках; увеличивается падение напряжения в сетях. Реактивную мощность потребляют такие элементы питающей сети как трансформаторы электростанций; главные понизительные электростанции, линии электропередач - на это приходится 42 % реактивной мощности генератора, из них 22 % на повышающие трансформаторы; 6,5 % на линии электропередач районной системы; 12,5 % на понижающие трансформаторы. Основные же потребители реактивной мощности - асинхронные электродвигатели, которые потребляют 40 % всей мощности совместно с бытовыми и собственными нуждами; электрические печи 8 %; преобразователи 10 %; трансформаторы всех ступеней трансформации 35 %; линии электропередач 7 %. Говоря иначе, существуют приемники электроэнергии, нуждающиеся в реактивной мощности. Одной реактивной мощности, выдаваемой генератором явно недостаточно. Увеличивать реактивную мощность, выдаваемую генератором нецелесообразно из-за вышеперечисленных причин, т.е. нужно выдавать реактивную мощность именно там, где она больше всего нужна. Задача данной курсовой работы - определить наиболее рациональное место присоединения батарей конденсаторов (определив их мощность и тип) для оптимизации работы системы электроснабжения.