Продолжение таблицы 3.2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
29 |
218 |
60; 65; 70; 54 |
380 |
0,5 |
+15 |
30 |
238 |
50; 62; 80; 54 |
660 |
0,4 |
+20 |
31 |
405 |
37; 90; 18,5; 110 |
660 |
0,3 |
-5 |
32 |
412 |
55; 75;90;110 |
660 |
0,7 |
+5 |
33 |
398 |
30; 37; 55;110;22;11 |
380 |
0,6 |
+10 |
34 |
391 |
45; 22; 15; 11;7,5;5,5 |
380 |
0,75 |
+15 |
35 |
375 |
90; 55;11;7,5; 18,5;5,5 |
380 |
0,55 |
+20 |
36 |
387 |
31; 13; 28; 49;51;71 |
380 |
0,54 |
+25 |
37 |
375 |
18,5; 44; 14; 132;110 |
660 |
0,2 |
+30 |
38 |
368 |
90; 75; 30; 45; 15 |
380 |
0,3 |
-5 |
4 Компенсация реактивной мощности
Цель работы: выработать навыки выбора компенсирующих устройств и места установки их в производственном помещении.
4.1 Теоретическое обоснование
Для решения ряда технических вопросов: разгрузка питающих и распределительных сетей;
- выбор силовых трансформаторов меньшей мощности;
- выбор высоковольтного оборудования рассчитанного на меньшие токи и т. д.
на промышленных предприятиях с большим количеством потребителей реактивной мощности должна быть предусмотрена компенсация реактивной мощности различными способами.
4.2 Основные расчетные формулы
4.2.1 Выбор мощности компенсирующих устройств и распределение их по сетям напряжением до 1кВ производится на основании технико-экономических расчетов по минимуму приведенных затрат.
- Мощность компенсирующего устройства
Qк.у=Рр'·(tgφср-tgφ3)·α,
где Рр' – расчетная нагрузка с учетом потерь в трансформаторах и линиях электропередач,
tgφср – средневзвешенный коэффициент реактивной мощности до компенсации;
tgφ3=Q3/ Рр' – заданный коэффициент реактивной мощности.
Q3= Qр'-Qр" – заданная реактивная мощность
Qр"=К3·Qр' – заданная реактивная мощность компенсирующего устройства
К3 – заданный коэффициент компенсации (К3=0,650,9)
α=(0,851) – коэффициент учитывает мероприятия повышения коэффициента активной мощности, без капитальных затрат.
4.2.2 Плата за годовой расход энергии и заявленную мощность по двухставочному тарифу до компенсации.
С=m1·Рр' +m2∙ Wг,
где m1 – плата за один кВт заявленной мощности, руб.
m2 – плата за один кВт·ч потребляемой электроэнергии, руб.
Wг=Рр'·Tmах – годовой расход электроэнергии,
где Тmax - количество часов использования максимума нагрузки.
4.2.3 Надбавка к тарифу за отсутствие компенсации
Н1=30(tgφср-tgφ3)
4.2.4 Плата за электроэнергию до компенсации
С1=С ·(1+Н1/100)
4.2.5 Скидка или вторая надбавка к тарифу после компенсации
Н2=20(tgφд - tgφ3) - 2,
где tgφд=tgφср - Qкб/Рр' – коэффициент реактивной мощности после компенсации
4.2.6 Плата за электроэнергию после компенсации
С2=С·(1+Н2/100)
4.2.7 Потери мощности и электроэнергии в конденсаторных батареях
ΔРкб= ΔРуд·Qкб
ΔWкб=ΔРкб·Tв
4.2.8 Стоимость потерь в конденсаторных батареях
Спот.кб=m1·ΔРкб+m2·ΔWкб
4.2.9 Приведенные годовые затраты на компенсацию
4.2.10 Годовая экономия
Эг=С1-(С2+Зг)
Задача: На основании расчетной мощности цеха Рр'=1367,8кВт; средневзвешенного коэффициента реактивной мощности tgφср=0,52 произвести компенсацию реактивной мощности. Предприятие работает в три смены.
1.Расчетная мощность компенсирующего устройства
Qку=α·Рр'·(tgφср-tgφ3)=1∙1367,8·(0,52-0,36)=219кВар,
где α=(0,851) - коэффициент учитывает мероприятия по повышению коэффициента мощности без капитальных затрат.
-
заданный коэффициент реактивной
мощности. Для учебных расчетов заданный
коэффициент реактивной мощности
принимается равным 0,33.
tgφср=0,52 – коэффициент реактивной мощности до компенсации
2. Выбираем конденсаторную батарею, мощностью 225кВар типа УКМ 0,4 -225 (25x9) УЗ с удельными потерями на нагрев ΔРуд=0,0045кВт/кВар и капитальными затратами на приобретение и монтаж 119604 руб. [таблица 13] Ккб=119604·2=239208руб
3.Коэффициент реактивной мощности после компенсации
4. Плата за годовой расход электроэнергии и заявленную мощность
С=m1·Рр'+m2·Wг=171·1367,8+0,77·8206800=6553129,8руб., где Wг=Рр'·Tmах=1367,8·6000=8206800кВт·ч,
где Tmах=6000ч – количество часов использования максимума нагрузки [таблица 8]
5.Надбавка к тарифу за отсутствие компенсации
Н1=30(tgφср-tgφ3)=30·(0,52-0,36)=4,8%
6. Плата за электроэнергию до компенсации
С1=С(1+Н1/100)= 6553129,8 (1+4,8/100)=6867680руб.
