1.5 Расчет и выбор компенсирующего устройства

Реактивную мощность наряду с активной потребляет значительная часть промышленных электроприемников: 60-65% приходится на асинхронные электродвигатели, 20-25% - на трансформаторы и около 10% на воздушные электрические сети и другие электроприемники.

Компенсация реактивной мощности или повышение коэффициента мощности промышленных предприятий является частью проблемы повышения КПД работы системы электроснабжения и улучшения качества отпускаемой электроэнергии потребителям. Повышение коэффициента мощности на 0,01 в масштабе страны дает возможность дополнительного и полезного отпуска электроэнергии в 500 млн. кВт два раза в год.

Индуктивной реактивной нагрузке, создаваемой электрическими потребителями, можно противодействовать с помощью ёмкостной нагрузки, подключая точно рассчитанный конденсатор. Это позволяет снизить реактивную мощность, потребляемую от сети и называется корректировкой коэффициента мощности или компенсацией реактивной мощности.

Преимущества использования конденсаторных установок, как средств для компенсации реактивной мощности.

• малые удельные потери активной мощности (собственные потери современных низковольтных косинусных конденсаторов не превышают 0,5 Вт на 1000 ВАр);

• отсутствие вращающихся частей;

• простой монтаж и эксплуатация (не нужно фундамента);

• относительно невысокие капиталовложения;

• возможность подбора любой необходимой мощности компенсации;

• возможность установки и подключения в любой точке электросети;

• отсутствие шума во время работы;

• небольшие эксплуатационные затраты.

Определяем мощность компенсирующего устройства

, (25)

- мощность активной нагрузки предприятия в часы максимума энергосистемы, принимаемая по средней расчетной сменной мощности наиболее загруженной схемы;

- фактический тангенс угла соответствующий Р_м и Q_м

- оптимальный тангенс угла, соответствующий установленным предприятию условиями получения от энергосистемы мощностей нагрузки.

кВАр

Выбор конденсаторной батареи производим по справочной литературе [2т.5]

Выбираем конденсаторную установку марки УКБН-0,38-100-5093

Определяем ток компенсирующего устройства определяется по формуле:

,

I_доп=68А (26)

где - мощность компенсирующего устройства

- номинальное напряжение сети

Для конденсаторной установки выбираем питающий кабель по справочной литературе и в качестве аппарата защиты автоматический выключатель [2т.6,8].

Выбираем кабель типа АВВГ 4(1x25)

Выбираем автоматический выключатель типа ВА51-31 100/80[2 табл. 8]

1.6 Выбор числа и мощности трансформаторов

Загрузка трансформаторов определяется максимальной расчетной мощностью силовых электроприемников цеха, мощностью осветительных электроприемников цеха и некоторой присоединенной мощностью, необходимой для увеличения нагрузок цеха.

Определяю максимальную полную мощность:

S =Scил+Sосв+Sприс, (27)

где Sc- силовая полная мощность;

S - осветительная полная мощность;

S - присоединенная полная мощность.

S =39,3+6,2+500=545,5 кВА

Намечаются два варианта трансформаторов и производится их технико-экономическое сравнение. В таблицу 3 заносим параметры рассматриваемых трансформаторов. Параметры трансформаторов берутся из справочной литературы.

Таблица 3-Параметры трансформаторов.

Тип трансформатора	Uвн/Uнн кВ	Uk,%	Потери, кВт		Ix,%	Цена, тыс.руб.
			Рх	Рк
ТМ630-10	6;10/0,22;0,4	5,5	1,05	7,6	2,0	465500
ТМ1000-10	6;10/0,22;0,4	5,5	1,55	10,2	1,8	684000

Определяю коэффициент загрузки трансформаторов.

К = , (28)

где S - максимальная полная мощность нагрузки; S - номинальная мощность трансформатора

К =

К =

Произвожу расчет ежегодных суммарных затрат:

, (29)

где С - ежегодные эксплуатационные расходы,

К - капиталовложения в данный вариант (цена),

Р_н - нормативный коэффициент экономической эффективности

(для Сибирского региона принимаем Р_н = 0,15 )

р

р

Произвожу расчет ежегодных эксплуатационных расходов:

С = С_п+С_а+С_о, (30)

где С_n - стоимость потерь электроэнергии,

С_а - стоимость амортизации,

С_o - стоимость обслуживания

р

р

Произвожу расчет годовых потерь электроэнергии:

, (31)

где n - число трансформаторов, ΔP_xх, ΔI_xх, ΔP_кз, U_кз - параметры трансформатора, из таблицы [2т3]

ΔP_xх – потери холостого хода, кВт;

ΔI_xх – ток холостого хода, %;

ΔP_кз – потери короткого замыкания, %;

U_кз –напряжение короткого замыкания, %

кВт

Определяю стоимость возмещения потерь:

, (32)

где С - стоимость одного кВт/ч электроэнергии,

ΔW – годовые потери электроэнергии

р

р

Определяю стоимость амортизации:

, (33)

где К- стоимость данного трансформатора;

Р – отчисление на амортизацию, обслуживание и ремонт.

р

р

Определяю стоимость обслуживания и ремонта:

, (34)

где Р₀ - норма отчислений от капиталовложений на обслуживание и ремонт определяется по справочной литературе;

К- стоимость данного трансформатора

р

р

Так как затрата на первый вариант меньше, выбираю трансформаторную подстанцию с трансформатором 1x630 кВА К_з=0,86