По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.316.722.076.12

Методические рекомендации по расчету параметров устройства автоматической компенсации реактивной мощности косинусными батареями

Михеев Г. М. д-р техн. наук, Чебоксарский институт (филиал) Московского политехнического университета, г. Чебоксары
Дрей Н. М. ассистент, кафедра электроснабжения и интеллектуальных электроэнергетических систем им. А. А. Фёдорова, Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова, г. Чебоксары

В работе разработана методика расчета параметров рассматриваемого компенсирующего устройства, заключающаяся в увеличении мощности батарей конденсаторов пропорционально обобщенному параметру для каждого режима компенсации. В ней приведены результаты расчета параметров и моделирования режимов работы такого устройства.

Литература:

1. О компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения с косинусными конденсаторами / Г.М. Михеев, М.Н. Атаманов, О.В. Афанасьева, Н.М. Дрей // Электротехника. – 2019. – № 4. – С. 32–41.

2. Высоковольтные трехфазные конденсаторы производства CIRCUTOR S.A. серии CHV Т. – URL: http://www.3ymf.ru/capacitors/ 3faznie/chv-t/ (дата обращения: 03.02.2020).

3. Михеев Г.М. Рекомендации по расчету параметров устройства автоматической компенсации реактивной мощности батареями конденсаторов / Г.М. Михеев, Н.М. Дрей, А.Г. Зиганшин // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – 2021. – № 2. – С. 18–26.

4. Ajayi A., Izuagie F.I., Jerome D.K. Reactive Power Compensation Strategies in Power System Engineering // Journal of Electrical and Electronics Engineering. – 2014. – Vol. 9. – Is. 2, Ver. VII. – Рр. 66–72.

5. Карманова Т.Е. Приемники и потребители электрической энергии систем электроснабжения: учеб. пособие / Т.Е. Карманова. – Архангельск: САФУ им. М.В. Ломоносова, 2015. – 120 с.

6. Михеев Г.М. Электромагнитная совместимость технических средств предприятий по гармоническому составу напряжения / Г.М. Михеев, М.Н. Атаманов, Н.М. Дрей // Электрические станции. – 2019. – № 8 (1057). – С. 41–45.

7. Pontt J., Rodriguez J., Martin J.S., Aguilera R., Bernal R., Newman P. Resonance mitigation and dynamical behavior of systems with harmonic filters for improving reliability in mining plants // Conference Record of the 2006 IEEE Industry Applications Conference Forty-First IAS Annual Meeting, Tampa, FL, 2006. – Pp. 1298– 1302.

8. Михеев Г.М. Алгоритм расчета тока высших гармоник в системе электроснабжения промышленных предприятий / Г.М. Михеев, М.Н. Атаманов, Н.М. Дрей // Промышленная энергетика. – 2018. – № 3. – С. 40–45.

9. Chaladying S., Charlangsut A., Rugthaichareoncheep N. Parallel resonance impact on power factor improvement in power system with harmonic distortion // TENCON 2015 – 2015 IEEE Region 10 Conference, Macao, 2015. – Pp. 1–5.

10. Кудрин Б.И. Электроснабжение потребителей и режимы: учеб. пособие / Б.И. Кудрин, Б.В. Жилин, Ю.В. Матюнина. – М.: Изд. дом МЭИ, 2013. – 412 с.

11. Федоров А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий / А.А. Фёдоров, В.В. Каменева. – 4-е изд. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 472 с.

12. Довгун В.П. Синтез фильтрокомпенсирующих устройств для систем электроснабжения / Н.П. Боярская, В.П. Довгун, Д.Э. Егоров и др.; под ред. В.П. Довгуна. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2014. – 192 с.

13. Bhim Singh, Sabha Raj Arya, Ambrish Chandra, Kamal Al-Haddad. Implementation of adaptive filter-based control algorithm for distribution static compensator // IEEE Transactions on Industry Applications. – 2014. – Vol. 50, N 5. – Pp. 3026–3036.

14. Расчет тока конденсаторных батарей с учетом источников высших гармоник / Г.М. Михеев, М.Н. Атаманов, О.В. Афанасьева, Н.М. Дрей // Вестник Чувашского университета. – 2017. – № 1. – С. 145–155.

15. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017614711, Российская Федерация. Расчет тока конденсаторных батарей с учетом высших гармоник: № 2017610657. Заявл. 24.01.2017; опубл. 02.05.2017 / Г.М. Михеев, М.Н. Атаманов, Н.М. Дрей.

16. Дрей Н.М. Компенсация реактивной мощности на промышленных предприятиях с малой установленной мощностью электроприемников / Н.М. Дрей, А.Г. Зиганшин, Г.М. Михеев // Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности: материалы IV Международной научно-технической конференции, Чебоксары, 12–14 ноября 2020 г. – Чебоксары: Чуваш. гос. ун-т им. И.Н. Ульянова, 2020. – С. 61–67.

