8 (343) 365-50-39
8 (343) 264-23-19

На главную Карта сайта Написать
   

   За последние годы наметился значительный рост объемов выпуска готовой продукции на горно-метал­лургических предприятиях (ГМП). Объем выпуска готовой продукции в первую очередь достигался за счет расширения мощностей технологических ком­плексов. При этом система электроснабжения пред­приятий практически не менялась. Это привело к сильной загрузке кабельных и воздушных линий. Для увеличения пропускной способности кабельных и воздушных линий ГМП в последнее время стали ши­роко использовать устройства для компенсации реак­тивной мощности. Практика показала, что наиболее рациональная система компенсации реактивной мощности выглядит следующим образом: в сетях на­пряжением до 1000 В необходимо использовать регу­лируемые конденсаторные установки, а в сетях на­пряжение выше 1000 В достаточно использовать не­регулируемые высоковольтные конденсаторные установки.
Исследования качества электрической энергии, выполненные на горных предприятиях Сибири и Урала, показали, что широкое внедрение преобразо­вателей частоты и частотно-регулируемых приводов в сетях до 1000 В привело к тому, что коэффициент несинусоидального искажения по току может дости­гать 60 %. Основные искажения вносят 3, 5 и 7 гар­моники. Поэтому регулируемые конденсаторные ус­тановки в сетях напряжением до 1000 В необходимо обеспечить соответствующими фильтрами на ука­занные гармоники, в противном случае конденса­торная установка может быть подвержена термиче­скому разрушению.
Существующие методики выбора необходимой величины компенсируемой реактивной мощности не учитывают естественных способов компенсации реактивной мощности, что увеличивает стоимость системы компенсации. Естественными средствами компенсации являются: высоковольтные синхрон­ные двигатели, собственная емкость системы и RC-гасители.
Опыт эксплуатации показывает, что синхронные двигатели могут эффективно компенсировать реак­тивную мощность, если они постоянно подключены к сети и находятся в режиме перевозбуждения. Однако технологические режимы работы не всегда позволяют эксплуатировать синхронные двигатели с перевозбу­ждением. Поэтому существующие методики опреде­ления необходимой величины компенсируемой реактивной мощности синхронные двигатели не принимают во внимание.
Исследования, выполненные на металлургических предприятиях, показывают, что учет естественной емкости системы электроснабжения предприятия по­зволяет снизить стоимость системы компенсации ре­активной мощности. Величину реактивной мощно­сти, которую может скомпенсировать система элек­троснабжения за счет собственной емкости, можно определить по величине емкостной составляющей тока однофазного замыкания на землю (033).
На рис. 1 приведена зависимость реактивной мощ­ности, которую способна скомпенсировать энерго­система за счет собственной емкости в зависимости от тока 033 и номинального напряжения сети.
 

                

Рис. 1. Зависимость реактивной мощности, которую способна ском­пенсировать энергосистема за счет собственной емкости в зависимости от тока 033 и номинального напряжения сети:
1 - 6000 В; 2 - 10000 В; 3 - 35000 В
 
На современных ГМП величина тока ОЗЗ в сетях свыше 1000 В находится в диапазоне 50... 100 А. В этом случае система электроснабжения может скомпенси­ровать реактивную мощность от 300 до 2000 кВАр, в зависимости от номинального напряжения сети.
Широкое внедрение вакуумных выключателей привело к тому, что для защиты электродвигателей от коммутационных перенапряжений (КП) начали использовать RC-гасители. Базовым элементом любого RC-гасителя является конденсатор. Следова­тельно, RC-гаситель помимо защиты от КП выпол­няет частичную компенсацию реактивной мощно­сти. В среднем один RC-гаситель компенсирует ре­активную мощность от 3 до 5 кВАр в зависимости от номинального напряжения сети.
Таким образом, корректировка реактивной мощ­ности в системах электроснабжения ГМП, которую необходимо компенсировать с учетом естественных средств компенсации, должна выполняться по фор­муле
                                         
где брасч - реактивная мощность, подлежащая ком­пенсации, определенная расчетным путем исходя из средневзвешенного коэффициента мощности; бСИСТ — реактивная мощность, которую скомпенсирует сис­тема электроснабжения за счет собственной емкости. Значение данной мощности определяется по графи­кам, представленным на рис.1; GRC- реактивная мощность одного RC-гасителя, равная 3 и 5 кВАр со­ответственно для сетей напряжением 6 и 10 кВ; п — число RC-гасителей.
В качестве примера рассмотрим, на сколько сни­зились затраты на компенсацию реактивной мощно­сти в системе электроснабжения напряжением 10 кВ Ачинского глиноземного комбината (ОАО "РУ­САЯ-Ачинск"). Основные параметры системы элек­троснабжения: 10 кВ; /0зз = 95 А, используемое коли­чество RC-гасителей в системе электроснабжения 120 шт., необходимая мощность компенсации 9200 кВАр. При этом мощность, которую компенси­рует энергосистема за счет собственной емкости, со­ставляет 550 кВАр, а при использовании RC-гасите-лей — 600 кВАр. Таким образом, в случае использова­ния естественных способов компенсации реактивной мощности можно скомпенсировать в системе элек­троснабжения 10 кВ Ачинского глиноземного комбината 1150 кВАр. Следовательно, стоимость системы компенсации снизится на 12,5 %.
В системах электроснабжения 6 кВ ОАО "Уралкалий" учет естественных средств компенсации реак­тивной мощности позволил снизить стоимость систе­мы компенсации на 15 %.
В последнее время для снижения перенапряжения в режиме ОЗЗ и повышения селективности токовых защит от ОЗЗ используется принцип заземления ней­трали сети через резистор. Традиционные схемы подключения резистора к нейтрали сети приведены на рис. 2.
                          
Рис. 2. Схемы подключения резистора к нейтрали сети:
а - сеть с изолированной нейтралью; б - сеть с компенсированной нейтралью
 
Для сети с изолированной и компенсированной нейтралями резистор подключается к нейтральной точке сети за счет специального трансформатора.
На угольном разрезе "Бородинский", который рас­положен на территории Красноярского края, ней­тральная точка сети была выполнена на базе косинус­ных конденсаторов, собранных по схеме "звезда" мощностью 600 кВАр каждый. Схема подключения резистора показана на рис. 3.
                                                           
Рис. 3. Схема подключения резистора к нейтрали сети
 
Это позволило использовать конденсаторные ба­тареи в двух направлениях:
• производить компенсацию реактивной мощно­сти в пределах 1800 кВАр в безаварийном режиме;
   выполнять в режиме ОЗЗ заземление нейтрали сети через резистор.
Стоимость подобного способа заземления нейтра­ли сети через резистор по отношению к трансформа­торному способу обошелся предприятию в 1,5 раза дешевле.
Таким образом, учет емкости системы, использо­вание RC-гасителей и устройств заземления нейтрали сети через косинусные конденсаторы позволит сни­зить стоимость компенсации реактивной мощности на ГМП на 20...25 %.