- •Выбор электрических аппаратов
- •Электродинамическое и термическое действие токов КЗ
- •Общие положения по выбору электрических аппаратов и параметров токоведущих устройств
- •Выбор электрических устройств по длительному режиму работы
- •Выбор электрических устройств по току КЗ
- •Выбор и проверка элементов системы электроснабжения выше 1кВ
- •Выбор числа и мощности силовых трансформаторов
- •Общие положения
- •Выбор типа трансформаторов
- •Выбор числа трансформаторов
- •Выбор мощности силовых трансформаторов
- •Выбор номинальной мощности трансформатора с учётом перегрузочной способности
- •Определение мощности потерь и энергии в силовых трансформаторах
- •Общие выводы по выбору числа и мощности силовых трансформаторов для систем электроснабжения
- •Режимы работы электроэнергетических систем
- •Резервы генерирующей мощности при управлении режимами ЭЭС
- •Выбор сечений проводов и кабелей
- •Общие положения
- •Выбор стандартного сечения проводника
- •Выбор сечений жил проводников по нагреву расчётным током
- •Выбор сечения по нагреву током короткого замыкания
- •Выбор сечений проводников по потерям напряжения
- •Выбор проводников электрической сети по экономической целесообразности
- •Расчёт токов короткого замыкания
- •Общие сведения о коротких замыканиях
- •Определение расчётных параметров элементов сети
- •Система относительных единиц
- •Система именованных единиц
- •Расчётная схема и схема замещения
- •Определение трёхфазного тока КЗ в сетях выше 1кВ
- •Определение токов КЗ от электрических машин напряжением выше 1кВ
- •Расчёт токов КЗ в электрических сетях до 1кВ
- •Влияние асинхронных двигателей на подпитку места КЗ до 1кВ
- •Расчёт несимметричных видов коротких замыканий
- •Расчёт токов КЗ в сетях постоянного тока
- •Защита элементов системы электроснабжения
- •Выбор предохранителей
- •Выбор автоматических выключателей
- •Основы релейной защиты
- •Требования к релейной защите, основные понятия и определения
- •Классификация РЗ
- •По элементной базе
- •По принципу действия электромеханических реле
- •По физической величине
- •По реакции на изменение входных физических величин
- •По принципу воздействия исполнительного органа на управляемую цепь
- •По способу действия на управляющий объект
- •По времени действия
- •По способу включения чувствительного элемента
- •По роду оперативного тока
- •По назначению
- •По типу
- •По способу обеспечения селективности при внешних К.З.
- •По характеру выдержек времени
- •По виду защит
- •Максимальные токовые защиты
- •Расчёт параметров МТЗ
- •Схемы МТЗ
- •МТЗ с независимой характеристикой времени срабатывания
- •МТЗ с зависимой характеристикой времени срабатывания
- •МТЗ с блокировкой по минимальному напряжению
- •Направленные МТЗ
- •Принцип работы реле направления мощности
- •Токовые отсечки
- •ТО мгновенного действия
- •Защита линий 6-35 кВ с помощью трёхступенчатой токовой защиты
- •Дифференциальные защиты
- •Продольная дифференциальная защита
- •Токовая погрешность ТА
- •Поперечная дифференциальная защита
- •Балансы мощности и электроэнергии
- •Баланс активной мощности
- •Баланс реактивной мощности
- •Баланс электроэнергии
- •Перенапряжения в системах электроснабжения
- •Общие положения
- •Защита от волн атмосферных перенапряжений
- •Защита от внутренних перенапряжений
- •Схемы защиты от перенапряжений
- •Молнезащита зданий и сооружений
- •Расчёт защиты зоны молнеотводов
- •Отклонения напряжения
- •Качество электрической энергии
- •Общие положения
- •Отклонения напряжения
- •Колебания напряжения
- •Размах изменения напряжения
- •Доза фликера
- •Несинусоидальность напряжения
- •Несимметрия напряжения
- •Длительность провала напряжения
- •Импульс напряжения
- •Коэффициент временного перенапряжения
- •Отклонение и размах колебаний частоты
- •Способы и средства улучшения качества электрической энергии
- •Компенсация реактивной мощности
- •Общие сведения
- •Способы снижения потребления реактивной мощности без компенсирующих устройств
- •Компенсирующие устройства
- •Расчёт потерь мощности и энергии в цеховых сетях
- •Скидки и надбавки к тарифу на электрическую энергию за компенсацию реактивной мощности
- •Выбор мощности и места установки компенсирующих устройств
- •Определение места установки компенсирующих устройств в сетях до 1 кВ
- •Компенсация реактивной мощности в сети 6-10 кВ
- •Компенсация реактивной мощности в электрических сетях со специфическими нагрузками
- •В сетях с резкопеременной несимметричной нагрузкой
- •Компенсация реактивной мощности в сети с резкопеременными нагрузками
