ВВЕДЕНИЕ 9
1 Реактивная мощность - неотъемлемая часть энергопотребления 10
1.1 Реактивная мощность на розничном рынке электроэнергии Российской
Федерации 12
1.2 Реактивная мощность на рынке электроэнергии в мире 16
1.3 Компенсация реактивной мощности 20
1.3.1 Продольная компенсация реактивной мощности 25
1.3.2 Поперечная компенсация реактивной мощности 28
1.4 Принципы компенсации реактивной мощности на предприятиях 31
1.5 Общие сведения о режимах энергетических систем 36
1.6 Основные требования для режимов энергосистем 37
1.7 Цели оптимизации режимов энергосистемы 37
1.8 Виды задач оптимизации режимов 38
1.9 Оптимизация режима энергосистемы по величине реактивной
мощности, коэффициентам трансформации и напряжению 39
2 Основные типы устройств на основе технологий гибких систем передачи
переменного тока (FACTS) 43
2.1 Статические поперечные компенсирующие устройства 43
2.1.1 Типы СТК 43
2.1.2 Статический синхронный компенсатор - СТАТКОМ 46
2.1.3 Сравнение поперечных компенсирующих устройств 47
2.1.4 Назначение и функциональные возможности управляемых
шунтирующих реакторов 49
2.1.5 Управляемые шунтирующие реакторы трансформаторного типа 50
2.1.6 Шунтирующие реакторы, управляемые подмагничиванием
сердечника 52
2.2 Статические продольные компенсирующие устройства 54
2.2.1 Тиристорно-подключаемый продольный конденсатор 54
2.2.2 Тиристорно-управляемый продольный конденсатор 55
2.2.3. Статический синхронный продольный компенсатор 56
2.3 Конденсаторные установки 6,3 (10,5) кВ 58
2.3.1 Выбор коэффициента реактивной мощности конденсаторной установки 6,3 (10,5) кВ 60
3 Экономический эффект внедрения и стоимость СТК 63
4 Охрана труда 69
4.1 Характеристика условий труда инженера - расчётчика 69
4.2 Освещение 70
4.3 Расчет освещенности 71
4.4 Шум и вибрация 72
4.6. Расчет уровня шума 73
Список сокращений 75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 76
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников
Протяженные электрические сети и большие нагрузки предприятий способствуют потерям электрической энергии (около 40%) при её транспортировки. Эффективность использования произведенной на электростанции электричества на прямую зависит от потерь в линиях и оборудовании. Снизить потери возможно при уменьшении реактивной составляющей в линиях, при этом компенсируя её в месте потребления.
Существует множество мест в энергосистемах, в которых электрооборудование работает с низким коэффициентом мощности, поэтому вопросы управления компенсацией реактивной мощности в системах электроснабжения являются одним из важнейших направлений исследований.
Вопрос компенсации реактивной мощности возник одновременно с появлением и практическим применением переменного тока. Большая часть потребителей электроэнергии (двигатели, электромагнитные устройства и др.), а также средства ее преобразования (трансформаторы), ввиду, своих физических признаков требуют для работы помимо активной энергии, однонаправлено поступающей из сети, некоторой реактивной энергии. В течение половины периода основной частоты сети реактивная мощность направлена в сторону нагрузки, а в другую половину периода - в обратную.
Средства компенсации реактивной мощности - это устройства, размещаемые в сетях высокого напряжения и предназначенные для управления режимами работы электрической энергии в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах электроэнергетических систем и сетей и, соответственно повышения качества электроснабжения. В последнее время в связи с появлением высокотехнологичных производств и непрерывных технологических процессов с высокими требованиями к качеству электроснабжения в мире наблюдается тенденция к ужесточению требований к качеству производимой и потребляемой электроэнергии [3].
Целью магистерской диссертации является анализ применения управляемых электромагнитных устройств для оптимизации режимов работы электрических сетей.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
• провести сравнительную характеристику регулируемых электромагнитных устройств, их конструкции и области применения;
• провести анализ между компенсирующими устройствами и способами компенсации и выбрать оптимальный для предприятия.
Целью магистерской диссертации является анализ методов и устройств компенсации реактивной мощности для оптимизации режимов работы системы электроснабжения Талнахской обогатительной фабрики, а также при выборе нужно было обязательно учесть экономическую составляющую выбора компенсатора.
При анализе методов трудностей не возникло, и было понятно сразу какой подойдёт для системы электроснабжения Талнахской обогатительной фабрики.
При анализе компенсирующих устройств была проделана работа по нахождению этих устройств и сравнении их между собой выбирая подходящий именно для нашей электросистемы. Самым эффективным и экономически выгодным компенсирующим устройством оказался статический тиристорный компенсатор состоящий из двух составляющих таких как фильтрокомпенсирующая цепь и тиристорно-реактивная группа.
СТК - поперечно подключаемый источник или потребитель реактивной мощности, который служит для изменения емкостного или индуктивного тока таким образом, чтобы управлять характерными параметрами энергосистемы (обычно такими параметрами является напряжение на шинах или реактивная мощность).
Также магистерской диссертации были изложены требования к рабочему месту инженера - расчётчика. Созданные условия должны обеспечивать комфортную работу. Проведен выбор системы и расчет оптимального освещения производственного помещения, а также расчет уровня шума на рабочем месте. Соблюдение условий, определяющих оптимальную организацию рабочего места инженера - расчетчика, позволит сохранить хорошую работоспособность в течение всего рабочего дня, повысит как в количественном, так и в качественном отношениях производительность труда инженера, что в свою очередь будет способствовать быстрейшей разработке и отладке продукта.
Результаты расчетов эксплуатационных затрат показали, что модернизация предприятия методом установки батарей статических конденсаторов экономически целесообразна. В связи с большим уменьшением потерь, затраты на покупку электроэнергии сильно сократились. Это позволило предприятию сэкономить 10440,5 тыс. руб. в год, не смотря на то, что появляется новое оборудование на предприятие которое необходимо обслуживать. Срок окупаемости составил 6,15 лет.
