Конденсаторные батареи для компенсации реактивной мощности: Статья на тему Установки компенсации реактивной мощности

Важно! Установку можно подключить как изолированный агрегат с собственным кабельным вводом либо в привязке к основному распредщиту.

Эффективность применения конденсаторных установок

То, насколько выгодным окажется использование агрегата, зависит от правильного выбора способа подключения и дальнейшего обслуживания.

Выбор режима компенсации

Существуют следующие схемы компенсации:

1. Централизованная на одной из сторон – там, где присутствует максимальное для подстанции напряжение (6 и более киловатт) или минимальное (400 ватт). Такой принцип подключения обеспечивает разгрузку от индуктивной мощности сетей с высоким напряжением, во втором варианте – еще и трансформаторных устройств, относящихся к подстанции (поэтому этот вариант значительно выгоднее).
2. Групповая – агрегат ставят в цеховом помещении, подсоединяют к распределительной точке или шинке на 400 ватт. Тогда без разгрузки обходятся только сети, ведущие к единичным приемникам.
3. Индивидуальная – агрегат соединяют напрямую с оборудованием, нуждающимся в разгрузке от реактивной мощности. КПД разгрузки максимальный.

Режимы компенсации

Выбор типа компенсации

Различные типы компенсации реактивной нагрузки отличаются схемами подключения и особенностями управления.

Нерегулируемая компенсация

Здесь к требующему разгрузки оборудованию напрямую или к питающей его шине подсоединяется батарея конденсаторов со стабильной емкостью. Управление реализуется посредством автоматического выключателя или контакторного механизма.

Автоматическая компенсация

Подразумевает поддержание мощностного коэффициента на определенном уровне через контроль продуцируемой индуктивной энергии сообразно с колебаниями нагрузки. Используются специальные батареи и электронное управление.

Динамическая компенсация

Применяется для работы с часто и резко меняющимися нагрузками. Помимо батареи конденсаторов, задействуется электронное устройство, нивелирующее реактивные потери.

Учет условий эксплуатации и содержания гармоник в сети

Установку нужно приобретать, принимая во внимание будущие условия обслуживания в течение всего периода использования.

Учет условий эксплуатации

При планировании использования агрегата нужно учитывать:

• наибольшее годовое число коммутаций;
• температуру воздуха;
• возможные скачки электротока, обусловленные изменениями в кривой напряжения.

Учет воздействия гармоник

Если в сети нет нелинейных нагрузок, используются типовые конденсаторные элементы, при наличии слабовыраженных – детали с большим номиналом. Если нагрузок такого типа много, в ход идут высокоемкие конденсаторы с катушками, предотвращающими резонанс.

Защита конденсаторных установок

Чтобы обеспечить безопасность установки, применяются механизмы:

• датчик температуры, инициирующий подогрев при ее понижении и охлаждение при излишнем нагреве батареи конденсаторов;
• защита от инцидентов короткого замыкания, сильных скачков тока и напряжения;
• блокиратор попыток прикосновения к токоведущим деталям;
• контактный переключатель, отключающий агрегат при отпирании двери с работающим оборудованием.

Монтаж установки с конденсаторной батареей позволит разгрузить электродвигатели, генераторы и другое оборудование, несущее реактивную нагрузку. При подготовке к приобретению нужно рассчитать, куда целесообразнее всего будет подключить агрегат.

Видео

Виды компенсации реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности – процесс, который обеспечивает рациональное распределение электроэнергии. Работа современных электрических агрегатов характеризуется чаще всего повышенным потреблением реактивной энергии, поэтому с целью оптимальной компенсации мощности применяют множество различных устройств, функционирующих на основе синхронных или статических элементов. Их действие основывается на установке дополнительного источника на участке цепи с емкостным или индуктивным током. Благодаря этому обмен потока энергии происходит в области этого источника и устройства, при этом он не проходит по основной сети, тем самым компенсируя нагрузку.

В промышленных электросетях наиболее распространенной нагрузкой считается распределительный трансформатор и электродвигатели асинхронного типа. Для снижения уровня реактивной мощности, которая потребляется оборудованием, используется конденсаторная установка КРМ, которая дает возможность снизить объемы потребляемого тока из сети в среднем на 50%, что позволяет минимизировать уровень оплаты за реактивную энергию, при этом значительно увеличив пропускную способность сети распределения.

Коммутирующим элементом такой установки выступают тиристоры или контакторы (электромеханические реле). Конденсаторная установка релейного типа наиболее востребована благодаря относительно невысокой стоимости и простой схеме реализации. Но при нагрузках с резкопеременным характером рекомендуется применять тиристорную установку, так как она имеет более высокие параметры реагирования.

Виды компенсации:

• индивидуальная;
• групповая;
• централизованная.

Индивидуальный тип используется в процессе компенсации напряжения одной электрической установки. Соответственно, компенсация группового типа предусматривает функционирование нескольких агрегатов, которые находятся рядом и подключены при помощи одного распределительного устройства. Компенсация централизованного вида чаще всего применяется с целью эффективной компенсации мощности сразу нескольких групп электрических систем. Такой комплекс предусматривает наличие специального регулятора, с помощью которого при необходимости изменяется уровень генерируемой мощности в соответствии с изменением режима работы непосредственно всей системы электроснабжения.

Основные преимущества использования конденсаторных установок:

• снижение ток способствует уменьшению возможных потерь электроэнергии, что делает возможным применение проводников с меньшим сечением;
• снижение эффекта самоиндукции всех подключенных устройств, что существенно увеличивает срок службы аппаратуры для коммутации;
• снижение расходов на оплату потребляемой электроэнергии посредством сокращения объема потребления реактивных мощностей;
• улучшение качества и стабильности электроснабжения;
• увеличение срока эксплуатации оборудования.

Таким образом, процесс компенсации реактивной мощности позволяет разгрузить сеть от чрезмерной перегрузки, улучшить качественные показатели используемой электроэнергии, и, соответственно, уменьшить расходы, снизив затраты на оплату энергоносителей.

Зачем нужна компенсация реактивной мощности

Зачем нужна компенсация реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности на предприятии позволяет существенно сократить расход электроэнергии, снизить нагрузку на кабельные сети и трансформаторы, продлив тем самым их ресурс.

Где необходимы конденсаторные установки?

Как известно Основные потребители электроэнергии на промышленных предприятиях являются такие индуктивные приемники, как асинхронные электродвигатели, трансформаторы, индукционные установки и т. д. Работа этих приемников связана с потреблением реактивной энергии для создания электромагнитных полей.

Реактивная энергия («паразитная» энергия) не производит полезной работы, а, циркулируя между приемником и источником тока, приводит к дополнительной загрузке линий электропередачи и генераторов и, следовательно, снижает коэффициент мощности сети.

Наличие реактивной мощности является неблагоприятным фактором для сети в целом
В результате этого:

• Возникают дополнительные потери в проводниках вследствие увеличения тока
• Снижается пропускная способность распределительной сети
• Отклоняется напряжение сети от номинала (падение напряжения из-за увеличения реактивной составляющей тока питающей сети).

Показателем потребления реактивной мощности является коэффициент мощности (КМ), численно равный косинус угла (ɸ) между током и напряжением. КМ потребителя определяется как отношение потребляемой активной мощности к полной, действительно взятой из сети, т.е.: COS(ɸ)=Р/S. Этим коэффициентом принято характеризовать уровень реактивной мощности двигателей, генераторов и сети предприятия в целом. Чем ближе значение COS(ɸ) к единице, тем меньше доля взятой из сети реактивной мощности.

