4. Компенсация реактивной мощности

Установленные на предприятии электроприемники потребляют активную и реактивную мощность. Путем снижения потребления реактивной мощности электроприемников, можно уменьшить установленную мощность генератора, силовых трансформаторов, увеличить пропускную способность системы электроснабжения, не увеличивая сечения кабелей или проводов.

Для уменьшения реактивной мощности применяются:

- конденсаторные установки.

- синхронные двигатели.

- синхронные компенсаторы

Для уменьшения реактивной мощности цеха применяются комплектные конденсаторные установки, присоединяемые к шинам 6-10 или 0,4 кВ цеховых подстанций.

Мощность компенсирующего устройства определяется:

Qку = Р_р*(tgφ_p – tgφ_Э), где (9)

Р_р – расчетная активная мощность, кВт

tg φ_р= - Расчетный тангенс угла нагрузок цеха (10)

tg φ_Э – оптимальный тангенс угла, соответствующий установленным предприятию условиям получения от энергосистемы мощностей нагрузки равные 0,32-0,33 Соответствует cos φ_э = 0,95

Расчетную мощность КУ округляют до ближайшей стандартной мощности КУ (приложение 2)

После компенсации расчетная реактивная мощность определяется: Q_p1=Q_p- Q_ку (11)

Уточняется коэффициент мощности. Оптимальный коэффициент мощности cos φ составляет 0,92-0,95

На шинах цеховой подстанции Р_р=136,04 кВт, Q_р=107,18кВар, определить cos φ и мощность КУ

tg φ_р= = 0,78 что соответствует cos φ_р = 0,83

Qку = Р_р*(tgφ_p-tgφ_Э) = 136,04* (0,73-0,33) = 61,2кВар

Выбираем по таблице приложения П.1

Конденсаторную батарею УК2-0,4-66 -66кВар

Проверяем: реактивная мощность после компенсации

Q_p1= Q_p- Q_ку = 107,18-66=45,98 кВар

tg φ₁= = = 0,33, что соответствует cos φ₁ = 0,97 ,

Вывод : компенсирующее устройство выбрано правильно.

5. Выбор числа и мощности трансформаторов ктп

Количество цеховых трансформаторов и их мощность определяются в зависимости от нагрузки цеха и категории его электроприемников по надежности электроснабжения.

Двухтрансформаторные цеховые подстанции следует применять при преобладании нагрузок 1 категории

Для питания электрических нагрузок 3 и 2 категории следует применять однотрансформаторные подстанции 6-10/0,4 кВ при соблюдении условий:

- возможности резервирования по низкой стороне напряжения от

подстанции другого цеха

- наличия складского резерва трансформаторов.

.

Мощность цеховых трансформаторов определяется по формуле:

S_тр= (12)

где S_р - расчетная нагрузка цеха

N- количество силовых трансформаторов

К_з – нормативный коэффициент загрузки трансформаторов, устанавливается при :

К_з = 0,65-0,7 при преобладании нагрузок 1 категории по надежности

К_з = 0,7-0,85 при преобладании нагрузок 2 категории по надежности

К_з = 0,85-0,95 при преобладании нагрузок 3 категории по надежности.

Выбрать силовые трансформаторы цеховой подстанции 10/0,4 кВ по данным

Р_р=113,7кВт, Q_р=107,18кВар, S_р = 156,67 кВА, ЭП -1 категории по надежности ЭСН

S_тр= = = 111,9 кВА Выбираем силовые трансформаторы 2ТМЗ -10\250 кВа

Проверяем коэффициент нагрузки в нормальном и аварийном режиме

К_зн= 0,31 К _{з ав} = =0,78

=1,16, что меньше допустимой перегрузки трансформаторов 1.4 , возможной согласно ПУЭ -в течении 5 суток продолжительностью 6 часов в часы максимума нагрузки

Выбираем силовые трансформаторы 2 ТМЗ -10\250 кВа

Шкала мощности цеховых подстанций: 10.16.25. 40. 63,

100кВа, 160кВа, 250кВа, 400кВа, 630кВа, 1000кВа, 1600кВа,

При выборе одного трансформатора для цеха с 2категорией по надежности ЭСН нужно указать, как будет осуществляться резервное питание для приемников 1 категории.