Компенсация реактивной мощности на напряжение 0,4 кВ.

Правильное определение числа и мощности цеховых трансформаторов возможно только путем технико-экономических расчетов с учетом следующих факторов: категории надежности электроснабжения потребителей; компенсации реактивных нагрузок на напряжении до 1кВ; перегрузочной способности трансформаторов в нормальном и аварийном режимах; шага стандартных мощностей; экономичных режимов работы трансформаторов в зависимости от графика нагрузки.

Данные для расчета:

Р_p0,4= 9872,28 кВт;

Q_p0,4= 9572,98 квар;

S_p0,4= 13751,5 кВА.

Завод относится ко 2 категории потребителей, завод работает в две смены, следовательно, коэффициент загрузки трансформаторов К_зтр=0,8. Принимаем трансформатор мощностью S_нт=1600 кВА.

Для каждой технологически концентрированной группы цеховых трансформаторов одинаковой мощности минимальное их число, необходимое для питания наибольшей расчетной активной нагрузки, рассчитывается по формуле:

где Р_{р 0,4} – суммарная расчетная активная нагрузка;

к_з – коэффициент загрузки трансформатора;

S_нт – принятая номинальная мощность трансформатора;

DN – добавка до ближайшего целого числа

Экономически целесообразное число трансформаторов определяется по формуле: N _т..э = N _min + m,

где m – дополнительное число трансформаторов.

N _т..э - определяется удельными затратами на передачу реактивной мощности с учетом постоянных составляющих капитальных затрат З^*_п/ст.

З^*_п/ст= 0,5; к_з = 0,8; N _min = 13; DN = 0,66.

Тогда из справочника по кривым определяем m, для нашего случая m =0, значит N _т..э = 13+0=13 трансформаторов.

По выбранному числу трансформаторов определяют наибольшую реактивную мощность Q₁, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ, определяется по формуле:

Рисунок 2.1

Из условия баланса реактивной мощности на шинах 0,4 кВ определим величину Q_{нбк 1}:

Q_{нбк 1}+Q₁=Q_{р 0,4}, отсюда

Q_{нбк 1}= Q_{р 0,4} - Q₁=9572,98 – 3270,8= 6302,19 квар.

Дополнительная мощность Q_нбк2 НБК для данной группы трансформаторов определяется по формуле:

Q_{нбк 2} =Q_{р 0,4} - Q_{нбк 1} - g ´ N_{т э} ´ S_нт

γ=f(к₁,к₂);

к₁=14, к₂=3 => γ=0,6.

Q_нбк2=9572,98-6302,19-0,6∙8∙1000=-1529,21 квар.

Принимаем Q_нбк2=0, т.к. Q_нбк2<0.

Q_нбк =Q_нбк1 + Q_нбк2 =4772,98 квар.

Определим мощность одной батареи конденсаторов, приходящуюся на каждый трансформатор:

.

На основании расчетов, полученных в данном пункте, составляется таблица 2.3 − Распределение нагрузок цехов по ТП, в которой показано распределение низковольтной нагрузки по цеховым ТП.

Таблица 2.3 − Распределение низковольтной нагрузки по цеховым ТП
№ ТП, Sн тп, Qнбк тп	№ цеха	Рр0,4 , кВт	Qр0,4 , квар	Sр0,4 , кВА	Кз'
ТП 1 (2х1000) ТП 2 (2х1000) ΣSн=4 х1000=4000 кВА   Qнбк=4 х 450=1800 квар итого		2142,99 181,94 696,35	2079,29 180,97 684,18
	-1800
3021,28	1444,44	3230,8	0,8
ТП 3 (2х1000) ТП 4 (2х1000)   ΣSн=4х1000=4000 кВА   Qнбк= 4х450=1800 квар итого	3а осв.тер.	249,93 1385,06 869,8 243,99 291,8	242,92 1375,63 859,5 237,19 145,9
	-1800
3046,58	1061,14	3226,1	0,8
ТП 5 (2х1000) ТП 6 (2х1000) ТП 7 (1х1000) ΣSн=5х1000=5000 кВА     нбк=5х450=2250 квар итого		1994,52 50,78 1417,97 137,16 210,39	1978,27 53,23 1401,98 129,53 204,39
	-2250
3810,82	1517,4	4101,8	0,82

Распределим Q_нбк по ТП пропорционально их мощностям.

