Компенсация реактивной мощности, следовательно, установка компенсирующих устройств (КУ) может применяться для нескольких различных целей:

-       для компенсации реактивной мощности по условию баланса реактивной мощности;

-       для снижения потерь электроэнергии в сети;

-       для регулирования напряжения.

Во всех случаях при применении КУ необходимо учитывать ограничения техническими режимным требованиям:

-       необходимому резерву мощности в узлах нагрузки;

-       располагаемой реактивной мощности на шинах её  источника;

-       отклонение напряжения;

-       пропускной способности электрических сетей.

При наличии электроприемников, подключенных к шинам 6 и 0,4 кВ, наиболее выгодна установка КУ двух напряжений.

Расчет мощности компенсирующих устройств производем при условии, что директивный cosj = 0,95, tg jg = 0,33.

Qку = Qр – Qg, кВАр                                                                    (7)

где   

Qку – мощность компенсирующих устройств, кВА;

Qp – расчетная реактивная мощность, кВАр;

Qg – реактивная мощность после компенсации, кВАр (директивная);

Qg = Pр tg jg , кВт                                                                        (8)

где   

Pp – расчетная реактивная мощность, кВт;

tg jg – директивный коэффициент.

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.

На основании произведенных расчетов выберем компенсирующие устройства. Технические данные конденсаторных установок выбранных по справочнику представлены в таблице 3.

Таблица 3

Компенсация реактивной мощности ТП склада готовой продукции, склада металлических отходов, станции нейтрализации, очистки кислотной канализации, градирни, склада кислот нет необходимости учитывать из-за малых потерь.

Определим реактивную мощность нагрузки с учетом компенсации.

Q¢р = Qр – Q¢ку , кВАр                                                                           (9)

где   

Q¢р – реактивная мощность нагрузки с учетом компенсации, кВАр.

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.

При расчете электрических нагрузок необходимо учесть потери мощности в цеховых трансформаторах и в трансформаторах, установленных на ГПП.

∆Sт = Ö∆Рт2  + ∆Qт2 , кВА                                                            (10)

где   

DSт  – потери мощности цеховых трансформаторов, кВА;

DPт =0,002Sp – потери активной мощности, кВт

DQт =0,1Sp – потери реактивной мощности кВАр

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.

Определим расчетную мощность каждого цеха по формуле:

Sрцеха = Sр>1кВ  + Sр<1кВ + Sросв.цеха + ∆Sт , кВА                         (11)

где   

Sр<1000 B        – расчетная нагрузка цеха до 1000 В, кВА

Sp>1000 B        – расчетная нагрузка цеха выше 1000 В, кВА

Sp осв цеха – расчетная осветительная нагрузка цеха, кВА

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.

Определим расчетную нагрузку всего завода:

где   

Sp осв нар – расчетная нагрузка наружного освещения, кВА

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.

Так как при производстве значительного количества реактивной мощности возникают дополнительные потери напряжения, выясним достаточность  необходимого количества устанавливаемых компенсирующих устройств. Для этого определим средневзвешенный коэффициент мощности (средневзвешенный коэффициент мощности, задаваемой энергосистемой cos φсв = 0,95) с учетом компенсирующих устройств и потерь мощности в цеховых трансформаторах и трансформаторах ГПП без учета потерь в кабельных линиях по формуле (14):

Рассчитаем нагрузку узла системы электроснабжения с учетом компенсирующих устройств.          

Sр =  √ (Рр + ∆Рр)2 + (Qр + ∆Qр – Qк)2                                           (13)

Sр = √ (17772 + 42,7)2 + (15516 + 2137  – 12800)2 = 18463 кВА       

Произведя расчеты получим:

cos φсв = 0,95 ≤ 0,96 – условия выполнены.