Таким образом, применение Конденсаторных установок остро необходимо на предприятиях, использующих:

1. Асинхронные двигатели (cos(ɸ) ~0.7)
2. Асинхронные двигатели, при неполной загрузке (cos(ɸ) ~0.5)
3. Выпрямительные электролизные установки (cos(ɸ) ~0.6)
4. Электродуговые печи(cos(ɸ) ~0.6)
5. Индукционные печи(cos(ɸ) ~0,2-0.6)
6. Водяные насосы(cos(ɸ) ~0.8)
7. Компрессоры(cos(ɸ) ~0.7)
8. Машины, станки(cos(ɸ) ~0.5)
9. Сварочные трансформаторы(cos(ɸ) ~0.4)
10. Лампы дневного света(cos(ɸ) ~0,5-0.6)

Для повышения коэффициента мощности применяют силовые конденсаторы и конденсаторные установки, являющиеся наиболее выгодными источниками получения реактивной мощности.

Плюсы от внедрения Установок компенсации реактивной мощности:

1. Снижение потребления электроэнергии (от 10-20%, а при cos φ (0,5 и менее) потребность в электроэнергии может сократиться более чем на 30%)и как следствие уменьшение платежей (за счет «исключения» реактивной энергии из сети)
2. Уменьшение нагрузки (до 30%) элементов распределительной сети (подводящих линий, трансформаторов и распределительных устройств), тем самым продлевается их срок службы
3. Увеличение пропускной способности системы электроснабжения потребителя (от 30-40%), что позволит подключить дополнительные мощности без увеличения стоимости сетей.

Увеличение КМ решается подключением к сети конденсаторных батарей, производящих реактивную энергию в количестве, достаточном для компенсации реактивной мощности, возникающей в нагрузке.

Способы компенсации

Наиболее выгодный способ компенсации определяется конкретными условиями данного предприятия, и его выбор производится на основании технико-экономических расчетов и рекомендаций наших специалистов. Как правило, компенсация должна производиться в той же сети (на том же напряжении), к которой подключен потребитель, что обеспечивает минимальные потери.

Какие решения мы предлагаем

Наша Компания предлагает полный спектр услуг, А ИМЕННО:

1. Проведение выездных замеров параметров качества электроэнергии.
2. Подготовка проекта, подбор необходимого оборудования с экономическим обоснованием его внедрения (с конкретными сроками окупаемости установок и денежной экономии).
3. Изготовления оборудования, как серийного исполнения, так и нестандартного (учитывающую специфику конкретного предприятия).
4. Проведение шеф монтажных работ, а также гарантийное и после гарантийное обслуживание.
   Мы можем предложить как типовые решения, так и спроектировать, изготовить и внедрить на предприятии Заказчика уникальную систему компенсации реактивной мощности, учитывающую специфику конкретного предприятия.

В зависимости от потребности Заказчика установки могут изготавливаться как для внутренней, так и для уличной установки. Кроме этого возможен монтаж установок внутри утепленного блок-контейнера.

Для предприятий с резкопеременной нагрузкой (предприятия с большим количеством подъемно-транспортного оборудования, мощного сварочного оборудования и т.д.) мы предлагаем тиристорные конденсаторные установки, которые обеспечивают переключение ступеней конденсаторов с задержкой не более 20 мс.

Для выработки оптимального технического решения мы предлагаем выездные замеры параметров качества электроэнергии в сети предприятия. При необходимости наши инженеры выполнятшефмонтаж оборудования, а также любое гарантийное и послегарантийное обслуживание и ремонт.

КОНДЕНСАТОРНЫЕ БАТАРЕИ — ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕНЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ В КОНДЕНСАТОРНЫЕ БАНКИ, ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕНЕНИЕ

Автор: Manuel Bolotinha

КОНДЕНСАТОР ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ОПИСАНИЕ конденсатор ”представляет собой электрический элемент с двумя электрическими проводниками , разделенными изоляционным материалом ( диэлектрик ), как показано на Рисунке 1.

Рисунок 1 — Упрощенная схема конденсатора

Электрический параметр , который определяет конденсатор , — это «емкость » (символ: C ) и модуль в соответствии с международной системой единиц ( SI ) составляет « фарад » (символ: F ).

Наиболее часто используемые диэлектрики :

• Керамика
• Пластиковые пленки
• Оксидный слой на металле (алюминий; тантал; ниобий)
• Слюда, стекло, бумага, воздух и другие подобные природные материалы
• Вакуум

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ И БАНКОВ КОНДЕНСАТОРОВ

В энергосистемах Конденсаторы и Конденсаторы , которые должны соответствовать IEC ^[1] Стандарты 60143 и 60871 или IEEE ^{[ 2]} Стандарт 824 , используются для:

• Компенсация реактивной энергии ( коррекция коэффициента мощности ) за счет потребителей ( MV и LV ) и индуктивного эффекта ВЛ и подземных кабелей ( МВ и ).
• Обеспечивает регулировку напряжения ( HV ^[3] ).
• Пуск из однофазных двигателей с короткозамкнутым ротором ( LV ).

Шунтирующая конденсаторная батарея (или просто конденсаторная батарея ) представляет собой набор конденсаторных блоков , расположенных в параллельном / последовательном соединении в стальном корпусе .

Обычно предохранителей используются для защиты конденсаторных блоков , и они могут быть расположены внутри конденсаторного блока , на каждого элемента или вне блока .

Конденсаторные батареи могут быть подключены по схеме звезда или треугольник . Блоки, соединенные треугольником обычно используются только в распределительных сетях СН и в установках НН .

На рисунке 2 показано то, что было объяснено выше.

Рисунок 2 — Принципиальная схема конденсаторной батареи

Конденсаторы могут сохранять заряд долгое время после отключения питания от цепи ; этот заряд может вызвать опасные или даже потенциально смертельные удары или повредить подключенное оборудование .

Блоки конденсаторов могут иметь встроенных разрядных резисторов от до , рассеивающих накопленную энергию до безопасного уровня в течение нескольких секунд после отключения питания.

Батареи конденсаторов должны быть храниться с закороченными клеммами , как защита от потенциально опасных напряжений из-за диэлектрической абсорбции ^[4] .

Конденсаторные батареи высокого напряжения установлены на открытом воздухе , ограждены забором , и батареи конденсаторов низкого напряжения установлены в помещении , в металлических корпусах (распределительные щиты ).

В установках МВ батареи конденсаторов могут быть установлены либо на открытом воздухе , , окруженном забором , либо на опоре воздушной линии МВ , или в помещении , в металлических корпусах ( КРУ ).

Забор должен иметь замок с задержкой открытия, чтобы гарантировать время, необходимое для полного разряда конденсаторов.

Примеры конденсаторных батарей показаны на рисунках 3 и 4.

Рисунок 3 — Блок конденсаторов высокого напряжения

Рисунок 4 — Блок конденсаторов низкого напряжения

Что такое последовательная компенсация? Преимущества и расположение серийных конденсаторов

Определение: Последовательная компенсация — это метод повышения напряжения системы путем последовательного подключения конденсатора к линии передачи. Другими словами, при последовательной компенсации реактивная мощность вводится последовательно с линией передачи для улучшения импеданса системы.Это улучшает способность линии передавать мощность. Он в основном используется в линиях сверхвысокого и сверхвысокого напряжения.

Преимущества серийной компенсации

Компенсация серии

имеет несколько преимуществ, таких как увеличение пропускной способности, повышение стабильности системы, регулирование управляющего напряжения и обеспечение правильного распределения нагрузки между параллельными фидерами. Эти преимущества обсуждаются ниже.

