Качество электроэнергии на промышленных предприятиях - Универсальность и многофункциональность методов и средств повышения качества напряжения

К числу универсальных средств относятся схемные решения, обусловливающие возможно большие значения  мощности КЗ. Это позволяет  получить удовлетворительные уровни напряжения, увеличение мощности резкопеременной, нелинейной, несимметричной нагрузки, присоединяемой к узлу электрической сети при условии соблюдения требований ГОСТ 13109—67 на качество электроэнергии. Поэтому актуальной остается разработка и внедрение коммутационной аппаратуры с увеличенной разрывной мощностью, в частности, ячеек КРУ-10 кВ с выключателями на 750 MB * А и более. К числу таких схемных решений, как было показано выше, относится выделение электроприемников, искажающих качество напряжения, на отдельные трансформаторы с подключением последних к электрическим сетям напряжением 110—220 кВ. Увеличение мощности КЗ на шинах 6(10) кВ подстанций достигается также за счет: объединения расщепленных обмоток низшего напряжения силовых трансформаторов; включения на параллельную работу силовых трансформаторов или попарного включения на параллельную работу расщепленных обмоток низшего напряжения при мощности трансформаторов 63 MB * А и более.
В обоих указанных выше случаях целесообразно при необходимости реактировать отходящие линии.
Увеличение доли синхронных двигателей 6(10) кВ также приводит к росту мощности КЗ на шинах за счет подпитки. Трансформаторы с расщепленными обмотками низшего напряжения также обладают универсальностью обеспечения качества напряжения. За счет слабой магнитной связи между ветвями расщепленной обмотки ограничивается влияние резкопеременной нагрузки на прочих потребителей. В то же время при мощности КЗ на стороне высшего напряжения 1800 MB * А и более возможно не учитывать взаимное влияние нелинейных электроприемников, подключенных к разным ветвям.
Рассмотрим многофункциональность технических средств.
Силовые фильтры высших гармоник, обеспечивая минимизацию уровня несинусоидальности, являются одновременно источниками реактивной мощности, величина которой может быть определена с помощью выражения


где
Uш—напряжение на шинах;

Неполное использование мощности батарей на основной частоте объясняется не наличием реактора, а меньшим значением 1!ш по сравнению с U6_ иом. Реактор же, повышая напряжение на батарее в а раз,увеличивает отдаваемую батареей мощность на величинучасть которой поглощается реактором,
а оставшаясяотдается в сеть и используется полезно.
Таким образом, фильтры высших гармоник улучшают баланс реактивной мощности в узле, а следовательно, и режим напряжения в нем. Схемы СУ позволяют, помимо симметрирования однофазной нагрузки, обеспечить повышение коэффициента мощности tg <р, а также фильтрацию определенного спектра токов высших гармоник.
СУ, содержащие емкостные и индуктивные элементы, используются для местного регулирования напряжения. Так, для схемы на рис. 55 максимальный диапазон регулирования составляет
3%; СУ, содержащее только емкостные элементы, позволяет получить в узле его присоединения положительную добавку напряжения. Аналогичный эффект имеют фильтры высших гармоник тока.
В последние годы в ряде отраслей промышленности, таких, например, как химическая, металлургическая и другие, наблюдается тенденция роста числа и единичной мощности синхронных двигателей. Так, в черной металлургии единичная мощность СД широкополосных станов холодной прокатки достигает 20 MB * А, а СД кислородных турбокомпрессоров, электровоздуходувок доменных печей — до 40—60 МВт. Наличие таких мощностей СД обеспечивает, помимо указанного выше увеличения мощности КЗ, генерирование реактивной мощности, фильтрацию токов обратной последовательности. В результате улучшается баланс реактивной мощности и снижается уровень несимметрии напряжения. Однако при этом следует проверять допустимость нагрева СД токами обратной последовательности, а также возникающий тормозной момент. Аналогичный эффект имеет место при применении СК-
Как было показано в параграфе 1, полупроводниковые преобразователи с улучшенными энергетическими характеристиками обеспечивают генерирование реактивной мощности, сокращение спектра токов высших гармоник.
Универсальность и многофункциональность методов и средств повышения качества напряжения повышает их рентабельность, которая подлежит учету при технико-экономических обоснованиях при их выборе.