2.3. Компенсація реактивної потужності

Важливим параметром електричної схеми є коефіцієнт потужності сos . Згідно розрахунку на шинах ЕРУ-6 кВ сos дорівнює 0,89. Рекомендуємий нормативний сos приймаємо 0,95. Тому для того, щоб розрахунковий сos підняти до значення 0,95 використовують 2 методи компенсації реактивної потужності:

1. Установка потужних синхронних високовольтних двигунів на шинах 6 кВ.

2. Установка комплектних конденсаторних батарей.

На практиці раціонально встановлення двох компенсуючи пристроїв на підстанції на двох секціях ЕРУ-6 кВ.

Реактивна потужність цього компенсую чого пристрою визначається за формулою:

Q_p = P_p.max (tg ),

де P_p.max – максимальне активне навантаження на шинах ЕРУ-6 кВ;

tg - тангенс кута зсуву фаз відповідно середньо звітному коефіцієнту потужності (сos =0,89; tg =0,5)

- тангенс кута зсуву фаз рекомендує мий нормативний (сos =0,95; tg =0,32)

кВар

Для компенсації реактивної потужності згідно розрахунку приймаю до установки комплектну конденсаторну установку серії КУ-6-1 Qном-6 кВар

Визначаю максимальну повну розрахункову потужність на шинах підстанції

ЕРУ-6 кВ після компенсації реактивної потужності за формулою:

S_p.м.=

S_р.м.=

= кВа

Визначаю коефіцієнт потужності на шинах підстанції ЕРУ-6 кВ після компенсації реактивної потужності за формулою:

сos =

сos = = 0,95

2.4 Розрахунок числа та потужності трансформаторів

Вибір типа, числа і потужності трансформатора залежить від величини електричного навантаження та розміщення на генеральному плані підприємства технологічного устаткування, умови навколишнього середовища, вимоги пожежної і електричної безпеки, умови охолодження.

Число і потужність трансформаторів вибирають по:

• графіку навантаження і розрахунковим величинам середньої і максимальної потужності;

• техніко-економічним показникам окремих варіантів з врахуванням капітальних затрат і експлуатаційних витрат;

• категоріям споживачів з врахуванням надійного резервування;

• режиму роботи по заданому графіку, що забезпечує мінімум втрат потужності і електроенергії в трансформаторі.

Вибір числа і потужності трансформатора може виконуватись по питомій густині навантаження (кВ А/м²) і повній розрахунковій потужності об’єкта (кВ А):

• при питомій густині більше 0,-0,3 кВ А/м² і сумарній потужності більше 3000-4000 кВ А застосовують цехові трансформатори потужністю 1600-2500 кВ А

• при питомій густині і сумарному повному навантаженні (S) нижче вказаних значень найбільш економічні трансформатори потужністю 400-600-1000 кВ А.

Число і потужність трансформатора вибирають з врахуванням його перегрузочної властивості ті категорії споживачів. Для цього на добовому графіку навантаження (мал.1) визначають термін максимуму навантаження Т (год) і коефіцієнт заповнення графіку.

Мал. 1. Криві кратності допустимих

навантажень трансформаторів.

K_з.г. =

де , – середнє змінне і максимальне навантаження.

По значенням K_з.г. і Т визначають коефіцієнт кратності допустимого

навантаження (коефіцієнт завантаження).

k_к = =

=

S_макс. = , кВ А

Якщо в літній час максимум навантаження менше номінальної потужності трансформатора, то в зимовий час допускається перегрузка не більше ніж на 15%. Сумарна перегрузка за рахунок добової і літньої не повинна бути не більше 30% для трансформаторів на відкритому повітрі, а в приміщеннях не більше 20%.

Допускається при k_з.г. 0,75 перегрузка одного трансформатора до 140% в аварійному режимі на протязі 5 діб не більше 6 годин на добу.

Для нових підстанцій, де невідомий графік навантаження споживачів, потужність трансформаторів вибирають по розрахунковому максимальному навантаженню: S_ном.т. S_р.

S_ном.т. = ; кВ А,

де S_р. – максимальне розрахункове навантаження, кВ А;

– коефіцієнт допустимої перегрузки трансформатора ( = 0,65-0,7 – для двотрансформаторної ТП і споживачів І категорії;

= 0,7-0,8 – для однотрансформаторної ТП і споживачів ІІ категорії);

N – кількість вибраних трансформаторів.

Перевіряємо вибрану потужність трансформатора по допустимому аварійному перенавантаженню: 1,4 S_ном.т. S_зм.г. ,

де S_зм.г. – повна розрахункова потужність з урахуванням компенсації1

S_н = = = 741,72

Вибираю трансформатор ТМ-1000/6

1,4 1000 1112,59

14000 1112,59

ІІ.5. Розрахунок та вибір кабелів

Втрати активної потужності в електричній мережі зумовлені витратами енергії на нагрівання проводів та кабелів. Частка тепла розсіюється у навколишньому середовищі, а решта нагріває проводи та кабелі до тих пір, поки не наступить

теплова рівновага за якої досягнута температура більше не змінюється. Цю температуру називають усталеною, її приймають за гранично допустиму для даного типу проводу чи кабелю.

Вибір перерізу звичайних провідників та кабелів зі умов нагріву зводиться до визначення струму навантаження та його порівняння з табличним допустимим значенням струму для даного проводу чи кабелю та умов прокладки.

При цьому слід дотримуватись умови І_розр. І_доп. Розрахункові струми визначаємо з формули: S = , отримаємо:

А

Р = ; I_p =

j = 1,2 ; S = = 80,2

Вибираю кабель АВ 3 95 мм² трифазний трижильний з алюмінієвими жилами і паперовою ізоляцією, 205А – І_доп.