• Увеличение мощности передачи — Мощность передачи по линии задается

, где P ₁ — мощность, передаваемая на фазу (Вт)
В _с — фазное напряжение на передающем конце (В)
В _r — фазное напряжение на приемном конце
X _L — последовательное индуктивное реактивное сопротивление линия
δ — фазовый угол между V _s и V _r

Если конденсатор с емкостным реактивным сопротивлением X _c включен последовательно с линией, реактивное сопротивление линии уменьшается с X _L до (X _L — X _c ).Передача мощности задается

где, Коэффициент k известен как степень компенсации или коэффициент компенсации. Таким образом, на единицу компенсации дается уравнение, процентное вознаграждение дается уравнением

Где X _L = общее последовательное индуктивное сопротивление линии на фазу
X _C = емкостное реактивное сопротивление конденсаторной группы на фазу
На практике k находится в пределах от 0,4 до 0,7. Для k = 0,5

Таким образом, передача мощности удваивается с компенсацией 50%.

• Повышение стабильности системы — Для одинаковой передачи мощности и для одинакового значения напряжения на передающем и принимающем концах фазовый угол δ в случае последовательной линии полного сопротивления меньше, чем для некомпенсированной линии. Уменьшенное значение δ дает более высокую стабильность.
• Разделение нагрузки между параллельными линиями — Конденсаторы серии используются в системах передачи для улучшения разделения нагрузки между параллельными линиями. Когда новая линия с большой способностью передачи мощности работает параллельно с уже существующей линией, тогда трудно загрузить новую линию без перегрузки старой линии.В таком случае последовательная компенсация снижает последовательное реактивное сопротивление, и правильное разделение нагрузки между параллельными цепями может быть легко выполнено. Разделение нагрузки увеличивает способность системы к передаче мощности и снижает потери.
• Контроль напряжения — В последовательном конденсаторе происходит автоматическое изменение Var (реактивной мощности) при изменении тока нагрузки. Таким образом, падение уровня напряжения из-за внезапных изменений нагрузки исправляется мгновенно.

Расположение последовательного конденсатора

Расположение последовательного конденсатора зависит от экономических и технических аспектов линии.Последовательный конденсатор может быть расположен на передающем конце, приемном конце или в центре линии. Иногда они располагаются в двух или более точках на линии.

Степень компенсации и характеристика линии определяют расположение конденсаторов. Их установка на клеммах обеспечивает возможность технического обслуживания, но перенапряжение, возникающее на клеммах конденсаторов в условиях неисправности, приведет к перенапряжению конденсатора.

Конденсаторы устанавливаются в промежуточной коммутационной станции сравнительно протяженных линий.Расположение в центре линии также снизило номинал конденсатора. Номинал последовательного конденсатора равен

.

где I — линейный ток. Конденсаторные батареи состоят из небольших блоков, соединенных последовательно, параллельно или и тем, и другим, чтобы получить желаемое напряжение и номинальную мощность.

Схемы защиты последовательного конденсатора

При возникновении неисправности или перегрузки через последовательный конденсатор линии протекает большой ток. Таким образом, на линии передачи возникает чрезмерное падение напряжения.Для защиты конденсаторов от таких аномальных напряжений к клеммам конденсатора подключены искровые разрядники и устройство защиты от перенапряжения. Параллельно с ним также подключается автоматический выключатель. Некоторые из методов последовательного конденсатора показаны ниже.

Проблема, связанная с последовательным конденсатором

Некоторые проблемы, связанные с применением последовательного конденсатора, подробно описаны ниже.

• Линия с последовательной компенсацией создает последовательный резонанс на частотах ниже, чем рабочие частоты.Это называется субсинхронным резонансом. Подсинхронный резонанс вызывает механическое напряжение, из-за которого в валу ротора возникает высокое крутильное напряжение. Проблема подсинхронного резонанса чаще всего возникает во время неисправностей или операций переключения. Проблема субсинхронности с линиями с последовательной компенсацией решается следующими способами.
  • С помощью фильтра.
  • Путем прохода через последовательную батарею конденсаторов в условиях резонанса.
  • Отключение генератора в условиях резонанса.
Конденсаторы серии
• создавали высокое восстанавливающееся напряжение на контакте выключателя.
• Если степень компенсации и расположение конденсаторов неправильное, дистанционные реле, используемые для защиты линии, могут работать неправильно.
• Включение ненагруженного трансформатора в конце последовательной компенсации линии может вызвать нелинейный резонанс или феррорезонанс. Это может привести к непрерывным колебаниям. Частоту колебаний можно подавить, используя шунтирующие реакторы поперек конденсаторов или временно закорачивая конденсаторы.
• Малонагруженные синхронные двигатели имеют склонность к «охоте».
Конденсатор серии

производит большее повышение сетевого напряжения, из-за чего происходит большее падение напряжения.

