4. Расчет мощности и выбор компенсирующего устройства

Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) средневзвешенный коэффициент мощности электроустановок, присоединяемых к электрическим сетям энергосистем, должен быть (на питающем входе) не ниже 0,92… 0,95. В связи с этим на предприятиях, в том числе и строительных, необходимо для повышения коэффициента мощности до требуемого значения устанавливать так называемые компенсирующие устройства, генерирующие реактивную мощность. Величина расчетной реактивной мощности (кВАр) компенсирующего устройства СП подсчитывается по формуле:

(4.1)

где и - углы сдвига фаз до и после компенсации, определяемые соответственно по значениям фактическому расчетному и ) – устанавливаемому энергосистемой (выбирается студентом в пределах, указанных выше);

а = 0,9 – коэффициент, учитывающий возможность повышения коэффициента мощности при помощи других организационных мероприятий (сокращение до минимума работы электродвигателей вхолостую, выбор трансформаторов без излишнего резерва мощности, выбор электродвигателей к машинам и механизмам в соответствии с потребляемой мощностью, своевременный и качественный ремонт электроприемников).

При электроснабжении СП от собственной электростанции повышение коэффициента мощности не является обязательным. Однако в целях более экономичной работы электростанций целесообразно применение компенсирующего устройства для повышения до , т.е. до номинального значения коэффициента мощности генераторов. Естественно, что при для данного способа электроснабжения надежности в компенсирующем устройстве нет, данный пункт не выполняется.

В качестве компенсирующих устройств применяются трехфазные конденсаторные установки типа КУ (табл. П7) с косинусными конденсаторами марки КС. Конденсаторные установки КУ подключаются на вводе СП как на стороне высокого, так и на стороне низкого напряжения. В данной работе при любом заданном способе электроснабжения предусматривается второй случай.

Выбор требуемой КУ производится по величине Q_K и линейному рабочему напряжению электросетей СП. При этом, если паспортная величина мощности выбранной КУ – Q_КП больше, чем расчетное значение Q_K, то в эксплуатации следует использовать лишь часть компенсирующего устройства (производится симметричное отключение в трех фазах КУ необходимого числа конденсаторов). Подлежащая в этом случае отключению емкость конденсатора в каждой фазе равна (мкФ):

(4.2)

Здесь: f = 50 Гц; U_Л = 0,38 кВ.

Результат работы по данному циклу:

• Тип (марка) компенсирующего устройства: УКН 0,38-75УЗ; паспортная мощность - 75 кВАр; рабочее напряжение – 0,38 кВ;

• Величина отключаемой в фазах емкости конденсаторов КУ - , при Q_КП = 75 > Q_К = 49,44.

5. Расчет фазных токов объектов электроснабжения сп

Фазные токи (А), потребляемые каждым к-тым объектом СП с силовым электрооборудованием по радиальной схеме электроснабжения, рассчитываются по формуле:

(5.1)

где - полная расчетная мощность (кВА), потребляемая каждым объектом (см. табл. 3.1);

- рабочее линейное напряжение электросетей СП.

Фазный ток (А) трехфазной конденсаторной компенсирующей установки:

(5.2)

Фазный ток (А), потребляемый всей СП от районной электросети или от собственной электростанции:

(5.3)

Здесь: Q_потр = Q_p – Q_k – потребляемая СП от источника электроснабжения реактивная мощность (кВАр);

P_p и Q_p – потребляемые СП расчетные активная (кВт) и реактивная (кВАр) мощности (см. п.3);

U_вх – заданная величина линейного напряжения линии подключения СП (при собственной электростанции принимать U_вх = 0,38 кВ).