- •Компенсация реактивной мощности в электрической сети с несимметричными нагрузками
- •Продольная ёмкостная компенсация реактивной мощности
- •Назначение и область применения продольной компенсации
- •Повышение предела пропускной способности линий электропередачи по углу. Улучшение потока распределения в сетях
- •Снижение потери напряжения
- •Выбор числа и мощности конденсаторов при продольной компенсации
- •Ёмкость конденсаторной установки на фазу
- •Сравнение продольной и поперечной компенсации
- •Сравнение по повышению уровня напряжения
- •Сравнение по активным потерям энергии
- •Сравнение требуемой мощности конденсаторов при последовательном и параллельном их включении
- •Раздел №2. Электрические нагрузки
- •Графики электрических нагрузок промышленных предприятий
- •Классификация графиков электрических нагрузок
- •Основные определения и обозначения
- •Показатели графиков электрических нагрузок
- •Методика определения эффективного числа электроприёмников
- •1. Определение эффективного числа приёмников при трёхфазных нагрузках
- •2. Определение эффективного числа приёмников при однофазных нагрузках
- •Определение средних нагрузок
- •Определение среднеквадратичных нагрузок
- •Определение расхода электроэнергии
- •Определение расчётных и пиковых нагрузок
- •Общие положения
- •Определение расчётной нагрузки по установленной мощности и коэффициенту спроса
- •Определение расчётной нагрузки по удельной нагрузке на единицу производственной площади
- •Определение расчётной нагрузки по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции
- •Определение расчётной нагрузки по средней мощности и коэффициенту формы
- •Определение расчётной нагрузки по статистическому методу
- •Определение расчётной нагрузки согласно «Временным руководящим указаниям по определению электрических нагрузок промышленных предприятий»
- •Общие рекомендации по выбору метода определения расчётных нагрузок
- •Определение пиковых нагрузок
- •Учёт роста нагрузок
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
26
При включении конденсаторов в электрическую сеть напряжением выше 1000 в
С 5,5I SIN 103
,
U C k т2
где kт – коэффициент трансформации трансформатора;
I - ток в сети напряжением до 500 в при пуске электродвигателя.
Пределы регулирования ограничиваются индуктивным сопротивлением сети и электродвигателя, т.е. индуктивным сопротивлением всей схемы замещения.
Сравнение продольной и поперечной компенсации
Сравнение продольной и поперечной компенсации по повышению уровня напряжения U2,
величине активных потерь электроэнергии и требуемой мощности конденсаторов для заданных значений P2 и Q2 при неизменном напряжении в начале линии электропередачи представляет
определенный интерес.
Сравнение по повышению уровня напряжения
Повышение напряжения в электрической сети может быть достигнуто с помощью продольной и поперечной компенсации.
Разность в величинах относительных потерь напряжения до и после включения продольной компенсации
U p *U *U ' cQx2 .
U
Из соотношения QC=I2cx можно определить с и подставить его в выражение для разности в
относительных потерях напряжения в линии:
U ' |
|
|
QC |
|
Q2 x |
|
QC |
Q |
. |
|
p |
|
|
|
|||||||
* |
|
I 2 x |
|
U 22 |
|
S |
22 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При поперечной компенсации относительная потеря напряжения уменьшится до
*U ' ' P2 r Q22 QC x , U 2
где QC – мощность конденсаторной установки при поперечной компенсации.
Разность в относительных потерях составит:
|
|
|
xQ |
|
|
xQ |
|
|
I 2 |
|
Q |
|
U ' ' |
|
|
|
C |
|
|
C |
|
|
|
C |
Q. |
p |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
U 22 |
U 22 |
I 2 |
|
S 22 |
||||||
|
|
|
|
Сравнение этих формул показывает, что при продольной компенсации компенсирующих эффект по напряжению пропорционален полной реактивной нагрузке Q2, в то время как при
поперечной компенсации этот эффект пропорционален лишь реактивным потерям.
Сравнение по активным потерям энергии
При поперечной компенсации потери электроэнергии снижаются не столько за счет повышения уровня напряжения, как при продольной компенсации, а в основном за счет уменьшения величины передаваемой реактивной мощности.
Изменение потерь в зависимости от степени компенсации для поперечной компенсации выражается равенством
dWпот |
|
2 Q2 QC r 'C |
|
|
|
2 Qr ' 'C |
|
|
|
, |
dQ |
U 2 |
U U |
2 |
2 P r Q |
2 |
Q |
x |
|||
C |
|
2 |
1 |
2 |
|
C |
а для продольной компенсации равенством
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
27
dWпот |
|
2Q2 r п.к |
|
|
, |
||
dQ |
п.к |
|
U 2 |
2 P r Q |
x |
|
|
|
1 |
2 |
2 |
|
|
где С, ’’С, п.к – время годовых потерь.