Компенсация реактивной мощности с использованием конденсаторных батарей

ВВЕДЕНИЕ В этой главе мы вкратце обсудим энергосистему, а также AP TRANSCO и ее роль в поддержании мощности в рабочем состоянии от покупки и продажи мощности. 1.1 ВВЕДЕНИЕ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ Электроэнергия — это немного похоже на воздух, которым дышишь.На самом деле об этом не думаешь, пока он не исчезнет. Сила просто «там», она постоянно удовлетворяет повседневные потребности. Только во время отключения электричества, когда человек входит в темную комнату и инстинктивно нажимает на бесполезный выключатель света, понимаешь, насколько важна сила в нашей повседневной жизни. Без нее жизнь может стать несколько обременительной. Электроэнергия — самый популярный вид энергии, поскольку ее можно легко транспортировать при высокой эффективности и разумной цене. Сегодняшняя энергосистема представляет собой сложную взаимосвязанную сеть, как показано на рис.1.1Рисунок 1 Энергосистема соединена между собой www.final-yearprojects.co.cc | www.troubleshoot4free.com/fyp/ Систему питания можно разделить на четыре основные части: i. Поколение. II. Передача и передача Sub. iii. Распространение. iv. Нагрузки. Энергия вырабатывается на генерирующих станциях, обычно расположенных вдали от реальных пользователей. Сгенерированное напряжение затем повышается до более высокого напряжения для передачи, поскольку потери при передаче ниже при более высоких напряжениях. Затем переданная электроэнергия снижается на сетевых станциях.Современная система распределения начинается с первичного контура, покидает подстанцию ​​и заканчивается, когда вторичная услуга входит в розетку счетчика потребителя. Во-первых, энергия покидает подстанцию ​​в первичной цепи, обычно со всеми тремя фазами. Наиболее распространенный тип первичной обмотки известен как конфигурация «звезда». Конфигурация «звезда» включает в себя 3 фазы и нейтраль (представленную в центре » Y «.) Нейтраль заземлена как на подстанции, так и на каждом полюсе питания.Первичная и вторичная (низковольтная) нейтрали соединены (соединены) вместе, чтобы обеспечить путь для перегорания предохранителя первичной обмотки в случае возникновения какой-либо неисправности, которая позволяет первичному напряжению попасть во вторичные линии. Примером такого типа повреждения может быть первичная фаза, выпадающая на вторичные линии. Другой пример — какой-то тип неисправности в самом трансформаторе. Другой тип первичной конфигурации известен как дельта-схема. Этот метод более старый и менее распространенный.В треугольнике имеется только одно напряжение между двумя фазами (фаза к фазе), в то время как в схеме звезды есть два напряжения между двумя фазами и между фазой и нейтралью (фаза к нейтрали). Первичный Wye более безопасен, потому что если одна фаза превратится в 2www.final-yearprojects.co.cc | www.troubleshoot4free.com/fyp/gounded, то есть подключается к земле через человека, дерево или другой объект, он должен срабатывать предохранитель, аналогично срабатыванию бытового автоматического выключателя. В треугольнике, если фаза подключается к земле, она продолжает нормально функционировать.Для подключения к земле требуется две или три фазы, прежде чем предохранители разомкнут цепь. Напряжение для этой конфигурации обычно составляет 4800 вольт. Трансформаторы иногда используются для понижения напряжения с 7200 или 7600 вольт до 4800 вольт или для повышения с 4800 вольт до 7200 или 7600 вольт. При повышении напряжения нейтраль создается путем соединения одной ножки стороны 7200/7600 с землей. Это обычно используется для питания однофазных подземных коммуникаций или целых жилых домов, построенных в распределительных зонах с дельтой 4800 вольт.Понижение используется в областях, которые были модернизированы до 7200 / 12500Y или 7600 / 13200Y, и энергетическая компания решает оставить секцию как установку на 4800 В. Иногда энергетические компании предпочитают оставлять участки распределительной сети с напряжением 4800 вольт, потому что такая установка с меньшей вероятностью приведет к срабатыванию предохранителей или реклоузеров в густо лесистых районах, где деревья соприкасаются с линиями. от передающей сети и понижается до распределительной сети.Это может происходить в несколько этапов. Место, где происходит переход от «передачи» к «распределению», находится на подстанции. Электроподстанция обычно выполняет две или три задачи: i. В нем есть трансформаторы, которые понижают напряжение передачи до распределительного напряжения ii. У него есть «шина», которая может отключать распределительную мощность в нескольких направлениях. 3www.final-yearprojects.co.cc | www.troubleshoot4free.com/fyp/iii. Он часто имеет автоматические выключатели и переключатели, чтобы подстанция могла быть отключена от сети электропередачи или отдельные распределительные линии могут быть отключены от подстанции при необходимости.В нем часто есть автоматические выключатели и переключатели, так что подстанция может быть отключена от сети передачи или отдельные распределительные линии могут быть отключены от подстанции при необходимости. Первичные распределительные линии обычно находятся в диапазоне от 4 до 34,5 кВ и обеспечивают нагрузку в четко определенной географической зоне. Некоторые небольшие промышленные потребители обслуживаются непосредственно первичными фидерами. 1.3 АПТРАНСКО Правительство штата Андхра-Прадеш приняло Закон о реформировании электроэнергетики AP в 1998 году.В результате 01.02.99 APSEB была разделена на Andhra Pradesh Power Generation Corporation Limited (APGENCO) и Transmission Corporation of Andhra Pradesh Limited (APTRANSCO). APTRANSCO был далее разделен на w.e.f. 01.04.2000 в «Трансмиссионную корпорацию» и четыре «Распределительные компании» (DISCOMS). A.) ТЕКУЩАЯ РОЛЬ С февраля 1999 года по июнь 2005 года APTRANSCO оставалась в качестве Единственного покупателя в государстве — закупая электроэнергию у различных Генераторов и продавая ее DISCOMs в соответствии с условия отдельных PPA по тарифам на оптовые поставки (BST).Впоследствии, в соответствии с Третьей схемой передачи, о которой было сообщено Go AP, 4www.final-yearprojects.co.cc | www.troubleshoot4free.com/fyp/APTRANSCO прекратил торговлю электроэнергией и сохранил за собой полномочия по контролю системных операций передачи энергии. 1.4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ В этой главе мы обсудили систему питания и роль AP TRANSCO в состоянии API. В главе мы собираемся обсудить характерные черты A.PTRANSCO.5www.final-yearprojects.co.cc | www.troubleshoot4free.com/fyp/ ВВЕДЕНИЕ В этой главе мы собираемся обсудить характерную особенность A.P TRANSCO / A.PGENCO / DISCOMS. Целью реформы и реструктуризации электроэнергетического сектора в государстве является создание условий для устойчивого развития сектора посредством поощрения конкуренции, эффективности, прозрачности и привлечения столь необходимых частных финансов в энергетический сектор.Конечная цель программы реформ — обеспечить поставку электроэнергии в наиболее эффективных условиях с точки зрения затрат и количества для поддержки экономического развития государства, и электроэнергетический сектор перестанет быть бременем для бюджета штата и в конечном итоге станет основным источником энергии. чистый генератор ресурсов. Ключевым элементом процесса реформ является то, что правительство откажется от своей прежней роли регулятора отрасли и ограничит свою роль формулированием политики и указаниями.В соответствии с Политикой реформ правительство A.P. приняло Закон о реформе электроэнергетики 1998 г., вступившее в силу с 1.2.1999. Трансмиссионная корпорация A.P Ltd (APTRANSCO и APGENCO) была зарегистрирована в соответствии с Законом о компаниях 1956 года. Активы, обязательства и персонал были переданы этим компаниям. Распределительные компании были зарегистрированы в соответствии с Законом о компаниях в качестве дочерних компаний для распределения APTRANSCO, а активы, обязательства и персонал были переданы распределительным компаниям посредством уведомления правительства о второй схеме передачи.31 марта 2000 г. Правительство А.П. учредило Комиссию по регулированию электроэнергетики А.П. (APERC) в соответствии с положениями закона, и Комиссия начала функционировать с 3.4.1999. Регулярные лицензии были выданы APTRANSCO APERC на передачу и оптовые поставки, а также распределение и розничные поставки с 31 января 2000 года. С тех пор комиссия издает ежегодные тарифные приказы на основе требований к годовому доходу (ARR) и тарифных предложений этих компаний.6www.final-yearprojects.co.cc | www.troubleshoot4free.com/fyp/2.2 ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ AP TRANSCO / A.PGENCO / DISCOMSTable 2.2 (a) особенности энергосистемы AP ЕДИНИЦЫ ПАРАМЕТРА 2008-09 (ДО 09 МАРТА) 31.03.09 (PROVL) 2009-10 (ДО МАРТА) 10) 31.03.10 (PROVL) Выработанная энергия (кумулятивная) MU — — -1. Тепловой МУ — 23325.67 — 24180.382. Hydel MU — 7785 — 5510. 463. Ветряные МУ — — — -Всего МЕ — 31110,67 — 29690,84 Энергия закупленная и импортированная (включая перерабатываемую энергию из других источников) MU — 36511.56 — 45075,68 Энергия, доступная для использования (2 + 3) MU — 67622,23 — 74766,52 Максимальный спрос в течение года (на генерирующем терминале) MWME — 9997 (27-03-2009) — 10880 (21-03-2010) Percpaita поколение) KWH — 746 — -APTRANSCO LINE (EHT) — — — — -400kv CKM 21.44 3008.20 24 3032.79220kv CKM 265.88 1250.25 19068 12693.18132kv CKM 233.02 14938.57 164.88 15103.45DISCOMS — 1230km — 1230km 38Km — 1230km — 1230km — 1230km # — 1230km — 1230km — Lines # 19521.82 248670 10596 259266LT км 10166.53 527852 4212 532064 ИТОГО — 26630.14 845599.15 6418.17 862017.32 Таблица 2.2 (b) Создание нагрузки и распределение нагрузки A.P. с другим государством7www.final-yearprojects.co.cc | www.troubleshoot4free.com/fyp/8 Parameter Units 2008-09 (до марта 2009) 31.03.09 (Provl) 2009-1

Важность реактивной мощности для системы

Введение:

• Мы всегда на практике снижаем реактивную мощность для повышения эффективности системы.Это приемлемо на каком-то уровне. Если система является чисто резистивной или емкостной, это может вызвать проблемы в электрической системе. Переменные системы питают или потребляют два вида мощности: активную и реактивную.
• Реальная мощность выполняет полезную работу, а реактивная мощность поддерживает напряжение, которое необходимо контролировать для обеспечения надежности системы. Реактивная мощность оказывает огромное влияние на безопасность энергосистем, поскольку влияет на напряжения во всей системе.
• Найдите важное обсуждение, касающееся важности реактивной мощности и того, как полезно поддерживать нормальное напряжение в системе

Важность реактивной мощности:

• Регулировка напряжения в системе электроснабжения важна для правильной работы электроэнергетического оборудования, чтобы предотвратить такие повреждения, как перегрев генераторов и двигателей, снизить потери при передаче и поддерживать способность системы выдерживать и предотвращать падение напряжения.
• Уменьшение реактивной мощности вызывает падение напряжения, а увеличение вызывает повышение напряжения. Падение напряжения может произойти, когда система пытается обслуживать гораздо большую нагрузку, чем может выдержать напряжение.
• При понижении напряжения источника реактивной мощности при падении напряжения ток должен увеличиваться для поддержания подаваемой мощности, в результате чего система потребляет больше реактивной мощности, и напряжение падает дальше. Если ток увеличивается слишком сильно, линии передачи выходят из строя, перегружая другие линии и потенциально вызывая каскадные отказы.
• Если напряжение падает слишком низко, некоторые генераторы автоматически отключаются для защиты. Коллапс напряжения происходит, когда увеличение нагрузки или уменьшение мощности генерирующих или передающих мощностей вызывает падение напряжения, что вызывает дальнейшее снижение реактивной мощности от заряда конденсаторов и линии, и, тем не менее, дальнейшее снижение напряжения. Если снижение напряжения продолжается, это вызовет срабатывание дополнительных элементов, что приведет к дальнейшему снижению напряжения и потере нагрузки. Результатом всего этого прогрессивного и неконтролируемого падения напряжения является то, что система не может обеспечить реактивную мощность, необходимую для обеспечения потребности в реактивной мощности

Для контроля напряжения и реактивной мощности:

• Управление напряжением и управление реактивной мощностью — это два аспекта одной деятельности, которые поддерживают надежность и облегчают коммерческие транзакции в сетях передачи.
• В системе переменного тока (AC) напряжение контролируется путем управления производством и потреблением реактивной мощности.
• Существует три причины, по которым необходимо управлять реактивной мощностью и управляющим напряжением.
• Во-первых, оборудование потребителя и энергосистемы рассчитано на работу в диапазоне напряжений, обычно в пределах ± 5% от номинального напряжения. При низком напряжении многие типы оборудования плохо работают, лампочки дают меньше света, асинхронные двигатели могут перегреться и выйти из строя, а некоторое электронное оборудование не будет работать.Высокое напряжение может повредить оборудование и сократить срок его службы.
• Во-вторых, реактивная мощность потребляет ресурсы передачи и генерации. Чтобы максимизировать количество реальной мощности, которая может быть передана через перегруженный интерфейс передачи, потоки реактивной мощности должны быть минимизированы. Точно так же выработка реактивной мощности может ограничивать реальную мощность генератора.
• В-третьих, перемещение реактивной мощности в системе передачи приводит к потерям реальной мощности. Чтобы восполнить эти потери, необходимо обеспечить как мощность, так и энергию.
• Контроль напряжения усложняется двумя дополнительными факторами.
• Во-первых, сама система передачи является нелинейным потребителем реактивной мощности, зависящей от загрузки системы. При очень небольшой нагрузке система генерирует реактивную мощность, которую необходимо поглотить, тогда как при большой нагрузке система потребляет большое количество реактивной мощности, которую необходимо заменить. Требования к реактивной мощности системы также зависят от конфигурации генерации и передачи.
• Следовательно, требования к реактивности системы меняются во времени по мере изменения уровней нагрузки и моделей нагрузки и генерации.Основная система энергоснабжения состоит из множества единиц оборудования, любое из которых может выйти из строя в любой момент. Таким образом, система спроектирована таким образом, чтобы выдерживать потерю любого отдельного оборудования и продолжать работу, не затрагивая клиентов. То есть система разработана, чтобы противостоять единственной непредвиденной ситуации. Потеря генератора или основной линии электропередачи может иметь комбинированный эффект, заключающийся в уменьшении реактивного питания и, в то же время, перенастройке потоков, так что система потребляет дополнительную реактивную мощность.
• По крайней мере, часть реактивного источника питания должна быть способна быстро реагировать на изменение потребности в реактивной мощности и поддерживать приемлемые напряжения во всей системе. Таким образом, как электрическая система требует резервов реальной мощности для реагирования на непредвиденные обстоятельства, так и она должна поддерживать резервы реактивной мощности.
• Нагрузки также могут быть как реальными, так и реактивными. Реактивная часть нагрузки может обслуживаться от системы передачи. Реактивные нагрузки вызывают большее падение напряжения и реактивные потери в системе передачи, чем реальные нагрузки аналогичного размера (MVA).
• При управлении реактивной мощностью и напряжением работа системы преследует три цели.
• Во-первых, он должен поддерживать соответствующее напряжение по всей системе передачи и распределения как для текущих, так и для непредвиденных условий.
• Во-вторых, он стремится минимизировать перегрузку потоков реальной мощности.
• В-третьих, он стремится минимизировать потери реальной мощности.

Базовая концепция реактивной мощности

1) Зачем нам реактивная мощность:

• Активная мощность — это энергия, необходимая для запуска двигателя, обогрева дома или освещения электрической лампочки.Реактивная мощность обеспечивает важную функцию регулирования напряжения.
• Если напряжение в системе недостаточно высокое, активная мощность не может быть подана.
• Реактивная мощность используется для обеспечения уровней напряжения, необходимых для выполнения активной работы активной мощности.
• Реактивная мощность необходима для передачи активной мощности по системе передачи и распределения потребителю. Реактивная мощность требуется для поддержания напряжения для передачи активной мощности (ватт) по линиям передачи.
• Двигательные нагрузки и другие нагрузки требуют реактивной мощности для преобразования потока электронов в полезную работу.
• Когда реактивной мощности недостаточно, напряжение падает, и невозможно передать мощность, требуемую нагрузкой, по линиям ».

2) Реактивная мощность является побочным продуктом систем переменного тока

• Трансформаторам, линиям электропередачи и двигателям требуется реактивная мощность. Электродвигателям необходима реактивная мощность для создания магнитных полей для их работы.
• Трансформаторы и линии передачи имеют индуктивность, а также сопротивление

1. Оба противостоят течению тока
2. Необходимо поднять напряжение выше, чтобы протолкнуть мощность через индуктивность линий
3. Если не введена емкость для смещения индуктивности

3) Как напряжения регулируются реактивной мощностью:

• Напряжения контролируются путем обеспечения достаточного запаса регулирования реактивной мощности для нужд питания через

1. Шунтирующий конденсатор и компенсация реактора
2. Динамическая компенсация
3. Правильный график напряжения генерации.

• Напряжениями управляют путем прогнозирования и корректировки потребления реактивной мощности от нагрузок

4) Реактивная мощность и коэффициент мощности

• Реактивная мощность присутствует, когда напряжение и ток не совпадают по фазе

1. Один сигнал опережает другой
2. Фазовый угол не равен 0 °
3. Коэффициент мощности менее единицы

• Измерено в вольт-амперных реактивных (ВАР)
• Создается, когда форма волны тока опережает форму волны напряжения (опережающий коэффициент мощности)
• И наоборот, потребляется, когда форма волны тока отстает от напряжения (отстающий коэффициент мощности)

5) Ограничения реактивной мощности:

• Реактивная мощность не распространяется очень далеко.
• Обычно необходимо производить рядом с местом, где это необходимо
• Поставщик / источник, расположенный близко к месту потребности, находится в гораздо лучшем положении для обеспечения реактивной мощности по сравнению с источником, расположенным далеко от места потребности
• Источники реактивной мощности тесно связаны с возможностью выдавать активную или активную мощность.

