Федеральное агентство по образованию
Вологодский государственный технический университет
Кафедра: электрооборудование
Контрольная работа по дисциплине «Энергосбережение и качество электроэнергии»
Выполнил: студент гр. ЗЭО-41
Кузнецов А. Н.
Проверил: Гусева Л. В.
2011
Задача № 1 Определение ежегодного экономического ущерба
Задание: Рассчитать ежегодный экономический ущерб, обусловленный дополнительными потерями мощности и ускоренным старением изоляции при несинусоидальном напряжении для участка схемы электроснабжения предприятия. Параметры оборудования занесены в таблицу 2.
Относительная величина высших гармонических напряжений на шинах 6 кВ приведены в таблице 1 по вариантам. Стоимость потери электроэнергии
β = 100 руб/кВт ч.
Таблица 1.
варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
U5* |
0,066 |
0,064 |
0,062 |
0,06 |
0,058 |
0,056 |
0,054 |
0,052 |
0,05 |
0,048 |
U7* |
0,048 |
0,046 |
0,044 |
0,042 |
0,04 |
0,038 |
0,036 |
0,034 |
0,032 |
0,03 |
U11* |
0,032 |
0,03 |
0,028 |
0,026 |
0,024 |
0,022 |
0,02 |
0,018 |
0,016 |
0,014 |
U13* |
0,024 |
0,022 |
0,02 |
0,018 |
0,016 |
0,014 |
0,012 |
0,01 |
0,008 |
0,006 |
Таблица 2
варианты |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Трансфор-маторы связи с энерго- системой |
кол-во |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
U1,кВ |
220/6 |
110/6 |
35/6 |
220/6 |
110/6 |
35/6 |
220/6 |
110/6 |
35/6 |
220/6 |
|
Sн, кВА*103 |
80 |
40 |
30 |
70 |
30 |
20 |
60 |
20 |
10 |
50 |
|
Т, тыс ч/год |
10,5 |
8,5 |
7,5 |
9,5 |
6,5 |
6,5 |
8,5 |
6,5 |
8,5 |
7,5 |
|
ΔРмн,кВт |
180 |
150 |
110 |
160 |
130 |
100 |
140 |
110 |
90 |
120 |
|
К, руб*103 |
90 |
50 |
30 |
85 |
40 |
25 |
80 |
35 |
20 |
75 |
|
Цеховые трансфор- маторы U1=6/0,4 кВ |
Кол-во |
30 |
24 |
15 |
28 |
22 |
12 |
26 |
20 |
10 |
25 |
S, кВА |
2500 |
2500 |
630 |
1600 |
1600 |
400 |
1000 |
1000 |
400 |
630 |
|
Т, тыс ч/год |
10 |
8 |
7 |
9 |
6 |
6 |
8 |
6 |
8 |
7 |
|
ΔРмн,кВт |
14 |
13 |
7 |
12 |
11 |
0,8 |
12 |
8 |
0,5 |
12 |
|
К, руб |
4600 |
4400 |
1200 |
3500 |
3200 |
1800 |
2000 |
2500 |
1000 |
1400 |
|
АД U1=6 кВ |
Кол-во |
12 |
7 |
6 |
10 |
6 |
6 |
8 |
4 |
6 |
6 |
Рн, кВт |
1000 |
400 |
100 |
630 |
300 |
50 |
1000 |
200 |
10 |
630 |
|
Т, тыс ч/год |
8 |
6 |
6 |
8 |
6 |
5 |
7 |
5 |
7 |
6 |
|
ΔРмн,кВт |
60 |
35 |
30 |
41 |
25 |
4 |
60 |
25 |
1 |
41 |
|
К, руб*103 |
24 |
14 |
12 |
20 |
12 |
12 |
16 |
8 |
12 |
12 |
|
СД U1=6 кВ |
Кол-во |
8 |
5 |
3 |
6 |
4 |
3 |
7 |
4 |
2 |
5 |
Рн, кВт |
2500 |
50 |
40 |
1000 |
100 |
30 |
630 |
200 |
10 |
500 |
|
Т, тыс ч/год |
8 |
6 |
6 |
8 |
6 |
5 |
7 |
5 |
7 |
6 |
|
ΔРмн,кВт |
160 |
100 |
60 |
120 |
80 |
60 |
140 |
80 |
40 |
100 |
|
К, руб*103 |
28 |
18 |
10 |
20 |
14 |
20 |
22 |
14 |
7 |
16 |
|
Кабель U1=6 кВ |
Lк , км |
22 |
10 |
8 |
20 |
6 |
7 |
25 |
4 |
2 |
30 |
К, руб |
4700 |
3500 |
2400 |
4000 |
3000 |
2000 |
4500 |
2500 |
1500 |
4400 |
1. Определить величину гармонического коэффициента ущерба по формуле:
где Uv٭ - относительная величина высших гармонических напряжений;
ν- номер гармоники;
2. Рассчитать ежегодный ущерб
где кβ – коэффициент пересчёта стоимости потерь электроэнергии
кβ = β/0,01;
Тs-время работы s-го вида оборудования, тыс. ч/год;
ΔРs2 – дополнительные потери мощности равные ΔРмн, кВт;
Иs – отчисления на реновацию от капитальных затрат, связанные с сокращением срока службы;
Кs- капитальные затраты s-го вида оборудования, руб;
m – количество оборудования вида s.
