Vị trí đặt thiết bị bù trong mạng lưới phân phối của doanh nghiệp

Khi lựa chọn và đặt các phương tiện bù công suất phản kháng trong hệ thống cung cấp điện của các doanh nghiệp công nghiệp, hai nhóm mạng công nghiệp được phân biệt, tùy thuộc vào thành phần tải của chúng:

• nhóm đầu tiên — các mạng có mục đích chung, các mạng có chế độ chuỗi trực tiếp với tần số chính 50 Hz,

• nhóm thứ hai - các mạng có tải trọng phi tuyến tính, không đối xứng và biến đổi mạnh.

Giải pháp của vấn đề bù công suất phản kháng đối với nhóm thứ hai có một số đặc điểm, bao gồm nhu cầu cung cấp chỉ tiêu chất lượng điện năng cho máy thu điện với tốc độ yêu cầu.

Trong thiết kế, doanh nghiệp tính toán tổng công suất tác dụng và phản kháng lớn nhất Rcalc và Qcalc, trong đó nêu hệ số của công suất tự nhiên.

Sơ đồ làm việc của thiết bị bù

Để xác định công suất của các thiết bị bù, công suất tính toán Qđược tính toán không được sử dụng và giá trị nhỏ hơn Qswing có tính đến sự khác biệt về thời gian giữa tải hoạt động cao nhất của hệ thống điện và công suất phản kháng cao nhất của xí nghiệp công nghiệp. Sự khác biệt này được tính đến bởi hệ số dao động, các giá trị của nó, tùy thuộc vào ngành mà doanh nghiệp thuộc về, thay đổi từ 0,75 đến 0,95. Sau đó, Qswing = xoay Qcalc

Các giá trị của phụ tải tác dụng cao nhất Pcalc và tổng phản kháng Qmax được tính đến trong hệ thống điện để xác định giá trị công suất phản kháng kinh tế tối ưu mà hệ thống điện có thể chuyển đến đơn vị sử dụng ở các chế độ cao nhất và thấp nhất phụ tải tác dụng của hệ thống điện lần lượt là Qe1 và Qe2.

Theo công suất QNSl được xác định tổng công suất của các thiết bị bù QNS = QmaNS -Qe1 và theo công suất QNS2 — phần điều chỉnh được của các thiết bị bù QNSreg=Qe1 — Qe2

Các thiết bị bù được lắp đặt trên các thanh cái hạ thế của các trạm biến áp chính (GSP) của doanh nghiệp không chỉ đảm bảo duy trì hệ số công suất hệ thống cosφ mà còn giảm công suất của các máy biến áp GPP Str:

Các thiết bị bù như vậy có thể là máy bù đồng bộ, tụ bù và động cơ đồng bộ.

Bộ bù đồng bộ chỉ được lắp đặt trong các nhà máy truyền tải khí của các doanh nghiệp công nghiệp lớn phù hợp với hệ thống cung cấp điện, trong khi bộ bù đồng bộ nằm trong sự cân bằng của hệ thống điện và được sử dụng khi cần thiết (ví dụ, trong trường hợp hệ thống gặp sự cố) làm phương tiện dự phòng nguồn công suất phản kháng. Do đó, cài đặt của họ trong các mạng của nhóm đầu tiên bị hạn chế.

Động cơ đồng bộ điện áp cao (động cơ máy nén, trạm bơm, v.v.) được tính đến trong cân bằng công suất phản kháng tổng thể của doanh nghiệp, nhưng theo quy luật, công suất phản kháng của chúng không đủ, và sau đó công suất phản kháng bị thiếu sẽ được lấp đầy bởi ngân hàng tụ điện.

Cân bằng công suất phản kháng trong nút 6 - 10 kV của nhà máy công nghiệp có thể được viết dưới dạng tỷ lệ sau:

Qvn + Qtp + ΔQ — Qsd — Qkb — Qe1 = 0,

Trong đó Qvn là tải phản kháng tính toán của máy thu cao áp (HV) 6 — 10 kV, Qtp là tải không bù Qn mạng đến 1 kV được cung cấp bởi các máy biến áp của trạm biến áp phân xưởng (TS), ΔQ - tổn thất công suất phản kháng trong mạng 6 — 10 kV, đặc biệt trong các máy biến áp GPP.

Sử dụng tụ bù cho điện áp 6 - 10 kV giúp giảm chi phí bù công suất phản kháng, vì tụ điện hạ áp thường đắt hơn (trên mỗi kvar điện năng).

Trong các mạng điện áp thấp (đến 1 kV) của các xí nghiệp công nghiệp, nơi kết nối hầu hết các máy thu điện tiêu thụ công suất phản kháng, hệ số công suất tải nằm trong khoảng 0,7-0,8. Các mạng này cách xa nguồn cấp điện của hệ thống điện hoặc CHP (CHP) cục bộ về mặt điện.Do đó, để giảm chi phí truyền tải công suất phản kháng, các thiết bị bù được đặt trực tiếp trong mạng đến 1 kV.

Trong các doanh nghiệp có tải cụ thể (sốc, biến đổi mạnh), ngoài các thiết bị bù nói trên, các thiết bị bù lọc, cân bằng và cân bằng lọc được sử dụng trong các mạng của nhóm thứ hai. Gần đây, thay vì các bộ bù quay, các bộ bù công suất phản kháng tĩnh (STK) ngày càng được sử dụng nhiều hơn, cùng với việc cải thiện hệ số công suất, cho phép bạn ổn định điện áp cung cấp.

Cơm. 1. Vị trí của các thiết bị bù trong mạng cung cấp điện của một doanh nghiệp công nghiệp: GPP — trạm biến áp chính của doanh nghiệp, SK — bộ bù đồng bộ, ATS — công tắc chuyển nguồn tự động, KU1 — KB để bù công suất phản kháng tập trung, KU2 — KB để bù công suất phản kháng theo nhóm, KU3 — KB để bù công suất phản kháng riêng lẻ, TP1 -TP9 — trạm biến áp xưởng, SD — động cơ đồng bộ, AD — động cơ không đồng bộ

Trong các mạng dịch vụ của hầu hết các doanh nghiệp, các tụ điện tĩnh được sử dụng để điều chỉnh công suất phản kháng. Trong trường hợp này, bù công suất phản kháng tập trung (KU1), nhóm (KU2) hoặc riêng lẻ (KU3) được thực hiện.

Do đó, các nguồn công suất phản kháng trong hệ thống cung cấp điện của một nhà máy công nghiệp được sử dụng để bù công suất phản kháng có thể được định vị như trong Hình. 1.