7. Скидка к тарифу после компенсации
Н2= 20( tgφд- tgφз) -2= 20( 0,36-0,36)-2= -2%
8. Плата за электроэнергию после компенсации
С2=С·(1+Н2/100)= 6553129,8 ·(1-2/100)= 6422067,2руб.
9. Потери мощности и электроэнергии в конденсаторных батареях.
ΔРкб=ΔРуд·Qкб=0,0045·225=1,01кВт
ΔWкб=ΔРкб·Tв=1,01·6000=6075кВт·ч
10. Стоимость потерь в конденсаторных батареях.
Спот.кб=m1·ΔРкб+m2·ΔWкб=171·1,01+0,77·6075=4850,46руб.
11. Отчисление от капитальных затрат на обновление компенсирующего устройства составляют 15% от капиталовложений.
0,15·Ккб=0,15·239208=35881,2 руб.
12. Отчисление на текущий ремонт КУ составляют 6,4% от капиталовложений.
0,064·Ккб=0,064·239208=15309,31руб.
13. Приведенные годовые затраты на компенсацию
=35881,2
+15309,31+4850,46=56040,97 руб.
14. Годовая экономия
Эг=С1-(С2+Зг)= 6867680-( 6422067,2+56040,97)= 389571,83 руб.
Задачи для самостоятельного решения.
Задание : для компенсации реактивной мощности выбрать компенсирующее устройство, исходя из величины активной расчетной нагрузки Р′р и средневзвешенного коэффициента мощности tgφср., учитывая режим работы цеха, коэффициент α и tgφз=0,33
Таблица 4.1 Исходные данные
Вариант |
Р′р, кВт |
tgφср. |
α |
Режим работы |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1. |
1234 |
1,02 |
0,85 |
Односменный |
2. |
2345 |
1.33 |
0,86 |
Двухсменный |
3. |
3456 |
1,12 |
0,87 |
Трехсменный |
4. |
1642 |
0,99 |
0,88 |
Непрерывный |
5. |
2413 |
1,4 |
0,89 |
Односменный |
6. |
1423 |
0,89 |
0,9 |
Двухсменный |
7. |
1523 |
1,25 |
0,91 |
Трехсменный |
8. |
2158 |
0,92 |
0,92 |
Непрерывный |
9. |
1987 |
0,78 |
0,93 |
Односменный |
10. |
1867 |
1,08 |
0,94 |
Двухсменный |
11. |
1923 |
1,5 |
0,95 |
Трехсменный |
Продолжение таблицы 4.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
12. |
2134 |
0,78 |
0,96 |
Непрерывный |
13. |
2513 |
0,69 |
0,97 |
Односменный |
14. |
1611 |
0,91 |
0,98 |
Двухсменный |
15. |
1572 |
1,0 |
0,99 |
Трехсменный |
16. |
1692 |
1,7 |
1,0 |
Непрерывный |
17. |
1733 |
1,02 |
0,85 |
Односменный |
18. |
1715 |
1,13 |
0,86 |
Двухсменный |
19. |
1836 |
1,44 |
0,87 |
Трехсменный |
20. |
1931 |
1,33 |
0,88 |
Непрерывный |
21. |
1846 |
0,89 |
0,89 |
Односменный |
22. |
1452 |
0,97 |
0,9 |
Двухсменный |
23. |
2111 |
0,99 |
0,91 |
Трехсменный |
24. |
2222 |
1,56 |
0,92 |
Непрерывный |
25. |
2312 |
1,6 |
0,93 |
Односменный |
26. |
2612 |
1,02 |
0,94 |
Двухсменный |
27. |
2578 |
0,85 |
0,95 |
Трехсменный |
28. |
3150 |
0,93 |
0,96 |
Непрерывный |
29. |
2012 |
0,82 |
0,97 |
Односменный |
30. |
2098 |
0,96 |
0,98 |
Двухсменный |
31. |
1211 |
0,77 |
0,99 |
Трехсменный |
32. |
1222 |
0, 96 |
1,0 |
Непрерывный |
33. |
1312 |
0,91 |
0,85 |
Односменный |
34. |
1612 |
1,0 |
0,86 |
Двухсменный |
35. |
1578 |
1,7 |
0,87 |
Трехсменный |
36. |
1150 |
1,02 |
0,88 |
Непрерывный |
37. |
1012 |
1,13 |
0,89 |
Односменный |
38. |
1098 |
1,44 |
0,9 |
Двухсменный |