Platzierung von Ausgleichsgeräten in Vertriebsnetzen von Unternehmen

Bei der Auswahl und Platzierung von Mitteln zur Blindleistungskompensation in den Stromversorgungssystemen von Industrieunternehmen werden je nach Zusammensetzung ihrer Lasten zwei Gruppen von Industrienetzen unterschieden:

• die erste Gruppe – Netzwerke für allgemeine Zwecke, Netzwerke mit Direktsequenzmodus der Hauptfrequenz 50 Hz,

• die zweite Gruppe – Netzwerke mit spezifischen nichtlinearen, asymmetrischen und stark variablen Lasten.

Lösung des Problems Blindleistungskompensation Für die zweite Gruppe gibt es eine Reihe von Merkmalen, darunter die Notwendigkeit der Bereitstellung Indikatoren für die Stromqualität für elektrische Empfänger mit der erforderlichen Geschwindigkeit.

Bei der Auslegung werden die größten Gesamtwirk- und Blindleistungsunternehmen Rcalc und Qcalc berechnet, die den Faktor der natürlichen Leistung angeben.

Arbeitsdiagramm des Ausgleichsgeräts

Zur Bestimmung der Leistung von Kompensationsgeräten wird nicht die berechnete Leistung Qberechnet, sondern der kleinere Wert Qswing unter Berücksichtigung der zeitlichen Diskrepanz zwischen der höchsten Wirklast des Stromnetzes und der höchsten Blindleistung des Industrieunternehmens verwendet. Diese Diskrepanz wird durch den Swing-Koeffizienten berücksichtigt, dessen Werte je nach Branche des Unternehmens zwischen 0,75 und 0,95 variieren. Dann ist Qswing = Swing Qcalc

Die Werte der höchsten Wirklast Pcalc und der Gesamtblindleistung Qmax werden im Stromnetz berücksichtigt, um den Wert der optimalen wirtschaftlichen Blindleistung zu bestimmen, die das Stromnetz im höchsten und niedrigsten Modus an den Versorger übertragen kann Wirklast des Stromnetzes, jeweils Qe1 und Qe2.

Durch die Leistung QNSl wird die Gesamtleistung der Kompensationsgeräte QNS = QmaNS -Qe1 und durch die Leistung QNS2 der einstellbare Teil der Kompensationsgeräte QNSreg=Qe1 — Qe2 bestimmt

Auf den Niederspannungsbussen der Hauptumspannwerke (GSP) des Unternehmens installierte Kompensationsgeräte gewährleisten nicht nur die Aufrechterhaltung des Leistungsfaktors des Systems, sondern reduzieren auch die Leistung der Leistungstransformatoren GPP Str:

Solche Kompensationsgeräte können Synchronkompensatoren, Kondensatorbatterien und Synchronmotoren sein.

Synchronkompensatoren werden nur in Gastransportanlagen großer Industrieunternehmen in Absprache mit dem Stromnetz installiert, während Synchronkompensatoren im Gleichgewicht des Stromnetzes liegen und bei Bedarf (z. B. bei Netzausfällen) als Backup eingesetzt werden Quelle der Blindleistung. Daher ist ihre Installation in Netzwerken der ersten Gruppe begrenzt.

Hochspannungs-Synchronmotoren (Kompressormotoren, Pumpstationen etc.) werden in der Gesamtblindleistungsbilanz des Unternehmens berücksichtigt, deren Blindleistung jedoch in der Regel nicht ausreicht und die fehlende Blindleistung dann durch aufgefüllt wird Kondensatorbänke.

Die Blindleistungsbilanz in einem 6-10-kV-Knoten einer Industrieanlage kann als folgendes Verhältnis geschrieben werden:

Qvn + Qtp + ΔQ — Qsd — Qkb — Qe1 = 0,

wobei Qvn die berechnete Blindlast von Hochspannungsempfängern (HV) 6 – 10 kV ist, Qtp die unkompensierte Lastleistung Qn von Netzen bis 1 kV ist, die von Transformatoren von Werkstatt-Umspannwerken (TS) gespeist werden, ΔQ – Blindleistungsverluste in der Netz 6 — 10 kV, insbesondere in GPP-Transformatoren.

Der Einsatz von Kondensatoren für Spannungen von 6–10 kV reduziert die Kosten für die Blindleistungskompensation, da Niederspannungskondensatoren in der Regel teurer sind (pro kvar Leistung).

In Niederspannungsnetzen (bis 1 kV) von Industrieunternehmen, an die die meisten Blindleistungsempfänger angeschlossen sind, liegt der Lastleistungsfaktor im Bereich von 0,7 bis 0,8. Diese Netze liegen elektrisch weiter entfernt von den Netzeinspeisungen bzw. dem örtlichen BHKW (BHKW).Um die Kosten für die Blindleistungsübertragung zu senken, werden daher Kompensationsgeräte bis zu 1 kV direkt im Netz platziert.

In Unternehmen mit spezifischen Belastungen (Schock, stark schwankend) werden in den Netzen der zweiten Gruppe zusätzlich zu den oben genannten Kompensationsgeräten Filterausgleichs-, Ausgleichs- und Filterausgleichsgeräte eingesetzt. In letzter Zeit werden anstelle rotierender Kompensatoren zunehmend Kompensatoren mit statischer Blindleistung (STK) verwendet, die neben der Verbesserung des Leistungsfaktors auch eine Stabilisierung der Versorgungsspannung ermöglichen.

Reis. 1. Platzierung von Kompensationsgeräten in den Stromversorgungsnetzen eines Industrieunternehmens: GPP – die Hauptabspannstation des Unternehmens, SK – Synchronkompensator, ATS – automatischer Umschalter, KU1 – KB für zentralisierte Blindleistungskompensation, KU2 – KB für Gruppenkompensation der Blindleistung, KU3 – KB für individuelle Blindleistungskompensation, TP1 – TP9 – Werkstatt-Umspannwerke, SD – Synchronmotoren, AD – Asynchronmotoren

In den Versorgungsnetzen der meisten Unternehmen werden statische Kondensatorbatterien zur Blindleistungsregelung eingesetzt. Dabei erfolgt die Blindleistungskompensation zentral (KU1), gruppenweise (KU2) oder individuell (KU3).

Somit können die Blindleistungsquellen im Stromversorgungssystem einer Industrieanlage, die zum Blindleistungsausgleich dienen, wie in Abb. 1.