Тема: Система автоматической компенсации реактивной мощности нагрузки линии 6 кВ на ООО «Тольяттинский Трансформатор»

Цель работы: Исследование экономического эффекта от внедрения автоматического компенсирующего устройства на подстанции 6/0,4 кВ на ООО «Тольяттинский Трансформатор».
Задачи:
1. Обзор известных систем автоматического удержания коэффициента мощности.
2. Выбор системы автоматического удержания коэффициента мощности для подстанции.
3. Определение экономического эффекта от внедрения автоматического компенсирующего устройства.
Основной государственной проблемой является рационального использования всех видов энергии, в том числе и электрической, а так же повышения экономичности работы электрических установок.
Электрическую энергию, можно считать особенным видом продукции, обладающую характеристиками, с помощью которых можно судить о её пригодности в разных тех. процессах. В совокупности, эти характеристики объединены одним общим понятием, как качество электроэнергии.
Сейчас, качеству электроэнергии уделяют особое внимание, потому что оно сильно влияет на надежность системы электроснабжения, также влияет на расходуемое количество электрической энергии, и на производственный технологический процесс.
Когда затрагиваются вопросы повышения качества электрической энергии, то затрагиваются математические, технические и экономические аспекты.
Математический подход обосновывает тот или иной метод расчёта показателей качества электрической энергии. За разработку спецсредств и мероприятий для улучшения качества электрической энергии, а также организации системы контроля управления качеством, отвечает технический подход. При расчёте убытков из-за плохого качества электрической энергии в сети используют экономический подход.
Основные мероприятия проводимые по улучшению качества электрической энергии, это улучшение оборудования питающей сети, опираясь на опыт проектирования.
Так как технологический процесс на предприятиях стал более сложным, и сильно выросла производительность труда, из-за этого основная доля пала на нелинейные и резкоизменяющиеся нагрузки. Они стали потреблять на много больше реактивной энергии. Данными потребителями являются печи по переплавки металла (чёрные и цветные), аппараты для сварки различных металлов, а также полупроводниковые преобразователи. Особенностью данных потребителей является то, что они сильно влияют на качество электрической энергии питающей сети. При этом нормальная работа электрического оборудования как раз и зависит от качества электрической энергии питающей системы. Такое влияние электроэнергии питающей сети и электрического оборудования определяется термином «электромагнитная совместимость». Поскольку промышленность стала применять печи по переплавки металла (чёрные и цветные), аппараты для сварки различных металлов, а также полупроводниковые преобразователи, появилась такая проблема как электромагнитная совместимость. Это совместимость ЭП с питающей сетью.
Данные приёмники конечно экономичны и технологически эффективны, но они оказывают негативное влияние на качество электроэнергии питающей сети.
«В настоящее время взаимоотношения энергоснабжающих организаций и потребителей электроэнергии рассматриваются широким кругом лиц неэнергетического образования (коммерческие менеджеры, юристы и другие специалисты). Использование понятия реактивная мощность (реактивная энергия) в практике денежных расчетов между поставщиками и потребителями электроэнергии и наличие отдельных счетчиков активной и реактивной энергии вызывает у многих представление о поставке потребителям двух видов продукции. Это не так. По электрической сети не передаются электроны разного цвета — красные активной энергии и голубые реактивной» [3, с. 220].
Правильная компенсация приводит к уменьшению потерь электроэнергии из-за перетоков реактивной энергии, и поддержания качества электрической энергии с помощью регулирования и выравнивания уровня напряжения в энергосистеме, а также повышения технико-экономических показателей электроустановок.
Следующие причины показывают, на сколько, имеет большое значение, компенсация реактивной энергии в нашей стране:
1) в промышленной индустрии наблюдается повышенный рост потребности в реактивной энергии, по сравнению, с активной.
2) повышается потребность в реактивной энергии у сельского хозяйства.
3) в городских электросетях повышается потребность в реактивной энергии из-за роста бытовых нагрузок.
С недавних пор происходят, как количественные, так и качественные изменения в промышленном электроснабжении. В данный момент увеличение потребления реактивной энергии, превосходит увеличение потребления активной энергии. Но в связи с этим, при увеличении расстояния, от места генерации до места потребления, ухудшаются технические и экономические показатели всей системы. Из-за этого вопросы по качеству электрической энергии, должны рассматриваться непосредственно с вопросами компенсации реактивной энергии. В основном все показатели качества электроэнергии, относящиеся к напряжению, зависят от потребления реактивной энергии промышленными электроприемниками. Проблему можно решить путём создания и овладение быстродействующими многофункциональными средствами компенсации реактивной энергии, повышающие качество электрической энергии по многим параметрам. В настоящее время предпринимаются меры, чтобы снизить влияние покупателей на качество электрической энергии в промышленных сетях. Внедрение данных устройств, приведет к уменьшению потерь электрической энергии.
Купить

Одним из главных вопросов, решаемых при проектировании и эксплуатации систем электроснабжения, является вопрос о компенсации реактивной энергии, который включает расчет и выбор компенсирующих устройств, их регулирование и размещение на территории предприятия.
При работе многих промышленных устройств появляется реактивная составляющая, которую невозможно исключить совсем, но можно применять средства, уменьшающие её потребление из питающей сети. Чтобы этого добиться, необходимо приблизить источник реактивной мощности к месту её потребления, и уменьши её получения из энергосистемы. Это разгрузит питающие линии и трансформаторы от реактивной составляющей.
В выпускной квалификационной работе рассмотрены вопросы компенсации реактивной мощности подстанции 6/0,4 на ООО «Тольяттинский Трансформатор».
Уменьшение потребления реактивной энергии на ООО «Тольяттинский Трансформатор» достигается путем компенсации реактивной энергии, как естественными мерами (суть которых заключается в ограничении влияния приемника на питающую сеть за счёт воздействия на сам приемник), так и за счет специальных компенсирующих устройств в соответствующих точках системы, в данном случае на цеховых трансформаторных подстанциях.
В данной работе проведен синтез устройства компенсации реактивной мощности. За прототип была взята система автоматической компенсации отклонений напряжения трансформаторной подстанции, которое предназначено для электротехнических систем и комплексов. Оно обеспечивает быстродействующую компенсацию реактивной мощности и стабилизацию трехфазного синусоидального напряжения в системах энергоснабжения промышленных предприятий, объектов агропромышленного и оборонного комплексов, городского жилищно-коммунального хозяйства и электрифицированного транспорта.
Основное достоинство данной системы является то, что реактивная энергия, генерируемая в систему, поступает плавно, без скачков. Получается это с помощью установки, в качестве коммутирующих элементов, терристорных преобразователей.
Устройство автоматической компенсации реактивной позволяет регулировать генерируемую в сеть энергоснабжения ООО « Тольяттинский Трансформатор» реактивную энергию, контролировать текущие значения тока, напряжения и коэффициента мощности в сети, измерять значение отдающую в систему реактивной энергии и поддерживать заданную потребителем величину коэффициента мощности в сети.
Экономия электроэнергии, при использовании устройства автоматической компенсации реактивной мощности только на одной цеховой подстанции, составляет 22 тыс. руб. в год. Если его установить на большинство цеховых подстанций, то это даст ощутимую годовую экономию заводу.
Купить