Отсутствие электроэнергии из-за реактивной мощности — отключение питания

• Качество подачи электроэнергии можно оценить по ряду параметров.Однако самым важным всегда будет наличие электроэнергии, а также количество и продолжительность прерываний.
• Когда потребление электроэнергии велико, потребность в индуктивной реактивной мощности увеличивается в той же пропорции. В этот момент линии передачи (которые хорошо загружены) вводят дополнительную индуктивную реактивную мощность. Местных источников емкостной реактивной мощности становится недостаточно. Необходимо отдавать больше реактивной мощности от генераторов электростанций.
• Может случиться так, что они уже полностью загружены, и реактивную мощность придется подавать из более отдаленных мест. Передача реактивной мощности приведет к большей нагрузке на линии, что, в свою очередь, приведет к увеличению реактивной мощности. Напряжение на стороне потребителя будет снижаться дальше. Местное управление напряжением с помощью автотрансформаторов приведет к увеличению тока (для получения той же мощности), что, в свою очередь, увеличит падение напряжения в линиях. В один момент этот процесс может пойти лавинообразно, снижая напряжение до нуля.В то же время большинство генераторов на электростанциях отключатся из-за недопустимо низкого напряжения, что, конечно, ухудшит ситуацию.
• Недостаточная реактивная мощность, приводящая к падению напряжения, была причиной крупных отключений электроэнергии во всем мире. Падение напряжения произошло в Соединенных Штатах во время отключения электроэнергии 2 июля 1996 г. и 10 августа 1996 г. на западном побережье
.
• Хотя 14 августа 2003 г. отключение электроэнергии в США и Канаде не было связано с падением напряжения, как этот термин традиционно используется инженерами энергосистем, в итоговом отчете целевой группы говорилось, что «Недостаточная реактивная мощность была проблемой при отключении электроэнергии. и отчет также «переоценка динамики реактивного выхода системной генерации» как общий фактор среди крупных отключений в США.
• Спрос на реактивную мощность был необычно высоким из-за большого объема потоковых передач на большие расстояния, передаваемых через Огайо в районы, включая Канаду, чем было необходимо для импорта энергии для удовлетворения местного спроса. Но подача реактивной мощности была низкой, потому что некоторые станции не работали и, возможно, потому, что другие станции не производили ее в достаточном количестве ».

Проблема реактивной мощности:

• Хотя реактивная мощность необходима для работы многих электрических устройств, она может оказывать вредное воздействие на бытовые приборы и другие моторизованные нагрузки, а также на электрическую инфраструктуру.Поскольку ток, протекающий через электрическую систему, превышает ток, необходимый для выполнения требуемой работы, избыточная мощность рассеивается в виде тепла, поскольку реактивный ток течет через резистивные компоненты, такие как провода, переключатели и трансформаторы. Помните, что всякий раз, когда расходуется энергия, вы платите. Не имеет значения, в виде тепла или полезной работы расходуется энергия.
• Мы можем определить, сколько реактивной мощности потребляют электрические устройства, измерив их коэффициент мощности, соотношение между реальной мощностью и реальной мощностью.Коэффициент мощности 1 (т.е. 100%) в идеале означает, что вся электрическая мощность используется для реальной работы. Дома обычно имеют общий коэффициент мощности в диапазоне от 70% до 85%, в зависимости от того, какие приборы могут работать. Более новые дома с новейшими энергоэффективными приборами могут иметь общий коэффициент мощности 90%.
• Электроэнергетические компании корректируют коэффициент мощности вокруг промышленных комплексов, или они потребуют этого от нарушителя, или они будут взимать плату за реактивную мощность.Электрокомпании не беспокоят бытовые услуги, потому что влияние на их распределительную сеть не такое серьезное, как в промышленно развитых регионах. Однако верно то, что коррекция коэффициента мощности помогает электроэнергетической компании за счет снижения спроса на электроэнергию, тем самым позволяя им удовлетворять потребности в обслуживании в других местах.
• Коррекция коэффициента мощности не приведет к увеличению счета за электроэнергию и не нанесет вреда вашим электрическим устройствам. Эта технология уже много лет успешно применяется в промышленности.При правильном размере коррекция коэффициента мощности повысит электрический КПД и долговечность индуктивных нагрузок. Коррекция коэффициента мощности может иметь неблагоприятные побочные эффекты (например, гармоники) на чувствительном промышленном оборудовании, если с ней не будут работать знающие и опытные специалисты. Коррекция коэффициента мощности в жилых домах ограничена мощностью электрической панели (макс. 200 А) и не чрезмерно компенсирует индуктивные нагрузки в домах. Повышение эффективности электрических систем снижает потребность в энергии и ее воздействие на окружающую среду

Влияние реактивной мощности в различных элементах энергосистемы:

1) Поколение:

• Основная функция генератора электроэнергии — преобразовывать топливо в электроэнергию.Почти все генераторы также имеют значительный контроль над напряжением на клеммах и выходной реактивной мощностью.
• Способность генератора обеспечивать реактивную поддержку зависит от его реальной выработки электроэнергии. Как и у большинства электрического оборудования, генераторы ограничены своей пропускной способностью по току. При напряжении, близком к номинальному, эта способность становится пределом в МВА для якоря генератора, а не ограничением в МВт.
• Производство реактивной мощности связано с увеличением магнитного поля для повышения напряжения на клеммах генератора.Увеличение магнитного поля требует увеличения тока во вращающейся обмотке возбуждения. Поглощение реактивной мощности ограничивается структурой магнитного потока в статоре, что приводит к чрезмерному нагреву железа на конце статора, что является пределом нагрева сердечника.
• Синхронизирующий крутящий момент также уменьшается при поглощении большого количества реактивной мощности, что также может ограничивать возможности генератора, чтобы снизить вероятность потери синхронизации с системой.
• Первичный двигатель генератора (например,g., паровая турбина) обычно проектируется с меньшей мощностью, чем у электрического генератора, что приводит к ограничению первичного двигателя. Разработчики понимают, что генератор будет вырабатывать реактивную мощность и поддерживать напряжение системы большую часть времени . Наличие первичного двигателя, способного доставлять всю механическую мощность, которую генератор может преобразовывать в электричество, когда он не производит и не поглощает реактивную мощность, приведет к недостаточному использованию первичного двигателя.
• Для производства или поглощения дополнительных VAR сверх этих пределов потребуется уменьшение реальной выходной мощности устройства.Управление реактивным выходом и напряжением на клеммах генератора обеспечивается регулировкой постоянного тока во вращающемся поле генератора. Управление может быть автоматическим, непрерывным и быстрым.
• Характеристики, присущие генератору, помогают поддерживать напряжение в системе. При любой данной настройке поля генератор имеет определенное напряжение на клеммах, которое он пытается удерживать. Если напряжение в системе падает, генератор подает в энергосистему реактивную мощность, стремясь повысить напряжение в системе.Если напряжение в системе возрастает, реактивная мощность генератора упадет, и в конечном итоге реактивная мощность будет поступать в генератор, стремясь к снижению напряжения системы. Регулятор напряжения усиливает это поведение, направляя ток возбуждения в соответствующем направлении для получения желаемого напряжения системы.