Снижение активных потерь в линии электропередачи при продольной компенсации пропорционально величине Q2, а при поперечной – разности (Q2 – QС).
Из этих равенств следует, что продольная компенсация в отношении снижения активных
потерь экономичнее поперечной только при QС > 2 Q или с > 2 и при Q, значительно меньшем, чем Q2, и необходимости выполнения высокой степени компенсации.
При малой степени компенсации (QС мало) эффективность поперечной компенсации
значительно больше продольной.
Капитальные затраты при последовательном включении конденсаторов значительно меньше, чем при параллельном, эксплуатационные же расходы несколько больше.
Сравнение требуемой мощности конденсаторов при последовательном и параллельном их включении
Для получения одинакового эффекта регулирования напряжения соотношение между необходимой реактивной мощностью при продольной компенсации Qп.к и при поперечной компенсации QС определяется из следующих условий.
Напряжения в начале и конце линии электропередачи с одной нагрузкой равны:
|
U 2 |
|
P2 r Q2 x |
j |
P2 x Q2 r |
|
U1 |
|
|
, |
|||
U 2 |
|
|||||
|
|
|
|
U 2 |
где U1 – напряжение в начале линии, кв; U2 – то же в конце линии, кв;
Р2 – активная мощность нагрузки, Мвт; Q2 – реактивная мощность нагрузки, Мвар;
r – активное сопротивление всей последовательной цепи, ом; х – реактивное сопротивление той же цепи, ом.
Пренебрегая влиянием поперечной составляющей падения напряжения, что допустимо при расчете сетей напряжением до 35 кв, получаем:
U1 U 2 P2 r Q2 x . U 2
Пусть напряжение U2 необходимо повысить до величины U’2.
При параллельном включении конденсаторов
U1 U ' 2 P2 r Q2 QC x . U ' 2
При последовательном включении конденсаторов
U1 U ' 2 P2 r Q2 x xC . U ' 2
Из сравнения уравнений получаем:
xC |
QC x |
|
|
|
|
||
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Q2 |
|
|
|
|
||
Умножив обе части уравнения на 3I2, получаем: |
|||||||
3I 2 x |
|
Q |
|
|
3I 2 x |
. |
|
C |
C |
|
|
||||
|
|
|
|
Q2 |
|||
|
|
|
|
|
|
||
Левая часть этого уравнения – мощность последовательных конденсаторов Qп.к; числитель |
|||||||
дроби в правой |
|
части представляет собой потери реактивной мощности Q в линии |
|||||
электропередачи. |
|
|
|
|
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
28
Таким образом,
Q Qп.к QC Q2 ,
или
Qп.к Q
QС Q2
Отсюда видно, что при регулировании напряжения в электрических сетях 6 – 35 кв при
последовательном включении конденсаторов требуется меньшая мощность их по сравнению с параллельным включением.
Отношение Q/Q2 |
зависит от COS и r0/x0 проводов. Из полученного уравнения нетрудно |
|||||||||
получить |
|
|
|
|
U % |
|
|
|
||
|
Qп.к |
|
|
|
|
|
. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Q |
|
|
|
2 |
|
r |
|
||
|
|
С |
100 SIN |
|
1 |
|
|
ctg |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
Зависимость Qп.к/QС от r0/x0 для значений COS =0,6-0,9 приведена на рис. 76.
Применение последовательно включенных конденсаторов наиболее благоприятно по сравнению с параллельным включением при низких коэффициентах мощности нагрузки и большом активном сопротивлении электрической цепи.
Для сетей 6 и 10 кв с проводами марок М-10 – М-95 и А-16 – А-95 при U=10% максимальное значение Qп.к/QС имеет место для проводов марки М-95 и COS =0,9 и составляет
0,222, а минимальное значение – для проводов марки А-16 и COS =0,6 и составляет 0,0337.
Для сетей 35 кв отношение r/x резко снижается и относительная мощность
последовательных конденсаторов несколько повышается.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
1.Режимы работы ЭЭС
2.Устойчивость ЭЭС
3.Противоаварийная автоматика ЭЭС
4.Качество ЭЭ
5.Электрические нагрузки
6.Перенапряжения в ЭЭС
7.Компенсация реактивной мощности
8.Балансы мощности и электроэнергии
9.Расчет токов КЗ
10.Основы РЗиА
11.Выбор сечений проводов и кабелей
12.Выбор электрических аппаратов
13.Выбор трансформаторов
14.Выбор АВ и предохранителей