Разработка электроснабжения промышленного предприятия
2.3 Расчет компенсирующего устройства
Для определения средневзвешенного коэффициента мощности определяем величины годового расхода активной и реактивной энергии
WГОД = WС + WО (2, с. 69) (13)
VГОД = VС + VО (2, с. 69) (14)
где WС ,VС – годовой расход активной и реактивной энергии
Годовой расход электроэнергии силовыми приемниками
WС =РСМ * ТС (2, с. 69) (15)
VС = Q
СМ *ТС (2, с. 69) (16)
где ТС - годовое число часов работы оборудования, при двухсменной работе по табл. 2. 20 (2)
WС = 47,95 * 3950 = 189402,5 кВт ч
VС = 69,87 * 3950 = 275986,5 квар ч
Годовой расход электроэнергии на освещение
WО = РРО * ТО СР (2, с. 69) (17)
VО = QРО * ТО СР (2, с. 69) (18)
где ТО СР = 1600 ч – по табл. 2. 20 (2)
WО = 22,98 * 1600 = 36768 кВт ч
VО = 7,58 * 1600 = 12128 квар ч
WГОД = 189402,5 + 36768 = 226170,5 кВт ч
VО = 275986,5 +12128 = 288114,5 квар ч
Средневзвешенный коэффициент мощности
cos φ CР ВЗВ = Wгод (2, с. 69) (19)
√ WГОД2 * VО2
cos φ CР ВЗВ = 226170,5 = 0,61
√226170,52 +288114,52
Определяем мощность компенсирующего устройства
QКУ = QМ – QЭ, (2, с. 125) (20)
где QМ = РМ * tgℓМ; РМ – мощность активной нагрузки предприятия в часы максимума энергосистемы, принимая по РСМ наиболее загруженной смены;
QЭ – мощность, предоставленная энергосистемой
QКУ = РСМ (tgℓСР ВЗВ - tgℓЭ) (2, с. 125) (21)
QКУ = РСМ * tgℓСР ВЗВ + РДОП * tgℓДОП – (РСМ + РДОП ) * tgℓДОП
QКУ = (70,93 * 1,29 + 400 * 0,75)– (70,93 + 400) * 0,75 = 38,3квар
Для установки в КТП выбираем компенсирующие устройство типа КС2, 3 серия QК = 40 квар, U=0,4 кв, n= 1шт – табл. 3. 238 (4)
Мощность потребителей ТП с учетом компенсирующего устройства определяется по формуле
S МАХ КУ = √ ( РМАХ + РДОП)2 + [(РМАХ * tgℓСР ВЗВ+ РДОП * tgℓДОП) - QКУ ]2 (22)
S МАХ КУ = √ 94,912 +400)2 + [(94,91*1,29 + 400* 0,75) – 40]2 = 496 кВА
Коэффициент мощности с учетом компенсирующего устройства
cos φ КУ = Рмах * Рдоп , (23)
S МАХ КУ
cos φ КУ = 94,91* 400 = 0,99
2.4 Выбор числа и мощности трансформаторов
Трансформаторные подстанции должны размещаться как можно ближе к центру нагрузок. Это позволяет построить экономичную и надежную систему электроснабжения, так как сокращается протяженность сетей вторичного напряжения, уменьшается зона аварий, облегчается и удешевляется развитие электроснабжения, так как строят подстанции очередями по мере расширения производства.
По заданию проектируемая токарным цехом – потребитель 3 категории. Для потребителей 3 категории надежности электроснабжения допускается перерыв в электроснабжении, необходимый для ремонта и замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышающий 24 ч. выбираем однотрансформаторную подстанцию. Так как график нагрузки потребителей неизвестен, выбираем мощность трансформатора на основе расчетной максимальной нагрузки.
Условие выбора мощности трансформатора для однотрансформаторной подстанции
SНОМ М > S МАХ КУ (22)
Мощность трансформатора выбирается с учетом перегрузочной способности трансформатора. Суммарная перегрузка за счет суточной и летней недогрузок должна быть не более 300%.
Намечаем и сравниваем 2 варианта.
1 вариант – трансформатор ТМ 630/10.
2 вариант – трансформатор ТМ 1000/10.
С учетом перегрузки трансформатора ТМ1000/10 на 30% условия выполняются
630 кВА > 496 кВА
Проведем технико-экономическое сравнение выбранных вариантов. Технические данные приведены в таблице 3.
Таблица 3
Тип тр-ра |
Номи-нальная мощность кВА |
Номинальное напряжение кВ |
Потери мощности, кВТ |
UКЗ % |
IО % |
Цена У.е | ||
ВН |
НН |
РХХ |
РКЗ | |||||
ТМ630 |
630 |
6 |
0,4 |
1,31 |
7,6 |
5,5 |
2 |
1600 |
ТМ1000 |
1000 |
6 |
0,4 |
2,45 |
12,20 |
5,5 |
1,4 |
2320 |
Определяем приведенные потери в трансформаторах.
Реактивные потери холостого хода
QХХ = Iхх *Sном м (3, с. 41) (23)
100
QХХ1 = 2*630 = 12,6 квар
100
QХХ2 = 1,4 * 1000 = 14 квар
100
Реактивные потери короткого замыкания
QКЗ = Uкз * Sном м (3, с. 41) (24)
100
QКЗ = 5,5 *630 = 34,6 квар
100
QКЗ = 5,5 * 1000 = 55 квар
100
Приведенные потери активной мощности при коротком замыкании
РК’ = РК + КИН * QКЗ, (3, с. 41) (25)
где КИН = 0,06 кВТ/ квар
РК’1 = 7,6 + 0,06 * 34,6 = 8, 63 кВТ
РК’2 = 12,20 + 0,06 * 55 = 15,5 кВТ
Приведенные потери активной мощности при холостом ходе
Р’ ХХ = РХХ + КИН * QХХ (3, с. 41) (26)
Р’ХХ1 = 1,31+ 0,06 *12,6 = 2, 06
Р’ХХ2 = 2,45+ 0,06 * 14 = 3,29
Полные приведенные потери мощности в трансформаторе
Р= Р’ ХХ + КЗ2 * РК’ , (3, с. 41) (27)
Другие рефераты на тему «Физика и энергетика»:
Поиск рефератов
Последние рефераты раздела
- Автоматизированные поверочные установки для расходомеров и счетчиков жидкостей
- Энергосберегающая технология применения уранина в котельных
- Проливная установка заводской метрологической лаборатории
- Источники радиации
- Исследование особенностей граничного трения ротационным вискозиметром
- Исследование вольт-фарадных характеристик многослойных структур на кремниевой подложке
- Емкость резкого p-n перехода