Compensarea puterii reactive [604469]

Capitolul 6
Compensarea puterii reactive
6.1. Considerații preliminare
Una din problemele generale importante care trebuie rezolvată, atât în stadiul de proiectare cât
și în perioada de exploatare a rețelelor industrale, este optimizarea producerii și dist ribuirii puterii
reactive. Aceasta revine la alegerea corectă a surselor de putere reactivă și a amplasamentului
acestora, în vederea obținerii eficienței maxime .
Tranzitarea unor puteri reactive importante prin elementele sistemului, de la surse la
consum atori, conduce la înră utățirea indicatorilor tehnico -economici ai acestuia.
Pentru menținerea unui nivel stabil de tensiune în rețele, puterea reactivă generată trebuie să
fie în fiecare moment egală cu puterea consumată de receptoare și de elementele rețe lei. Aceasta
implică existența unor surse specializate de energie reactivă în afară de generatoarele din centrale și
motoarele sincrone, care produc energie reactivă.
6.2. Baterii le de condensatoare
Bateriile de condensatoare constituie cea mai economică m asură pentru compensarea puterii
reactive in sistemele de distribuție a energiei electrice, în scopul reglarii tensiunii și a reducerii
pierderilor de putere și energie activă. Ele se pot monta în stea sau in triunghi fig.6.1. capabile să
compeseze total s au partial căderea de tensiune în rețeaua de transport.

Fig.6 .1. Scheme pentru montarea în derivație a condensatoarelor de compensare a puterii
reactive într -o rețea electrică de distribuție.
a – conexiune în triunghi; b – conexiune în stea

Bateria automata de condensatoare are rolul de a corecta factorul de putere și de a compensa
energia reactivă de tip inductiv. În functie de valoarea masurată a factorului de putere se poate cupla
la rețea un numar variabil de condensatoare. Acest luc ru se realiz eaza cu ajutorul unui regulator
digital specializat pentru măsurarea și menținerea factorului de putere in limitele prestabilite.

Cap. 6 . Compensarea puterii reactive 78
Elementele principale ale unui baterii de condensatoare sunt:
 Regulator electronic pentru factorul de putere ;
 Condensatoare ;
 Contactoare pentru comutarea treptelor de condensatoare ;
 Rezistențe de descarcare ;
Echipamentul oferă o serie de avantaje:
 Reducerea notei de plată pentru consumul de energie electrică ;
 Diminuarea consumului de energie activă ;
 Creșterea de pute re activă disponibilă în secundarul transformatorului ;
 Reducerea pierderilor de putere activă în instalațiile consumatorului ;
 Îmbunatațirea nivelului local al tensiun ii, permițându -se astfel funcționarea
consumatorilor electrici in regim normal, cu randame nt maxim;
6.3. Calculul si alegerea bateriilor de condensatoare
6.3.1. Compensarea puterii reactive p e barele de medie tensiune ale staț iei de
primire SP
Dimensionarea bateriilor de condensatoare se face plecând de la puterea activă a
consumatorului si factorul de putere (înainte de compensare) folosind urmatoarea formula:

unde: cos j1 = factorul de putere natural ,existent
cos j2 = factorul de putere neutral (0,92)
Pmax = puterea activă instalată
Qc = puterea reactivă

În urma calculelor obținute se va alege un numar de 16 baterii de condensatoare ( BACD
400V/720kV Ar -6S ) conform urmatoarelor configuratii: P utere: 720 [kV Ar], Numă r de trepte: 6,
Curent: 1039 [A], Dimensiuni: 2(600x600x2000 ) L*l*H [mm].

6.3.2. Compensarea puterii reactive pe barele de joasa tensiune ale posturilor
de transformare PT1,…,PT5
Pentru post ul de transformare PT1 :

kW
cosj10.71
Pmax20000
cosj20.92

kc1 cosj12
cosj11 cosj22
cosj2

0.45591889 
kVAr

Qc.1Pmaxkc 11316.70259723 
cosj10.7

Pmax1150
kW
cosj20.92

Cap. 6 . Compensarea puterii reactive 79

În urma calculelor obținute se va alege (conform tabelului 4.1) o baterie de condensatoare
(BACD 400V/700kV Ar -6S) conform urmatoarelor configuratii: Putere: 700 [kV Ar], Număr de
trepte: 6, Curent: 1010 [A], Dimensiuni: 2(600x600x2000 ) L*l*H [mm].

Pentru post ul de transformare PT2 :

În urma calculelor obținute se va alege o baterie de condensatoare ( BACD 400V/350kV Ar -6S)
conform urmatoarelor configuratii: Putere: 350 [kV Ar], Număr de trepte: 6, Curent: 5 05 [A],
Dimensiuni: 2(600x600x 1600) L*l*H [mm].

Pentru post ul de transformare PT3 :

În urma calculelor obținute se vor alege două baterii de condensatoare conform urmatoarelor
configuratii: ( BACD 400V/600kV Ar -6A ) Putere : 600 [kV Ar], Număr de trepte: 6, Curent: 866 [A],
Dimensiuni: 2(600x600x 2000) L*l*H [mm]; (BACD 400V/680kV Ar -6S ) Putere: 680 [kV Ar],
Număr de trepte: 6, Curent: 981 [A], Dimensiuni: 2(600x600x 2000) L*l*H [mm].

Pentru post ul de transformare PT4 :

kc1 cosj12
cosj11 cosj22
cosj2

0.59420585 
QcPmaxkc 683.33672185 

kVAr
cosj10.75

cosj20.92

Pmax750
kW
kc1 cosj12
cosj11 cosj22
cosj2

0.45591889 

QcPmaxkc 341.93916566 

kVAr
Pmax1350

cosj10.6
kW
cosj20.92

kc1 cosj12
cosj11 cosj22
cosj2

0.90733512 

QcPmaxkc 1224.9024 

kVAr
cosj10.72

Pmax950

cosj20.92
kW

Cap. 6 . Compensarea puterii reactive 80

În urma calculelor obținute se va alege o baterie de condensatoare ( BACD 400V/550kV Ar -6S)
conform urmatoarelor configuratii: Putere: 550 [kV Ar], Număr de trepte: 6, Curent: 794 [A],
Dimensiuni: 2(600x600x 1600) L*l*H [mm].

Pentr u post ul de transformare PT5 :

În urma calculelor obținute se va alege o baterie de condensatoare ( BACD 400V/550kV Ar -6S)
conform urmatoarelor configuratii: Putere: 550 [kV Ar], Număr de trepte: 6, Curent: 794 [A],
Dimensiun i: 2(600x600x 1600) L*l*H [mm].

kc1 cosj12
cosj11 cosj22
cosj2

0.53785465 
kVAr

QcPmaxkc 510.96191657 
Pmax1150

cosj10.75
kW
cosj20.92

kc1 cosj12
cosj11 cosj22
cosj2

0.45591889 

kVAr

QcPmaxkc 524.30672068 

Cap. 6 . Compensarea puterii reactive 81

Tabel 6 .1. Parametrii unor baterii de condensatoare