Обеспечение качества электроэнергии на промышленном предприятии с помощью статических компенсаторов

Введение 5
1 Качество электроэнергии 6
1.1 Основные параметры качества электроэнергии 6
1.2 Качество электроэнергии на промышленных предприятиях 11
1.3 Влияние плохих показателей качества электроэнергии 13
1.4 Как обеспечивается качество электроэнергии 14
1.5 Использование оборудования для улучшения качества электроэнергии 16
1.6 Расчет установленной мощности трансформаторного оборудования МВП 17
1.7 Эффективность использования МВП для обеспечения качества электроэнергии 21
2 Влияние реактивной мощности на качество электроэнергии и способы ее компенсации 24
2.1 Анализ современных методов и устройств компенсации реактивной мощности и средства компенсации реактивной мощности 24
2.2 Принцип компенсации реактивной мощности 25
2.3 Способы компенсации реактивной мощности 28
2.4 Компенсация реактивной мощности линий распределительных сетей среднего напряжения 30
2.5 Компенсация реактивной мощности с фильтрацией токов высших гармоник 34
Рисунок 2.13 - Коэффициент несинусоидальности тока 40
Рисунок 2.15 - График потребляемой мощности 41
2.6 Разработка мероприятий по уменьшению гармонических искажений на предприятии 42
2.8 Области применения статических компенсаторов 55
2.9 Выбор параметров статического компенсатора 57
3 Применение СТК 60
3.1 Преимущества применения СТК 60
3.2 Принцип действия 64
3.3 Методика расчета мощности и парметров СТК 66
4 Оценка экономической эффективности применения статического компенсатора реактивной мощности 68
4.1 Экономический эффект 68
4.2 Экономический расчет затрат на внедрение СТК 70
5 Рекомендации по внедрению статического компенсатора реактивной мощности на промышленном предприятии 71
5.1 Разработка плана мероприятий по внедрению статических компенсаторов 71
Заключение 73
Список использованных источников и литературы 74

Весь текст будет доступен после покупки

Электроэнергия в промышленном секторе задействовано в большинстве технологий-ских процессах. Следовательно, парметры электроэнергии, необходимы для эффективного испорльзования. Зачастую частоста переменного напряжения, его величина требует измене-ний в технологическом процессе. В то же время, источники электроэнергии, трасформатор-ные подстанции обеспечивают потребление стандартной электроэнергии в виде трехфазно-гопеременного тока частотой 50 Гц и рядом стандартных напряжений от 0,4 до 220 кВ.
Для обеспечения разных технологических процессов предприятия необходимо раз-личные преобразовательные устройства. Области применения преобразовательных устройств: цветная металлургия, черная металлургия, химические промылшленности, же-лезнодорождная отрасль, энергетика, подземное шахтное оборудование и другие. Добиться обеспечения качественной электроэнергией выше указанные отрасли возможно при помощи установки статических компенсаторов реактивной мощности.
Промышленные предприятия применяются оборудование с резко меняющейся нагрузкой и несинусоидальным током, что в совокупности сочетается и может привезти к увеличению потерь и ухудшению качества электроэнергии. Именно для компенсации реак-тивной мощности и повышения ее коэффициента, стабилизации напряжения устанавливают статические компенсаторы.
При использовании статических компенсаторов возможно, существенно снизить нагрузку реактивной мощности: трансформаторов, потребителей, благодаря чему можно подклбчить больше нагрузки.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Качество электроэнергии
1.1 Основные параметры качества электроэнергии
Качество электрической энергии определяется соответствием её параметров установленным нормам. Параметры, такие как напряжение, частота и форма кривой тока, характеризуют свойства этой энергии. Качество электроэнергии – это часть электромагнитной совместимости, отражающей состояние электромагнитной среды. На качество электроэнергии для потребителя влияют, в первую очередь, состояние распределительных и передающих сетей, регулирование частоты и мощности, реактивной мощности и напряжения в узлах энергосистемы.
Качество электроэнергии не постоянно и может меняться из-за разных факторов, таких как время суток, погода, изменения нагрузки в энергосистеме или аварии. Если качество электроэнергии снижается, это может негативно сказаться на работе электроприборов, уменьшая их производительность, ухудшая качество продукции, сокращая срок службы оборудования и увеличивая риск аварий. В России существуют нормы, определяющие качество электроэнергии в электрических сетях. Эти нормы устанавливаются стандартом ГОСТ 32144-2013 и касаются сетей общего пользования с частотой 50 Гц. Снижение качества электрической энергии может привести к заметным изменениям режимов работы электроприёмников и в результате уменьшению производительности рабочих механизмов, ухудшению качества продукции, сокращению срока службы электрооборудования, повышению вероятности аварий [1].
Таблица 1.1 – Сравнение ГОСТовпо качеству электроэнергии
№ п/п

