Placement de dispositifs compensatoires dans les réseaux de distribution des entreprises

Lors du choix et du placement des moyens de compensation de puissance réactive dans les systèmes d'alimentation des entreprises industrielles, on distingue deux groupes de réseaux industriels, en fonction de la composition de leurs charges :

• le premier groupe — réseaux à usage général, réseaux avec mode de séquence directe de la fréquence principale 50 Hz,

• le deuxième groupe — les réseaux avec des charges spécifiques non linéaires, asymétriques et fortement variables.

Solution du problème compensation de puissance réactive pour le deuxième groupe, il existe un certain nombre de caractéristiques, notamment la nécessité de fournir indicateurs de qualité de l'alimentation pour les récepteurs électriques avec la vitesse requise.

Dans la conception, le plus grand total calculé des entreprises de puissance active et réactive Rcalc et Qcalc, qui indique le facteur de la puissance naturelle.

Schéma de fonctionnement du dispositif de compensation

Pour déterminer la puissance des dispositifs de compensation, la puissance calculée Qcalculé n'est pas utilisée., et la plus petite valeur Qswing en tenant compte de l'écart dans le temps entre la charge active la plus élevée du système électrique et la puissance réactive la plus élevée de l'entreprise industrielle. Cet écart est pris en compte par le coefficient de swing, dont les valeurs, selon l'industrie à laquelle appartient l'entreprise, varient de 0,75 à 0,95. Alors Qswing = swing Qcalc

Les valeurs de la charge active la plus élevée Pcalc et de la Qmax réactive totale sont prises en compte dans le système électrique pour déterminer la valeur de la puissance réactive économique optimale que le système électrique peut transférer au service public dans les modes les plus élevés et les plus bas. charge active du système électrique, respectivement Qe1 et Qe2.

Par puissance QNSl est déterminée la puissance totale des dispositifs de compensation QNS = QmaNS -Qe1, et par puissance QNS2 — partie réglable des dispositifs de compensation QNSreg=Qe1 — Qe2

Les dispositifs de compensation installés sur les bus basse tension des principales sous-stations abaisseuses (GSP) de l'entreprise assurent non seulement le maintien du facteur de puissance du système cosφsyst, mais réduisent également la puissance des transformateurs de puissance GPP Str :

De tels dispositifs de compensation peuvent être des compensateurs synchrones, des batteries de condensateurs et des moteurs synchrones.

Les compensateurs synchrones sont installés uniquement dans les installations de transport de gaz des grandes entreprises industrielles en accord avec le système d'alimentation électrique, tandis que les compensateurs synchrones sont dans l'équilibre du système électrique et sont utilisés si nécessaire (par exemple, en cas de défaillance du système) comme sauvegarde source de puissance réactive. Par conséquent, leur installation dans les réseaux du premier groupe est limitée.

Les moteurs synchrones haute tension (moteurs de compresseur, stations de pompage, etc.) sont pris en compte dans le bilan global de puissance réactive de l'entreprise, mais en règle générale, leur puissance réactive n'est pas suffisante, puis la puissance réactive manquante est comblée par batteries de condensateurs.

Le bilan de puissance réactive dans un nœud 6 — 10 kV d'une installation industrielle peut être écrit comme le rapport suivant :

Qvn + Qtp + ΔQ — Qsd — Qkb — Qe1 = 0,

où Qvn est la charge réactive calculée des récepteurs haute tension (HT) 6 - 10 kV, Qtp est la puissance de charge non compensée Qn réseaux jusqu'à 1 kV alimentés par des transformateurs de sous-stations de transformation d'atelier (TS), ΔQ - pertes de puissance réactive dans le réseau 6 - 10 kV, en particulier dans les transformateurs GPP.

L'utilisation de condensateurs pour des tensions de 6 à 10 kV réduit le coût de la compensation de puissance réactive, car les condensateurs basse tension sont généralement plus chers (par kvar de puissance).

Dans les réseaux basse tension (jusqu'à 1 kV) des entreprises industrielles, auxquels sont connectés la plupart des récepteurs d'électricité qui consomment de la puissance réactive, le facteur de puissance de charge est compris entre 0,7 et 0,8. Ces réseaux sont électriquement plus éloignés des alimentations du système électrique ou de la cogénération locale (CHP).Par conséquent, pour réduire les coûts de transport de puissance réactive, des dispositifs de compensation sont situés directement dans le réseau jusqu'à 1 kV.

Dans les entreprises avec des charges spécifiques (choc, fortement variables), en plus des dispositifs de compensation mentionnés ci-dessus, des dispositifs de compensation de filtre, d'équilibrage et d'équilibrage de filtre sont utilisés dans les réseaux du deuxième groupe. Récemment, au lieu de compensateurs rotatifs, des compensateurs de puissance réactive statique (STK) sont de plus en plus utilisés, ce qui, en plus d'améliorer le facteur de puissance, vous permet de stabiliser la tension d'alimentation.

Riz. 1. Placement de dispositifs de compensation dans les réseaux d'alimentation d'une entreprise industrielle: GPP - la principale sous-station abaisseuse de l'entreprise, SK - compensateur synchrone, ATS - commutateur de transfert automatique, KU1 - KB pour la compensation de puissance réactive centralisée, KU2 - KB pour la compensation de groupe de puissance réactive, KU3 — KB pour la compensation individuelle de puissance réactive, TP1 -TP9 — sous-stations de transformation d'atelier, SD — moteurs synchrones, AD — moteurs asynchrones

Dans les réseaux de service de la plupart des entreprises, des batteries de condensateurs statiques sont utilisées pour la régulation de la puissance réactive. Dans ce cas, une compensation de puissance réactive centralisée (KU1), groupée (KU2) ou individuelle (KU3) est effectuée.

Ainsi, les sources de puissance réactive dans le système d'alimentation d'une installation industrielle utilisées pour compenser la puissance réactive peuvent être localisées comme indiqué sur la Fig. 1.