REDUCEREA PIERDERILOR DE ELECTRICITATE CU UTILIZAREA COMPENSĂRII REACTIVE A PUTERII
1 Sucursala a statului federal de educație înființare a învățământului superior profesional "Universitatea de Stat Ufa Universitatea Tehnică"
Măsurile destinate reducerii pierderilor de energie și de energie electrică sunt luate în considerare în exemplul stației de distribuție a centralei și a stației de transformare. Sunt furnizate exemple de două variante de compensare a puterii reactive: prin instalarea unor bănci de condensatoare de înaltă tensiune și prin instalarea unor bănci de condensator de joasă tensiune. Ca rezultat al modelării în mediul Simulink, s-au obținut valorile factorilor de putere pe laturile de înaltă tensiune de 6 kV și de joasă tensiune de 0,4 kV. Se arată că atunci când se folosesc bănci de condensatoare de înaltă tensiune, factorul de putere pe partea de joasă tensiune nu se modifică. A fost făcută o selecție de baterii cu condensator de joasă tensiune și de înaltă tensiune. Se demonstrează că aplicarea măsurii de compensare a puterii reactive va reduce pierderea de energie activă. Se face o concluzie cu privire la utilitatea simulării în Simulink pentru estimarea eficienței compensării puterii reactive.
borne de condensatoare de joasă tensiune (BNK)
borne de condensatoare de înaltă tensiune (VBC)
Majoritatea consumatorilor de energie electrică are o rezistență și reactanță, astfel încât în procesul de consum al instalațiilor electrice, împreună cu consumul de energie activă și reactivă, care în sine nu produce lucru, dar este necesar pentru a crea un câmp magnetic, fără de care este imposibil, în principiu, activitatea de mașini electrice multe și aparate.
Statistic consumatori majori ai puterii reactive sunt motoare de curent alternativ, de preferință motoare asincrone, care au reprezentat aproximativ 70% din consumul de putere reactivă, aproximativ 20% consumă transformatoare și aproximativ 10% - diverse mașini și aparate electrice, având o inductanță și rețele electrice, este motivul reducerii factorului de putere [3].
Prin reducerea factorului de putere al pierderii consumatorilor tot mai mare de energie electrică, nu numai în rețelele de aprovizionare, dar, de asemenea, în transformatoare și generatoare, instalate în centralele electrice, astfel încât atunci când o reducere semnificativă a factorului de putere de transformatoare și generatoare sunt atât de încărcate cu curenți reactive care a le putere reală de a pe care le-au calculat, devine imposibilă. În același timp, cu o scădere a factorului de putere, pierderile de tensiune în rețelele electrice de alimentare, de asemenea, crește datorită creșterii curentului.
Cu toate acestea, cu o creștere a factorului de putere prin reducerea componentei reactive a curentului total poate crește componenta activă prin conectarea unor consumatori suplimentari de energie electrică și să ofere astfel un full generatoare de sarcină și transformatoare în sistemul de producere a energiei electrice.
Astfel, factorul de putere arată ce parte din puterea totală este puterea activă, care este complet transformată de consumatorul de energie electrică în alte tipuri de energie și nu se întoarce în rețeaua de alimentare.
Luați în considerare o stație de distribuție și transformator la una dintre întreprinderi. Cu ajutorul factorului de putere ASEUE "Neva" s-au efectuat citiri pe părțile de înaltă tensiune și joasă tensiune, prezentate în tabelul 1. În lucrare sunt luate în considerare două variante de compensare a puterii reactive:
- prin instalarea unor bănci de condensatoare de înaltă tensiune (VBC);
- utilizând instalarea de bănci de condensatoare de joasă tensiune (NBK).
Date reale ale coeficienților
Figura 1 prezintă modelul de compensare al secțiunii I utilizând VSC.
Rezultatul simulării într-un Simulink mediu, pe de înaltă tensiune de 6 kV și 0,4 kV părți de joasă tensiune de valori de putere recepționată ale coeficienților de 0,928 și 0,748, valorile coeficientului de putere pentru secțiunea II 0,93 și, respectiv, 0,706. Factorul de putere de pe partea de joasă tensiune nu sa schimbat.
Figurile 2 și 3 prezintă diagrame ale cos φ pe părțile de înaltă tensiune și de joasă tensiune pentru secțiunea I când NSC este instalat.
După instalarea NSC pe 6 kV de înaltă tensiune și 0,4 kV de joasă tensiune, laturile secțiunii I au primit valori ale factorului de putere de 0,74 și, respectiv, 0,93. După instalarea NSC pe o tensiune înaltă de 6 kV și o tensiune joasă de 0,4 kV, laturile secțiunii II au primit valori ale factorului de putere de 0,86 și 0,944 respectiv.
Tabelul 2 prezintă rezultatele simulării.
Cos φ
Sos φ la VBK
Sos φ la CNVM
Pentru a atinge factorul de putere necesar, este necesar să se utilizeze instalații de condensatoare pe ambele părți de joasă tensiune și de înaltă tensiune.