2) Синхронные конденсаторы:

• Каждая синхронная машина (двигатель или генератор) с управляемым полем имеет характеристики реактивной мощности, описанные выше.
• Синхронные двигатели иногда используются для обеспечения динамической поддержки напряжения в энергосистеме, поскольку они обеспечивают механическую мощность для своей нагрузки. Некоторые турбины внутреннего сгорания и гидроагрегаты спроектированы таким образом, чтобы генератор мог работать без механического источника энергии просто для обеспечения реактивной мощности энергосистемы, когда реальная выработка электроэнергии недоступна или не требуется. Синхронные машины, которые предназначены исключительно для обеспечения реактивной поддержки, называются синхронными конденсаторами.
• Синхронные конденсаторы обладают всеми преимуществами генераторов по быстродействию и управляемости без необходимости строительства остальной части электростанции (например, оборудования для транспортировки топлива и котлов). Поскольку это вращающиеся машины с движущимися частями и вспомогательными системами, они могут потребовать значительно большего обслуживания, чем статические альтернативы. Они также потребляют активную мощность, равную примерно 3% от номинальной реактивной мощности машины.

3) Конденсаторы и индукторы:

• Конденсаторы и индукторы (которые иногда называют реакторами) — это пассивные устройства, которые генерируют или поглощают реактивную мощность.Они достигают этого без значительных потерь реальной мощности или эксплуатационных расходов.
• Выход конденсаторов и катушек индуктивности пропорционален квадрату напряжения . Таким образом, конденсаторная батарея (или катушка индуктивности) на 100 МВАр будет производить (или поглощать) только 90 МВАр, когда напряжение падает до 0,95 о.е., но она будет производить (или поглощать) 110 МВАр, когда напряжение повышается до 1,05 о.е. Это соотношение полезно, когда для удержания напряжения используются катушки индуктивности.
• Катушка индуктивности поглощает больше при максимальном напряжении и при наибольшей потребности в устройстве.Эта связь неудачна для более распространенного случая, когда конденсаторы используются для поддержания напряжения. В крайнем случае напряжение падает, и конденсаторы вносят меньший вклад, что приводит к дальнейшему снижению напряжения и еще меньшей поддержке со стороны конденсаторов; в конечном итоге происходит падение напряжения и отключение питания.
• Катушки индуктивности — это дискретные устройства, предназначенные для поглощения определенного количества реактивной мощности при определенном напряжении. Они могут быть включены или выключены, но не имеют возможности регулировки.
• Конденсаторные батареи состоят из отдельных емкостей конденсаторов, обычно на 200 кВАр или меньше каждая.Банки подключаются последовательно и параллельно, чтобы получить желаемое напряжение конденсаторной батареи и номинальную емкость. Как и катушки индуктивности, конденсаторные батареи представляют собой дискретные устройства, но они часто имеют несколько ступеней для обеспечения ограниченного количества регулируемого управления, что делает их недостатком по сравнению с синхронным двигателем.

4) Статические компенсаторы VAR: (SVC)

• SVC сочетает в себе обычные конденсаторы и катушки индуктивности с возможностью быстрого переключения.Переключение происходит во временном интервале субцикла (т.е. менее чем за 1/60 секунды), обеспечивая непрерывный диапазон управления. Диапазон может быть изменен от поглощения до выработки реактивной мощности. Следовательно, элементы управления могут быть разработаны для обеспечения очень быстрой и эффективной поддержки реактивной мощности и управления напряжением.
• Поскольку в SVC используются конденсаторы, их реактивная способность снижается так же, как и падение напряжения. Они также не способны выдерживать кратковременную перегрузку генераторов и синхронных конденсаторов.Для приложений SVC обычно требуются фильтры гармоник, чтобы уменьшить количество гармоник, вводимых в энергосистему.

5) Статические синхронные компенсаторы: (STATCOM)

• STATCOM — это твердотельное шунтирующее устройство, которое генерирует или поглощает реактивную мощность и является одним из членов семейства устройств, известных как гибкая система передачи переменного тока.
• STATCOM похож на SVC по скорости отклика, возможностям управления и использованию силовой электроники.Однако вместо использования обычных конденсаторов и катушек индуктивности в сочетании с быстродействующими переключателями, STATCOM использует силовую электронику для синтеза выходной реактивной мощности. Следовательно, производительность обычно симметрична, обеспечивая столько же производительности, сколько и поглощение.
• Твердотельный характер STATCOM означает, что, как и в SVC, элементы управления могут быть спроектированы для обеспечения очень быстрого и эффективного управления напряжением. Несмотря на отсутствие кратковременной перегрузочной способности генераторов и синхронных конденсаторов, емкость STATCOM не страдает так серьезно, как SVC и конденсаторы, от пониженного напряжения.
STATCOM
• имеют ограничение по току, поэтому их способность MVAR линейно реагирует на напряжение, в отличие от отношения квадрата напряжения SVC и конденсаторов. Этот атрибут значительно увеличивает полезность СТАТКОМов в предотвращении падения напряжения.

6) Распределенная генерация:

• Распределение ресурсов генерации по энергосистеме может иметь положительный эффект, если генерация имеет возможность поставлять реактивную мощность.Без этой возможности управления выходной реактивной мощностью производительность системы передачи и распределения может ухудшиться.
• Индукционные генераторы были привлекательным выбором для небольших генерирующих компаний, подключенных к сети, прежде всего потому, что они относительно недороги. Они не требуют синхронизации и обладают механическими характеристиками, которые подходят для некоторых приложений (например, ветра). Они также поглощают реактивную мощность, а не генерируют ее, и не поддаются контролю. Если выходная мощность генератора колеблется (как ветер), реактивная нагрузка генератора также колеблется, что усугубляет проблемы управления напряжением для системы передачи.
• Индукционные генераторы можно компенсировать статическими конденсаторами, но эта стратегия не решает проблему флуктуаций и не обеспечивает контролируемое поддержание напряжения. Многие ресурсы распределенной генерации теперь подключаются к сети через твердотельную силовую электронику, что позволяет изменять скорость первичного двигателя независимо от частоты энергосистемы. Что касается ветра, то использование твердотельной электроники может улучшить захват энергии.
• Что касается газовых микротурбин, оборудование силовой электроники позволяет им работать на очень высоких скоростях.Фотоэлектрические системы генерируют постоянный ток и требуют инверторов для подключения к энергосистеме. Устройства накопления энергии (например, батареи, маховики и сверхпроводящие магнитные накопители энергии) также часто бывают распределенными и требуют твердотельных инверторов для взаимодействия с сетью. Это более широкое использование твердотельного интерфейса между устройствами и энергосистемой дает дополнительное преимущество, обеспечивая полный контроль реактивной мощности, аналогичный таковому у STATCOM.
• Фактически, большинству устройств не обязательно обеспечивать активную мощность, чтобы был доступен полный диапазон реактивного управления.Первичный двигатель поколения, например турбина, может выйти из строя, пока реактивный компонент полностью исправен. Эта технологическая разработка (твердотельная силовая электроника) превратила потенциальную проблему в преимущество, позволив распределенным ресурсам внести свой вклад в управление напряжением.

