Преимущества использования устройств КРМ

В данной статье будут рассматриваться преимущества использования устройств компенсации реактивной мощности (КРМ) на основе выбранных ранние устройств КРМ для двух силовых трансформаторов.

В данной статье принято:

• cosϕ1 = 0,78 (0,76) – коэффициент мощности нагрузки до применения устройств КРМ;
• cosφ2 = 0,95 – коэффициент мощности нагрузки после применения устройств КРМ.
  

Количественные оценки преимуществ использования устройств КРМ будут сведены в таблицу 1.

Итак какие же преимущества мы получим при использовании устройств компенсации:

1. Снижение требуемой полной мощности трансформатора

1.1 Требуемая полная мощность трансформатора вычисляется по формуле:

1.2 Снижение требуемой полной мощности трансформатора вычисляется по формуле:

2. Снижение потребляемого тока

2.1 Потребляемый ток вычисляется по формуле:

2.2 Снижение потребляемого тока вычисляется по формуле:

3. Снижение тепловых потерь в кабеле

3.1 Тепловые потери в кабеле вычисляются по формуле:

3.2 Снижение тепловых потерь в кабеле вычисляется по формуле:

4. Снижение падения напряжения в кабеле

4.1 Падение напряжения в кабеле вычисляется по формуле:

где:

• I_b – номинальный рабочий ток в кабеле;
• k – коэффициент, равный: 2 для однофазной и двухфазной систем; √3 для трехфазной системы;
• L – длина проводника;
• n – число параллельных проводников на фазу;
• r – удельное активное сопротивление кабеля;
• x – удельное реактивное сопротивление кабеля.

4.2 Снижение падения напряжения в кабеле вычисляется по формуле:

5. Снижение падения напряжения в трансформаторе

5.1 Падение напряжения на выводах трансформатора вычисляется по формуле:

5.2 Номинальный ток трансформатора определяется по формуле:

5.3 Активное и индуктивное сопротивление двухобмоточного трансформатора определяется по формулам:

где:

• U — номинальное напряжение первичной обмотки, кВ;
• S — номинальная мощность, МВА;
• Uk% — напряжение короткого замыкания, %;
• Pk% — потери при коротком замыкании, %.

5.4 Снижение падения напряжения в трансформаторе вычисляется по формуле:

Таблица 1 – Количественные оценки преимуществ использования устройств КРМ

Наименование технической характеристики	Трансформатор 1		Трансформатор 2
	До*	После	До	После
Коэффициент мощности нагрузки cosφ	0,78	0,95	0,76	0,95
Требуемая полная мощность трансформатора, кВА	731	600	750	600
Снижение требуемой полной мощности тр-ра, %	18		20
Потребляемый ток, А	1055	866	1083	866
Снижение потребляемого тока, %	18		20
Снижение тепловых потерь в кабеле, %	33		36
Падение напряжения в тр-ре, В	9,4	6,1	9,9	5,7
Снижение падения напряжения в тр-ре, %	35		42
Примечание: * До — технические характеристики рассматриваемой электроустановки до применения устройств КРМ, После – после применения устройств КРМ, выбранных ранние.

Как видно из таблицы 1, применение устройств КРМ дает ряд преимуществ, самое значимое из которых – снижение требуемой полной мощности трансформаторов. Так, в рассмотренном примере после применения устройств КРМ по является возможность вместо трансформаторов на 800 кВА применять трансформаторы на 630 кВА.

Снижение потребляемых токов, в свою очередь, дает возможность использовать аппараты защиты на меньшие номиналы, что также ведет к экономии денежных средств.