Наименование показателей ГОСТ 13109-97 ГОСТ Р 54149-2010 ГОСТ 32144-2013
Трасч Нормы с вероятностью P, % Трасч Нормы с вероятностью P, % Трасч Нормы с вероятностью P, %
1 Отклонение частоты, Гц 20 с;
24 час 0,2 Р=95
0,4 Р=100 10 с 0,2 Р=95
0,4 Р=100 10 с 0,2 Р=95
0,4 Р=100

Продолжение таблицы 1.1

2
Установившееся отклонения напряжения, %
1 мин;
24 час
5,0 Р=95
10,0 Р=100
10 мин
1 нед.
10,0 Р=100


10 мин
1 нед. 10,0 Р=100
3 Доза фликера 10 мин
2 часа
24 часа 1 Р=100
0,74 Р=100 10 мин;
2 часа
1 неделя
10 мин 1,38 Р=100
1 Р=100 10 мин;
2 часа
1 неделя
10 мин 1,38 Р=100
1 Р=100

4 Несимметрия напряжения по обратной последованиельности, % 3 с;
24 часа 2 Р=95
4 Р=100 1 неделя
10 мин 2 Р=95
4 Р=100 1 неделя
10 мин 2 Р=95
4 Р=100

5 Несимметрия напряжения по обратнойнулевой последованиельности, % 3 с;
24 часа 2 Р=95
4 Р=100 1 неделя
10 мин 2 Р=95
4 Р=100 1 неделя
10 мин 2 Р=95
4 Р=100

Продолжение таблицы 1.1

6 Коэффициент искажения синусоидальной кривой напряжения, % 3 с;
24 часа 8 Р=95
12 Р=100 1 неделя
10 мин 8 Р=95
12 Р=100 1 неделя
10 мин 8 Р=95
12 Р=100

Развитие рыночных отношений в электроэнергетике привело к тому, что электроэнергия стала восприниматься как товар, обладающий определенными характеристиками качества, необходимыми для рынка. Согласно Федеральному закону “Об электроэнергетике”, энергосбытовые организации и поставщики электроэнергии несут ответственность перед потребителями за бесперебойное и качественное электроснабжение в соответствии с техническими нормами и обязательными требованиями.
Показатели качества электроэнергии говорят нам о том, в каком состоянии находится электрическая сеть, будь то домашняя или промышленная. Эти показатели имеют минимальные допустимые значения, которые нужно соблюдать, чтобы оборудование работало без сбоев. Дальше мы подробно рассмотрим самые важные параметры, которые используются для оценки качества электроэнергии на практике.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Кобец, Б. Б. Инновационное развитие электроэнергетики на базе концепции SmartGrid / Б. Б Кобец, И. О. Волкова. – Москва :Изд ? во ИАЦ Энергия, 2010. – 208 с. ?Текст : непосредственный.
2. Рожкова, Л. А Электрооборудование станции и подстанции : учебное пособие / Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. – Москва :Изд – во Энергоатомиздат,
1987. – 648 с. ?Текст : непосредственный.
3. Сибикин, М. Ю. Технология энергосбережения : учебник / М. Ю. Сибикин,
Ю. Д. Сибикин. – 2 - е изд., перераб. и доп. – Москва :Изд – во ФОРУМ, 2010. – 352 с. ?Текст : непосредственный.
4. Идельчик, В. И. Электрические системы и сети : учебник / В. И. Идельчик. – Москва :Изд – во Энергоатомиздат, 1989. – 592 с. ?Текст : непосредственный.
5. Этингов, П. В. Применение Систем мониторинга переходных режимов для управления устройствами FACTS / П. В. Этингов // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики : сборник (вып. 57) / редкол.: Н. И. Воропай,
И. В. Недин, Ю. Я. Чукреев, Г. К. Вороновский, Г. Ф. Ковалев, С. А. Сергеев, П. В. Этингов ; отв. ред. Н. И. Воропай. ? Иркутск, 2006. ? С. 408 – 421.?Текст : непосредственный.
6. Ситников, В. Ф. Совершенствование методов и средств управления режимами электроэнергетических систем на основе элементов гибких электропередач (FACTS): автореф. дис. на учен. степ. д-ра тех. наук (20.11.2009) / Владимир Федорович Ситников; Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина. ? Иваново, 2009, 34 c. ?Текст : непосредственный.
7. Методика оценки технико – экономической эффективности применения устройств FACTS в ЕНЭС России: [сайт]. ? Москва, 2009. ?URL: https://www.fsk-ees.ru/upload/docs/56947007-29-2009.pdf (дата обращения: 11.10.2019).

Весь текст будет доступен после покупки