Fig. 1. Modelul de compensare al secțiunii I utilizând IBR
Fig. 2. Diagramele cos φ. active active, reactive, pe partea laterală a secțiunii de 6 kVI la instalarea NBK
Fig. 3. Diagramele cos φ. active, reactive, pe partea 0.4 kV a secțiunii atunci când instalați NBK
Cele mai frecvente de conectare a bateriei condensatorilor din circuitul prin intermediul unor comutatoare la o tensiune de 6-10 întrerupătoare de circuit kV sau prin siguranțe fuzibile sau automată și la o tensiune de 380 Circuite V. la conectarea unui comutator comun sunt folosite foarte rar, mai ales în cazul în care compensarea individuală a puterii reactive a motoarelor electrice sau a instala baterii substație de funcționare, atunci când nu există o cameră liberă pentru a instala comutatorul. 380-660 condensator grup baterie tensiune B sunt atașate la breaslă flapsuri sau conductoare și, în unele cazuri, cauciucurile atelierului substațiilor de tensiune secundară [5].
Pentru controlul instalațiilor de condensatoare se utilizează întrerupătoare de mare viteză care au o rezistență sporită la uzură a pieselor de contact și mecanice și permit comutarea frecventă și rapidă. Dispozitivele de întrerupere automată a uleiului și a aerului nu îndeplinesc pe deplin toate cerințele pentru comutarea sarcinilor capacitive. Cele mai potrivite și mai promițătoare întrerupătoare de vid. Dar ele sunt cu putere redusă și sunt utilizate până acum doar pentru împărțirea băncilor de condensatori. Foarte potrivit pentru reglarea băncilor de condensatori sunt întrerupătoarele de tiristor fără contact de mare viteză. Întreruptoarele cu întreruperi convenționale cu o tensiune de 6-10 kV, selectate cu o marjă de curent nominal de cel puțin 50%, funcționează satisfăcător atunci când comută KB până la 2500 kVAr. Este de interes să se controleze puterea compensatoarelor de putere reactivă prin procesarea informațiilor privind utilizarea puterii reactive pe baza rețelelor neuronale [1].
Pentru secțiunea I, este necesară o bancă de condensatori cu Qas. = 481,57 kvar, pentru secțiunea II, este necesară o bancă cu condensator Qras. = 528,54 litri. Alegerea tensiune joasă bancă condensator pentru marchez secțiunea CRA 0,4-500-25 UHL3 [31] pentru secțiunea II - AKU 0,4-550-25 UHL3 firma Epcos (fosta unitate Siemens). Fiecare etapă a condensatorului este echipată cu protecție individuală.
Vom face o alegere de baterii de condensator de înaltă tensiune. Puterea necesară pentru secțiunea I a băncii de condensatori nu trebuie să fie mai mică decât Qs. = 481,57 kvar, pentru secțiunea II puterea băncii de condensatori nu trebuie să fie mai mică decât Qs. = 528,54 litri. Pentru secțiunile I și II alegem o instalație de condensator de înaltă tensiune de 6,3-600-75 UHL3 de la Epcos (fostă divizie Siemens). Fiecare etapă a condensatorului este echipată cu protecție individuală. Astfel, costul unei instalații de condensatoare împreună cu o celulă de comutație va fi de 455 mii ruble. pentru o secțiune. Metodele statistice de reglare sau diagrame de control pot fi utilizate pentru a regla puterea compensatoarelor de putere reactivă de înaltă tensiune [2, 4].
Să luăm în considerare măsurile îndreptate spre scăderea pierderilor de capacitate a energiei electrice pe un exemplu de stație de distribuție-transformator a unei fabrici. Tabelul 3 arată consumul de energie activă și reactivă pe o perioadă de facturare de 12 luni.
Rezultatele calculelor pierdute
Aplicarea activităților pentru compensarea puterii reactive, prin instalarea bateriilor cu condensator primite:
- creșterea capacității rețelelor, ca urmare a scăderii curentului care circulă prin rețea;
- echipamente electrice descărcate de substații;
- reducerea pierderilor de putere activă;
- utilizarea rațională a energiei electrice;
- Modelarea a fost utilă pentru evaluarea eficacității uneia sau a altei metode de compensare.
Bashirov M.G. Doctor în științe tehnice. Profesor, șef al Departamentului EAPP al filialei Centrului de Învățământ Profesional al Învățământului Profesional al Universității Tehnice din Ural, Salavat;
Zhirnov B.S. D.Sc. profesor, șef al departamentului KhTP din cadrul Departamentului de Învățământ Profesional al Învățământului Profesional al Universității Tehnice din Ural, Salavat.
Vă aducem la cunoștință jurnale publicate în editura "Academia de Istorie Naturală"
(Factor de impact ridicat al RINC, subiectul jurnalelor acoperă toate domeniile științifice)