17. Атаманов М.Н. Алгоритм расчета тока косинусных батарей конденсаторов в резонансном режиме / М.Н. Атаманов, Н. М. Дрей, Г. М. Михеев // Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности: материалы I Международной научно-технической конференции, Чебоксары, 16–17 ноября 2017 г. – Чебоксары: Чуваш. гос. ун-т им. И.Н. Ульянова, 2017. – С. 27–31.

18. Михеев Г.М. Алгоритм расчета тока высших гармоник в системе электроснабжения промышленных предприятий / Г.М. Михеев, М.Н. Атаманов, Н.М. Дрей // Промышленная энергетика. – 2018. – № 3. – С. 40–45.

19. Михеев Г.М. Электромагнитная совместимость технических средств предприятий по гармоническому составу напряжения / Г.М. Михеев, М.Н. Атаманов, Н.М. Дрей // Электрические станции. – 2019. – № 8 (1057). – С. 41–45.

20. Расчет параметров и анализ работы пассивного фильтра гармоник / М.Н. Атаманов, Н.М. Дрей, А.Г. Зиганшин, Г.М. Михеев // Вестник Чувашского университета. – 2020. – № 1. – С. 17–25.

21. Расчет параметров пассивного фильтра гармоник / М.Н. Атаманов, Н.М. Дрей, А.Г. Зиганшин, Г.М. Михеев // Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем: материалы XIII всероссийской научно-технической конференции, Чебоксары, 7 июня 2019 г. – Чебоксары: Чуваш. гос. ун-т им. И.Н. Ульянова, 2019. – С. 393–396.

22. Гармонический анализ тока замыкания на землю в переходном режиме / М.Н. Атаманов, Н.М. Дрей, Г.М. Михеев, А.Н. Пулин // Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности: материалы II Международной научно-технической конференции, Чебоксары, 18–19 октября 2018 г. – Чебоксары: Чуваш. гос. ун-т им. И.Н. Ульянова, 2018. – С. 137–144.

23. Справочник по энергоснабжению и электрооборудованию промышленных предприятий и общественных зданий / под общ. ред. профес. МЭИ (ТУ) С.И. Гамазина, Б.И. Кудрина, С.А. Цырука. – М.: Изд. дом МЭИ, 2010. – 745 с.

24. Справочник по проектированию электроснабжения / под ред. Ю.Г. Барыбина и др. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.

В настоящее время для компенсации реактивной мощности применяются компенсирующие устройства (КУ) разных типов: батареи конденсаторов (БК), синхронные двигатели (СД) и синхронные компенсаторы (СК), статические компенсирующие устройства и т. д. [1]. Удельные потери активной мощности на выработку реактивной мощности в БК составляют 2,5–5,0 Вт/квар [2]. Данный показатель для остальных источников реактивной мощности на порядок больше приведенных значений. Немаловажное значение имеет малая удельная стоимость БК (руб./квар). Также следует отметить простоту монтажа и эксплуатации этих устройств, возможность изменения генерируемой реактивной мощности в широких пределах при ступенчатом регулировании. Таким образом, применение БК в качестве компенсирующих устройств имеет определенные преимущества по сравнению с другими вариантами [1, 3, 4].

Согласно литературе [5], промышленные предприятия в зависимости от суммарной установленной мощности электроприемников условно делятся на три группы: крупные – Руст более 75 МВт, средние – 5 ≤ Руст ≤ 75 МВт и с малой установленной мощностью электроприемников – менее 5 МВт. Как показывает практика, для крупных и средних предприятий целесообразна компенсация реактивной мощности синхронными компенсаторами (необходимо установить дополнительно) или использовать синхронные двигатели (если они имеются в соответствии с технологической схемой производства). В редких случаях на таких предприятиях в качестве компенсирующих устройств могут применяться БК.

Минимальная мощность синхронных компенсаторов согласно ГОСТ 609–84 составляет 2,8 МВ∙А на напряжение 6 кВ и 10 МВ∙А на напряжение 10 кВ. Применение таких устройств в системах электроснабжения предприятий с небольшой потребляемой мощностью является неэффективным. Это связано с малой их загрузкой, а также значительными затратами на их установку и эксплуатацию. Также следует обратить внимание, что удельная стоимость СК и потери активной мощности существенно увеличиваются при уменьшении их номинальной мощности [6].

Для Цитирования:
Михеев Г. М., Дрей Н. М., Методические рекомендации по расчету параметров устройства автоматической компенсации реактивной мощности косинусными батареями. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2022;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: