Б10.1. Расчет электрических нагрузок с использованием коэффициента максимума (коэффициента расчетной нагрузки).

Коэффициент максимума К_m– отношение расчетного максимума активной мощности нагрузки группы эл.приемников к средней мощности нагрузки за наиболее загруженную смену.

К_исп – коэффициент использования определяет режим работы приемников, характеризует использование активной мощности электроприемников.

К_исп=  =  < 1

Коэффициент использования для: станков 0,12 – 0,14; вентиляторов и насосов 0,75 – 0,85. _р – коэффициент расчетной мощности, представляет собой отношение расчетной нагрузки группы ЭП к произведению коэффициента использования и номинальной мощности

К_р=  К_м

этот коэффициент введен с 1995 года вместо коэффициента максимума. К_р принимает значения как меньше, так и больше единицы. Он дается в справочных материалах для определения расчетной нагрузки групп ЭП.

2.Сравнительная оценка технических средств для компенсации реактивной мощности. Конденсаторные батареи

Наибольшее распространение на промышленных предприятиях имеют конденсаторы (КБ)-крупные (в отличие от конденсаторов радиотехники) специальные устройства, предназначенные для выработки реактивной ёмкостной мощности. Конденсаторы изготовляют на напряжение 220, 380, 660, 6300 и 10500 Вв однофазном и трёхфазном исполнении для внутренней и наружной установки. Они бывают масляные (КМ) и соволовые (КС). Диэлектрическая проницаемость совола примерно вдвое больше, чем масла. Однако отрицательная допустимая температура составляет - 10С для соволовых конденсаторов, в то время как масляные могут работать при температуре -40С. Широкое применение конденсаторов для компенсации реактивной мощности объясняется их

значительными преимуществами по сравнению с другими видами КУ:

-незначительные удельные потери активной мощности до 0,005 кВт/квар,

-отсутствие вращающихся частей,

-простота монтажа и эксплуатации,

-относительно невысокая стоимость,

-малая масса,

-отсутствие шума во время работы,

- возможность установки около отдельных групп ЭП и т.д.

Недостатки конденсаторных батарей: пожароопасность, наличие остаточного заряда, повышающего опасность при обслуживании; чувствительность к перенапряжениям и толчкам тока; возможность только ступенчатого, а не плавного регулирования мощности.

Конденсаторы, как правило, собираются в батареи (КБ) и выпускаютсязаводами электротехнической промышленности в виде комплектныхкомпенсирующих устройств (ККУ).

Делятся в зависимости от места уст-ки: индивуд-е, групповые, централизованные.

Синхронные двигатели

Преимуществом СД, используемым для компенсации реактивной мощности, по сравнению с КБ является возможность плавного регулирования генерируемой реактивной мощности. Недостатком является то, что активные потери на генерированиереактивной мощности для СД больше, чем для КБ, так как зависят от квадрата генерируемой мощности СД.Как правило, в системах электроснабжения промышленных предприятий КБ компенсируют реактивную мощность базисной (основной) части графиков нагрузок, а СД снижают, главным образом, пики нагрузок графика. Синхронные компенсаторы. Разновидностью СД являются синхронные компенсаторы (СК), которые представляют собой СД облегчённой конструкции без нагрузки на валу. В настоящее время выпускается СК мощностью выше 5000 квар; они имеют ограниченное применение в сетях промышленных предприятий и лишь в ряде случаев используются для улучшения показателей качества напряжения у мощных ЭП с резкопеременной ударной нагрузкой (дуговые печи, прокатные станы и т.п.). В сетях с резко-переменной ударной нагрузкой на напряжении 6-10 кВ рекомендуется применение не конденсаторных батарей, а специальныхбыстро-действующих источников реактивной мощности (ИРМ), Которые должныустанавливаться вблизи таких ЭП.На практике для промышленных предприятий чаще всего сравнивают варианты установки средств компенсации отдельно в виде КБ, СД или совместно установки КБ и СД. При отсутствии на предприятии СД для привода производственныхмеханизмов сначала выбирается оптимальная мощность КУ на стороне до 1 кВ,а затем определяется оптимальная мощность силовых трансформаторов на подстанциях.

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 компенсацией 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.

Б-11.1. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов.

Для питания цеховых потребителей служит главным образом комплектные трансформаторные подстанции напряжением 6-10 кВ внутренней (КТП) и наружной (КТПН) установки, их электрооборудование и токоведущие части находятся в закрытых оболочках. Подстанции состоят из трех блоков: вводного устройства напряжением 6...10кВ (шкафы ВВ-1, ВВ-2, ВВ-3 и ШВВ-3), силового трансформатора (марки ТМ, ТСЗ,), распределительного устройства напряжением 0,4 кВ (шкафы КБ-1 ... КБ4, КН-1 ... КН6, КН-17, КН-20, ШНЛ, ШНВ, ШНС). Из этих блоков, поставляемых заводом, собирают подстанцию. Их выполняют как внутрицеховые подстанции, встраиваемые в здание цеха или в пристроенное к нему помещение. Отдельно стоящие подстанции целесообразно при питании от одной подстанции нескольких цехов, во взрывоопасных помещениях, при невозможности размещения их в цехе по технологическим условиям, они наиболее экономичны по капитальным затратам и эксплуатационным расходам.

Выбор числа и мощности трансформаторной ЦТП обусловлен величиной и характером электрической нагрузки. При выборе числа и мощности трансформаторов следует добиваться экономически целесообразного режима их работы, обеспечения резервирования питания электроприемников при отключении одного из трансформаторов, стремиться к однотипности трансформаторов; кроме того, должен решаться вопрос об экономически целесообразной величине реактивной нагрузки, передаваемой в сеть напряжения до 1 кВ.

Двухтрансформаторные подстанции рекомендуется применять:

- при преобладании потребителей 1 категории;

- для сосредоточенной цеховой нагрузки и отдельно стоящих объектов общезаводского назначения (насосные и компрессорные станции);

- для цехов с высокой удельной плотностью нагрузки (выше 0,5 - 0,7 кВА/м).

Коэффициенты загрузки трансформаторов на подстанциях

Характер нагрузки и вид ТП	Кз
При преобладании нагрузок 1 категории на двухтрансформаторных ТП	0,65
При преобладании нагрузки 2 категории на однотрансформаторных ТП и взаимном резервировании трансформаторов по связи вторичного напряжения	0,8
При преобладании нагрузок 2 категории и при наличии централизованного (складского) резерва трансформаторов, а также при нагрузке 3 категории	0,9 - 0,93

Коэффициенты загрузки в первых двух случаях определены исходя из необходимого взаимного резервирования при выходе из работы одного из трансформаторов с учетом допустимой перегрузки оставшегося в работе трансформатора, резервирующего аварийный.

Правилами устройства электроустановок (9) допускается перегрузка одного трансформатора до 140% в аварийном режиме продолжительностью до 5 суток, но не более 6 часов в сутки, т.е. при графиках средней плотности.

Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых ТП производится на основании следующих исходных данных:

• расчетная нагрузка ЦТП за наиболее загруженную смену, кВА;

• категория надежности потребителей;

• экономическая плотность электрической нагрузки кВА/м²;

• величина реактивной нагрузки, кВАр;

• коэффициент загрузки в нормальном режиме К_з;

• коэффициент нагрузки в аварийном режиме К_ав;

• допустимое число типогабаритов трансформаторов.