Исходные данные:

Q_{р 0,4}= 9572,98 квар;

Q_нбк= 4772,98 квар.

ТП1, ТП2:

Q_{р ТП1,ТП2}=2944,44 квар, Q_{р нбк}= х,

тогда ,

то фактическая реактивная мощность:

Q_ф =4x450+1х100 =1900 квар,

а нескомпенсированная мощность равна:

Q_неск= Q_р – Q_ф = 2244,44-1900=1044,44 квар.

ТП3, ТП4:

Q_{р ТП3,4}=2861,14 квар, Q_{р нбк}= х,

тогда ,

то фактическая реактивная мощность: Q_ф =4x450+1х50=1850 квар,

а нескомпенсированная мощность равна:

Q_неск= Q_р – Q_ф = 2861,14-1850=1011,14 квар.

ТП5, ТП6, ТП7:

Q_{р ТП5,6,7}= 3767,4 квар, Q_{р нбк}= х,

тогда

то фактическая реактивная мощность: Q_ф =5x450+2х100=2450 квар,

а нескомпенсированная мощность равна:

Q_неск= Q_р – Q_ф = 3767,4-2450=1317,4 квар.

Уточненное распределение Q_нбк по ТП сведем в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 − Уточненное распределение Qнбк по ТП
№ РП	Qр тп, квар	Qр нбк, квар	Qф.РП, квар	Qнеск., квар
ТП1, ТП2	2944,44	1938,42		1044,44
ТП4,ТП3	2861,14	1883,58		1011,14
ТП5,ТП6,ТП7	3767,4	2480,2		1317,4
Итого	9572,98	6302,19		3372,98

2.4. Уточненный расчет электрических нагрузок по заводу тяжелого машиностроения.

Нарисуем скелетную схему ГПП.

Рисунок 2.2 − Скелетная схема ГПП

2.4.1 Определение потерь мощности в ЦТП.

1. Выбираем трансформаторы ТМЗ-1000-10/0.4

Sн=1000 кВА, Uв=10 кB, U_н=0,4 кB, DP_хх=2,1 кВт, DP_кз=11,6 кВт,

I_хх=1,4 %, U_кз=5,5 %.

ТП1, ТП2:

Кз=0,74; N=4,

∑∆Р_Т=4∙8,5=34 кВт; ∑∆Q_Т=4∙44,4=176,4 квар.

ТП3,ТП4:

Кз=0,8; N=4,

∑∆Р_Т=4∙9,5=38 кВт; ∑∆Q_Т=4∙49,2=196,8 квар

ТП5, ТП6, ТП7:

Кз=0,73; N=5,

∑∆Р_Т=5∙8,3=41,5 кВт; ∑∆Q_Т=5∙43,3=216,5 квар.

Суммарные потери в трансформаторах:

Σ∆Р_1-7=34+38+41,5=113,5 кВт;

Σ∆Q_1-7=176,4+196,8+216,5 = 589,7 квар.

2.4.2 Определение расчетной мощности синхронных двигателей.

Используем СД для компенсации реактивной мощности на стороне ВН.

СД:

Р_{н СД} =1000 кВт; cos j = 0,9; N_СД = 4; к _з = b = 0,85.

Определим расчетные мощности для СД1:

Р _{р СД} = Р _{н СД} ´ N_СД ´ к _з =1000 ´ 4 ´ 0,85 = 3400 кВт;

Q _{р СД} = Р _{р СД} ´ tg j = 3400 ´ 0,48 =1632 квар.

2.4.3 Определение расчетной мощности ДСП.

ДСП-12М2, тр-р ЭТЦДК-2500/10-74У3, ∆(Ү)/∆-0(11),

S_н=5000 кВА, cos φ=0,85, К_з=0,7, U₁=10 кВ, N=4.

Р_рДСП=S_н∙cosφ∙N∙К_з=5000∙0,85∙4∙0,7=11900 кВт;

Q_рДСП= Р_рДСП ∙tgφ=11900∙0,62=7378 квар.

Определим потери в печных трансформаторах:

∆Р_тр=2% от S_н; ∆Q_тр=10% от S_н.

∆Р_трДСП=0,02∙5000=100 кВт; ∆Q_трДСП=0,1∙5000=500 квар;

∑∆Р_трДСП=4∙100=400 кВт; ∑∆Q_трДСП=4∙500=4000 квар.

Дата добавления: 2015-08-27