7) Сторона передачи:

• Неизбежным следствием работы нагрузок является наличие реактивной мощности, связанной с фазовым сдвигом между напряжением и током.
• Некоторая часть этой мощности компенсируется на стороне клиента, а остальная часть загружает сеть. Контракты на поставку не требуют, чтобы cosφ был равен единице. Реактивная мощность также используется владельцем линии электропередачи для управления напряжением.
• Реактивная составляющая тока добавляет к току нагрузки и увеличивает падение напряжения на полном сетевом сопротивлении . Регулируя поток реактивной мощности, оператор изменяет падения напряжения в линиях и, таким образом, напряжение в точке подключения потребителя.
• Напряжение на стороне потребителя зависит от всего, что происходит на пути от генератора до нагрузки потребителя. Все узлы, точки подключения других линий электропередачи, распределительные станции и другое оборудование участвуют в перетоке реактивной мощности.
• Сама линия передачи также является источником реактивной мощности. Линия, открытая на другом конце (без нагрузки), похожа на конденсатор и является источником емкостной (опережающей) реактивной мощности. Продольные индуктивности без тока не намагничиваются и не вносят никаких реактивных составляющих.С другой стороны, когда линия проводит большой ток, преобладает вклад продольных индуктивностей, и сама линия становится источником индуктивной (запаздывающей) реактивной мощности. Для каждой линии может быть рассчитано характерное значение потока мощности.
• Если передаваемая мощность больше, чем предварительно определенное значение, линия будет вводить дополнительную индуктивную реактивную мощность, а если она ниже предварительно определенного значения, линия будет вводить емкостную реактивную мощность. Предварительно определенное значение зависит от напряжения: для линии 400 кВ это около 32% от номинальной мощности передачи, для линии 220 кВ — около 28% и для линии 110 кВ — около 22%.Процент будет меняться в зависимости от параметров строительства.
• Реактивная мощность, вносимая самими линиями, действительно мешает оператору системы передачи. Ночью, когда спрос невелик, необходимо подключать параллельные реакторы для потребления дополнительной емкостной реактивной мощности линий. Иногда возникает необходимость отключить малонагруженную линию (что определенно влияет на надежность системы). В часы пик не только нагрузки потребителей вызывают большие падения напряжения, но и индуктивная реактивная мощность линий увеличивает общий поток мощности и вызывает дальнейшие падения напряжения.
• Регулирование напряжения и реактивной мощности имеет некоторые ограничения. Большая часть реактивной мощности вырабатывается в агрегатах электростанции. Генераторы могут обеспечивать плавно регулируемую опережающую и запаздывающую реактивную мощность без каких-либо затрат на топливо.
• Однако реактивная мощность занимает генерирующую мощность и снижает выработку активной мощности. Кроме того, не стоит передавать реактивную мощность на большие расстояния (из-за потерь активной мощности). Контроль, обеспечиваемый «на ходу» в линии передачи, узлах связи, распределительной станции и других точках, требует установки конденсаторов или \ и реакторов.
• Часто используются с системой переключения ответвлений трансформатора. Диапазон регулирования напряжения зависит от их размера. Управление может состоять, например, в повышении напряжения трансформатора и последующем уменьшении его за счет протекания реактивных токов.
• Если напряжение трансформатора достигает наивысшего значения и все конденсаторы находятся в рабочем состоянии, дальнейшее повышение напряжения на стороне потребителя невозможно. С другой стороны, когда требуется снижение, предел устанавливается максимальной реактивной мощностью реакторов и самым низким ответвлением трансформатора.

Методы оценки для управления напряжением и реактивной мощностью:

• Планировщики передачи и распределения должны заранее определить требуемый тип и место реактивной коррекции.

1) Поддержка статического и динамического напряжения

• Требуемый тип компенсации реактивной мощности зависит от времени, необходимого для восстановления напряжения.
• Static Compensation идеально подходит для секундных и минутных ответов.(Конденсаторы, реакторы, переключатели).
• Dynamic Compensation идеально подходит для мгновенного отклика. (конденсаторы, генераторы)
• Для поддержания уровней напряжения в приемлемом диапазоне необходим правильный баланс статического и динамического напряжения.

2) Реактивные запасы при различных условиях эксплуатации

• Конденсаторы системы, реакторы и конденсаторы должны работать для обеспечения нормальной реактивной нагрузки.По мере увеличения нагрузки или после возникновения непредвиденных обстоятельств следует включать дополнительные конденсаторы или снимать реакторы для поддержания приемлемого напряжения системы.
• Реактивная способность генераторов должна быть в основном зарезервирована на случай непредвиденных обстоятельств в системе сверхвысокого напряжения или для поддержки напряжений в экстремальных условиях эксплуатации системы.
• Схемы сброса нагрузки должны быть реализованы, если желаемое напряжение недостижимо, брошенные резервы реактивной мощности

3) Координация напряжения

• Реактивные источники должны быть скоординированы, чтобы гарантировать, что адекватное напряжение поддерживается повсюду в соединенной системе во всех возможных состояниях системы.Поддержание приемлемого напряжения системы включает координацию источников и приемников, в том числе:

1. График напряжения завода
2. Настройки отвода трансформатора
3. Настройки реактивного устройства
4. Схемы отключения нагрузки.

• Последствия несогласованности вышеуказанных операций будут включать:

1. Повышенные потери реактивной мощности
2. Снижение реактивного запаса для непредвиденных обстоятельств и условий экстремально легкой нагрузки
3. Чрезмерное переключение шунтирующих конденсаторов или реакторов
4. Повышенная вероятность условий падения напряжения.

• График напряжения установки: От каждой электростанции требуется поддерживать определенное напряжение на системной шине, к которой она подключена. Назначенный график позволит энергоблоку нормально работать:

1. В середине диапазона реактивной способности при нормальных условиях
2. На верхнем пределе своего диапазона реактивной способности при непредвиденных обстоятельствах
3. «Недостаточно возбужден» или поглощает реактивную мощность в условиях экстремально легкой нагрузки.

• Настройки ответвлений трансформатора: Отводы трансформатора должны быть согласованы друг с другом и с графиками напряжения ближайшей генерирующей станции.
• Отводы трансформатора должны быть выбраны таким образом, чтобы вторичные напряжения оставались ниже пределов оборудования в условиях малой нагрузки.
• Настройки реактивного устройства: Конденсаторы в низковольтных сетях должны быть настроены на включение, чтобы поддерживать напряжение во время пиковых и аварийных состояний. И «Выкл», когда больше не требуются поддерживающие уровни напряжения.
• Схемы отключения нагрузки: Схемы отключения нагрузки должны быть реализованы как «последнее средство» для поддержания приемлемого напряжения.

4) Контроль напряжения и реактивной мощности

• Требуется координация всех дисциплин по передаче и распределению.
• Передача нуждается в:

1. Прогноз реактивного спроса и маржи обязательного резерва
2. Спроектировать, спроектировать и установить требуемый тип и место реактивной коррекции
3. Поддерживать реактивные устройства для надлежащей компенсации
4. Обслуживание счетчиков для обеспечения точности данных
5. При необходимости порекомендуйте правильную схему сброса нагрузки.

1. Полная компенсация распределительных нагрузок до того, как будет учтена компенсация реактивной мощности передачи
2. Поддерживать реактивные устройства для надлежащей компенсации
3. Обслуживание счетчиков для обеспечения точности данных
4. Установить и испытать схемы автоматического отключения нагрузки при пониженном напряжении

Артикул:

1. Самир Агановиш,
2. Зоран Гаджиш,
3. Grzegorz Blajszczak- Варшава, Польша,
4. Джанфранко Chicco
5. Роберт П.O’Connell-Williams Power Company
6. Гарри Л. Терхьюн — Американская передающая компания,
7. Авраам Ломи, Фернандо Альварадо, Благой Борисов, Лоуренс Д. Кирш
8. Роберт Томас,
9. НАЦИОНАЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ДУБОВОГО РИДЖА

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

О Джинеше.Пармар (B.E, Mtech, MIE, FIE, CEng)
Джигнеш Пармар закончил M.Tech (Power System Control), B.E (Electrical). Он является членом Института инженеров (MIE) и CEng, Индия. Членский номер: M-1473586. Он имеет более чем 16-летний опыт работы в сфере передачи, распределения, обнаружения кражи электроэнергии, технического обслуживания и электротехнических проектов (планирование-проектирование-технический обзор-координация-выполнение). В настоящее время он является сотрудником одной из ведущих бизнес-групп в качестве заместителя менеджера в Ахмедабаде, Индия.