Расчет компенсации реактивной мощности

Нескомпенсированная реактивная мощность, потребляемая/генерированная электропотребителями (например, нагрузками промышленных предприятий) приводит к широко известным негативным последствиям:

Классическим решением данных проблем является установка компенсирующих устройств, таких, как СТК, ФКУ, СТАТКОМ.

Расчет основных параметров устройств компенсации реактивной мощности (тип оборудования, его мощность, частота настройки фильтрокомпенсирующих устройств и т.д.) является нетривиальной задачей поиска компромисса технических характеристик и экономических параметров.

Простой подход с использованием таблиц для расчета мощности компенсирующих устройств, которых легко найти в интернете (например, для БСК или ФКУ), а также использование стандартной линейки устройств компенсации РМ с заранее определенными мощностями на самом деле может быть применен специалистами после выполнения определенных расчетов. При этом необходимо учесть существующий уровень гармонических составляющий в сети, гармоники генерируемые самой нагрузкой, специфику нагрузки (резкопеременная, нелинейная, несимметричная, циклическая нагрузка). Непринятие во внимание этих факторов может привести к неоптимальному техническому решению и как следствие к низким экономическим показателям всего проекта внедрения компенсатором РМ.

План проведения расчетов компенсатора реактивной мощности включает в себя несколько этапов, которые описаны ниже:

1. Сбор данных по системе электроснабжения предприятия и по нагрузкам. Заполнение опросного листа. Для действующих предприятий мы настоятельно рекомендуем проводить предпроектное обследование с выездом наших специалистов на объект (см. раздел  «Обследование системы электроснабжения»).

2. Разработка математической модели для определения мощности устройства. Расчеты уровней напряжения на шинах нагрузки в различных режимах работы внешней сети, нагрузки и компенсирующего устройства. Расчеты компенсатора реактивной мощности проводятся в специализированных сертифицированных программах. Пример расчета СТК для дуговой сталеплавильной печи приведен на рис.1.

Рис.1.

3. Разработка математической модели для проведения гармонического анализа системы электроснабжения и нагрузки. Выбор параметров фильтро-компенсирующих цепей, расчет коэффициента. Математическая модель позволяет проводить исследований частотных характеристик системы электроснабжения с устройством компенсации реактивной мощности выполнять расчеты коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения и гармонических составляющих напряжения на шинах среднего и высокого напряжения в различных режимах работы энергосистемы, гармонических составляющих напряжений и токов в различных узлах и элементах схемы. По результатам моделирования производится расчет основных параметров конденсаторного и реакторного оборудования ФКЦ. Схема математической модели для гармонического анализа представлена на рис. 2.

 Пример расчета зависимости комплексного сопротивления электросети на шинах печной подстанции 35 кВ без фильтров (прямая линия) и с подключенными фильтро-компенсирующими цепями приведен на рис.3.

 

Безусловно, при выборе параметров устройств компенсации требуется наличие опыта в данной сфере. Мы готовы делиться нашим опытом (см. референс-лист), отвечать на Ваши вопросы, работать совместно над проектами наших потенциальных Заказчиков и проектных организаций.