Как рассчитать мощность конденсаторной установки

Практически каждое предприятие-потребитель электроэнергии сталкивалось с необходимостью использования конденсаторных установок (УКРМ) для компенсации реактивной мощности.

Как правильно рассчитать мощность конденсаторной установки? В Интернете можно найти множество сайтов с описанием методики расчета, однако зачастую эти расчеты приводят к абсурдным результатам.

Здесь мы рассмотрим два подхода к расчету мощности конденсаторной установки и попытаемся понять, какой из них наиболее подходит в том или ином случае. При расчетах мы будем в практическом плане ориентироваться на УКРМ 0,4 кВ, хотя аналогичные расчеты можно провести и для конденсаторных установок 6-10 кВ.

Расчет по требуемому коэффициенту мощности с использованием номограмм

Подавляющее большинство описанных в Интернете методов расчета мощности конденсаторных установок опираются на этот подход (см. книгу В.П.Ильяшов. Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок. 1977).

Для определения мощности конденсаторной установки используется следующая формула

Q = P * K

где Q - реактивная мощность конденсаторной установки; P - активная мощность компенсируемого потребителя; K - коэффициент, вычисляемый из соотношения естественного и требуемого коэффициента мощности (cos φ).

Коэффициент К вычисляется по номограмме (см. рис.) либо по аналогичной таблице.

Номограмма расчета мощности УКРМ

Номограмма показывает, исходя из значений естественного и требуемого коэффициента мощности (cos φ), необходимую удельную реактивную мощность конденсаторной установки в расчете на единицу потребляемой активной мощности.

Например, если естественный cos φ = 0,7, а заданная величина cos φ = 0,93 и активная нагрузка составляет 2500 кВА, то по кривым номограммы находим удельную величину потребной мощности конденсаторной установки, равную 0,62 кВАр/кВт; отсюда потребная мощность конденсаторной установки получается 0,62-2500=1550 кВАр. Запомним это значение.

Расчет на основе баланса мощности

В ряде случаев, например, если конденсаторная установка устанавлена на трансформаторной подстанции, при определении ее мощности необходимо учитывать характеристики снабжающей энергосистемы, то есть трансформатора.

В принятых в СССР в 1974 году "Указаниях по компенсации реактивной мощности в распределительных сетях" были установлены исходные данные для определения мощности компенсирующих устройств, которые определяются предельными величинами реактивной мощности и могут быть переданы потребителю от энергосистемы в режимах наибольших и наименьших реактивных нагрузок (Б.Ю.Липкин. Электроснабжение промышленных предприятий и установок, 1981).

Мощность Q компенсирующего устройства определяется как разность между фактической наибольшей реактивной мощностью Q1 нагрузки потребителя и предельной реактивной мощностью Q2, предоставляемой предприятию энергосистемой по условиям режима ее работы:

Q = Q1 - Q2 = P (tg φ1 - tg φ2)

где P - мощность активной нагрузки потребителя, tg φ1 - фактический (естественный) тангенс угла, соответствующего коэффициенту мощности cos φ1, а tg φ2 - оптимальный (требуемый) тангенс угла, соответствующий коэффициенту мощности, установленному потртебителю условиями снабжающей энергосистемы (трансформатора).

В рассмотренном выше примере активная мощность трансформатора составляет 2500 кВА, а его реактивная мощность (по паспортным данным) - 1900 кВА. В результате, поскольку часть реактивной мощности поставляется трансформатором, компенсации подлежит только разница реактивной мощности в 650 кВА, что более, чем в два раза меньше значения, полученного первым методом.

Сравнение расчетов и выводы

Рассчитанная по первому методу требуемая мощность кондесаторной установки выглядит завышенной. Стоимость конденсаторной установки для рассмотренного в примере значения активной мощности 2500 кВА составит более 750 тыс. руб., что соответсвует почти 20% стоимости всей подстанции.

Причина завышения результата состоит в том, что этот метод расчета не принимает во внимание характеристики снабжающей энергосистемы, предполагая ее составе только активную мощность. В действительности, как показывает второй метод расчета, снабжающая энергосистема может обладать гораздо большей мощностью и включать не только активную но и реактивную составляющую. Учет этого обстоятельства позволяет значительно снизить требования к мощности конденсаторной установки и сэкономить значительные средства.

УЗНАТЬ ЦЕНУ

Отправьте запрос в любой форме на электронную почту com@tmtrade.ru. В течение дня мы подготовим для вас предложение со стоимостью и сроком поставки. Или просто позвоните нам по телефону +7 910-973-00-28

Отгрузка оборудования на космодром "Восточный"

Космическая отрасль России развивается бурными темпами и требует большого количества инновационного оборудования, в том числе, электротехнического.

ООО "Тяжмаштрейд" выполнило заказ Центра эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры космодрома "Восточный" на поставку комплектующих для выключателей нагрузки.

Подробнее...

Поставки электрооборудования в Монголию

С 2014 года компания "Тяжмаштрейд" поставляет электротехническое оборудование промышленного назначения в страны Евразийского Экономического Союза (ЕАЭС) - Белоруссию, Казахстан, Киргизию, Узбекистан.

В 2021 году наша компания начала экспортные поставки оборудования в другие страны мира. В этом году отгружены конденсаторные установки и разъединители в Монголию.

Подробнее...

Начато производство разъединителей РЛК-20 кВ

К идее производства линейных разъединителей на 20 кВ мы обращались неоднократно с 2017 года. Было рассмотрено несколько вариантов конструкций разъединителей: РЛНД-20, РЛР-20, РЛК-20.

В 2020 году мы организовали серийный выпуск линейных разъединителей на номинальное напряжение 20 кВ, остановившись на хорошо зарекомендовавшей себя конструкции качающегося типа РЛК-20.

Подробнее...

Отгрузка нового реклоузера 35 кВ OSM38 в Новосибирск

Реклоузеры OSM38 на напряжение 35 кВ пока только завоевывают российский рынок, в отличие от реклоузеров OSM15 на 10 кВ, которые уже широко распространены во всех регионах нашей страны.

Поэтому отгрузка покупателям каждой новой партии реклоузеров на 35 кВ представляет для нас радостное событие. Вместе с другим оборудованием реклоузер отправится из Новосибирска осваивать Дальний Восток.

Подробнее...