Для трансформаторов связи
а)
Uн=35/6
– 10 кВ
б)
Uн=110/6
– 10 кВ
в)
Uн=220/6
– 10 кВ
Для цеховых трансформаторов
а)
Sн
< 630 кВА
б)
Sн
≥ 630 кВА
Для АД
а)
Рн ≤ 10 кВт
б)
10 < Рн ≤ 100 кВт
в)
Рн > 100 кВт
Для СД
а)
Рн ≤ 100 кВт
б)
Рн > 100 кВт
Для
силового кабеля
4. Определить суммарный годовой ущерб Уv∑
Пример1
Рассчитать ежегодный экономический ущерб, обусловленный дополнительными потерями мощности и ускоренным старением изоляции при несинусоидальном напряжении для участка схемы электроснабжения предприятия. Параметры оборудования занесены в таблицу.
Относительная величина высших гармонических напряжений на шинах 6 кВ следующая:
U5٭= 0,062; U7٭= 0,04; U11٭= 0,025; U13٭=0,02.
Стоимость потери электроэнергии β = 100 руб/кВт ч.
Наименование |
Тип |
Кол-во |
U1, кВ |
Рн, кВт (кВА) |
Т, Тыс ч/год |
ΔРмн кВт |
К руб |
Трансформатор связи |
ТДН-40-110/6 |
2 |
110/6 |
40 000 |
8,5 |
167 |
82000 |
Цеховые трансформаторы
|
ТМ-1000 |
28 |
6/0,4 |
1000 |
8,0 |
12.2 |
1700 |
ТМ-2500 |
4 |
6/0,4 |
2500 |
8,0 |
0,25 |
4600 |
|
АД |
|
2 |
6 |
1000 |
7,0 |
60 |
3760 |
СД |
|
6 |
6 |
2500 |
8,0 |
124,2 |
21700 |
Кабель |
АСБ |
22 км |
6 |
|
|
|
22*4700 |
Определим величину гармонического коэффициента ущерба:
где Uv٭ - относительная величина высших гармонических напряжений ;
ν- номер гармоники;
Кг = 0,0622/5√5 + 0,042/7√7 + 0,0252/11√11 + 0,022/13√13= 4,7 10-4
По формуле рассчитываем ежегодный ущерб
где
кβ – коэффициент пересчёта стоимости потерь электроэнергии кβ = β/0,01=100/0,01=1
( т к формулы даны при β=0,01);
Тs-время работы s-го вида оборудования, тыс. ч/год;
ΔРs2 – дополнительные потери мощности, кВт;
Иs – отчисления на реновацию от капитальных затрат, связанные с сокращением срока службы;
Кs- капитальные затраты s-го вида оборудования, руб.
m – количество оборудования вида s.
Для трансформаторов связи
Утсv = 2(1·510·8,5·167+7,3·82000)· 4,7 10-4 = 1387,5 руб/год
Для цеховых трансформаторов
УЦТv = [28(1·610·8,0·12,2+1,2·1700)+ 4(1·610·8,0·25+1,2·4600)] · 4,7 10-4 = 1057,5 руб/год
Для АД
УАДv = 2(1·250·7,0·60 + 4·3760) · 4,7 10-4 = 125 руб/год
Для СД
УСДv = 6(1·410·8,0·124,2 + 6·21700) · 4,7 10-4 = 1600 руб/год
Для кабеля
где L – длина кабеля, км; К – капитальные затраты на 1 км кабеля, руб/км.
Ук= 0,1 ·22·4700·(5· 0,0622 +7· 0,042 + 11·0,0252 +13· 0,022 = 440 руб/год
Суммарный годовой ущерб Уv∑ =1387,5 + 1057,5 +125 +1600 + 440 = 4610 руб/г
.