Wykład 3 cd(1).DOC

Lokalizacja kondensatorów w sieci przemysłowej:

·              kompensacja centralna,

·              kompensacja grupowa,

·              kompensacja indywidualna.

Kompensacja centralna

Wybór miejsca lokalizacji baterii kondensatorów przy kompensacji centralnej:

·              koszt jednostkowy kondensatorów niskiego napięcia jest z reguły większy niż kondensatorów wysokiego napięcia (powyżej 500 kvar),

·              kondensatory instalowane po stronie niskiego napięcia, czyli bliżej odbiorników powodują, że straty mocy i energii w transformatorze są mniejsze,

·              przyłączenie kondensatorów po stronie niższego napięcia może umożliwić zainstalowanie mniejszego transformatora na skutek zmniejszenia obciążenia transformatora.

Roczne koszty dostawy mocy biernej Qk do szyn niskiego napięcia:

gdzie:

rk - współczynnik rocznych kosztów stałych kondensatorów,

kkn - jednostkowy koszt kondensatorów niskiego napięcia [zł/kvar],

kkw - jednostkowy koszt kondensatorów wysokiego napięcia [zł/kvar],

Qkn - moc kondensatorów zainstalowanych po stronie niskiego napięcia [kvar],

Qk - całkowita moc baterii kondensatorów przewidzianych do kompensacji centralnej,

U - napięcie znamionowe szyn niskiego napięcia [kV],

Rt - rezystancja uzwojeń transformatora przeliczona na niskie napięcie [W],

kP - jednostkowy koszt strat mocy odniesiony do niskiego napięcia [zł/kW a],

kA - jednostkowy koszt strat energii odniesiony do niskiego napięcia [zł/kWh],

Tk - roczny czas pracy znamionowej mocy baterii kondensatorów [h/a].

Gospodarczo najkorzystniejsza moc kondensatorów baterii centralnej, które powinny być zainstalowane po stronie nn:

Stąd:

W praktyce wzór można stosować dla baterii kondensatorów o mocy większej niż 500 kvar (1Mvar). Baterie centralne o mocach mniejszych winny być w całości instalowane po stronie nn.

Kompensacja grupowa

Kryterium podziału baterii kondensatorów na grupy: minimum zmiennych kosztów eksploatacyjnych, czyli minimum strat w sieci rozdzielczej.

Warunki:

Funkcja Lagrange'a:

Funkcja DPq osiąga minimum, gdy pochodne cząstkowe

Stąd:

czyli:

czyli:

Z równania wyznaczamy l

Podstawiając l do wzoru na Qki mamy:

                            gdzie             

Kompensacja indywidualna

Kompensacja indywidualna jest pod względem gospodarczym korzystniejsza niż kompensacja centralna, gdy spełniony warunek:

gdzie:

Qki - moc kondensatorów kompensacji indywidualnej,

kki - koszt jednostkowy kondensatorów przy kompensacji indywidualnej,

Qkc - moc kondensatorów kompensacji centralnej,

kki - koszt jednostkowy kondensatorów przy kompensacji centralnej,

kez - zastępczy energetyczny równoważnik mocy biernej sieci łączącej odbiorniki z rozdzielnią główną.

Przyjmując:

gdzie:

kw - współczynnik wykorzystania mocy zainstalowanej kondensatorów do kompensacji indywidualnej.

Stąd powyższy warunek: