Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электроснабжение промышленных предприятий. Учебно-методическое пособие по курсовому проектированию
.pdf
21
Таблица 3.2
Исходные данные для расчета
Вариант
Максимальная
нагрузка S
max
,
МВА
Время
максимальной
нагрузки t, ч
Среднесуточная
нагрузка Sср,
МВА
Потребители
I и II
категории, %
1
20 1 15
75 2 40 2 35
75 3 60 3 55
75 4 80 4 75
75 5 30 5 25
75 6 50 6 45
75 7 70 7 65
75 8 20 8 15
75 9 40 9 35
75
10
60
10
55
75
11
80
11
75
75
12
30
12
25
75
13
50
13
45
75
14
70
14
65
75
15
20
15
15
75
Внимание! Графическое определение коэффициента допу-
стимой нагрузки трансформатора представить в приложении.
22
4. РАСЧЕТ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ
4.1. Методические рекомендации
Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов вы-
полним в следующем порядке.
1. Определяем площадь помещения.
F = Sp/σ, (4.1)
где Sр — полная расчетная нагрузка;
σ — удельная плотность силовой нагрузки на 1 м2 площади
промышленного здания, выбирается из справочных данных.
2. Определяем установленную мощность источника света.
Р
уст
= руд⋅F, (4.2)
где руд — удельная мощность осветительных установок, Вт/м2;
3. Определяем расчетные активную и реактивную нагрузки
осветительных установок.
Р
р, осв
= Р
устKсKПРА
, (4.3)
где Kс — коэффициент спроса;
K
ПРА
— коэффициент, учитывающий потери мощности
в пускорегулирующей аппаратуре
Q
р, осв
= Р
р, осв
⋅tg ϕ, (4.4)
где tg ϕ соответствует cos ϕ осветительных установок.
4.2. Пример расчета
Задание.
Определить осветительную нагрузку механического цеха.
Исходные данные для расчета приведены в табл. 4.1.
23
Таблица 4.1
Исходные данные (пример)
Полная расчетная
нагрузка Sр, кВ·А
Удельная мощность
осветительных установок руд, Вт/м2
Тип ламп
328
14,1
ДРЛ
Решение.
1. Определяем площадь помещения.
Удельная плотность силовой нагрузки на 1 м2 площади ме-
ханического цеха σ = 0,25, поэтому:
F
пом
= 328/0,25 = 1312 м2.
2. Определяем установленную мощность источника света.
Р
уст
= 14,11312 = 18,5 кВт.
3. Определяем расчетные активную и реактивную нагрузки
осветительных установок.
Коэффициент спроса для механического завода равен 0,8;
коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре для ламп типа ДРЛ, равен 1,1 (приложение Г).
Таким образом,
Р
р. осв
= 0,81,118,5 = 16,28 кВт.
Коэффициент мощности для ламп типа ДРЛ примем 0,5.
Соответственно, tg ϕ
ДРЛ
= 1,73. Значит,
Q
р. осв
= 16,281,73 = 28,16 кВАр.
Таким образом, полная расчетная мощность осветитель-
ных установок:
S
р. осв
= = 32,52 кВ·А.
24
4.3. Индивидуальное задание
Определить осветительную нагрузку механического цеха.
Исходные данные для расчета приведены в табл. 4.2.
Таблица 4.2
Исходные данные для расчета
Вариант
Полная расчетная
нагрузка Sр, кВ·А
Удельная мощность
осветительных установок
руд, Вт/м
2
Тип ламп
1
868
12,6
ДРЛ 2 600
12,6
ДРЛ 3 542
13,8
ДРЛ 4 980
13,8
ДРЛ 5 1200
14,1
ДРЛ 6 430
14,1
ЛЛ 7 1260
12,6
ЛЛ 8 400
12,6
ЛЛ 9 300
13,8
ЛЛ
10
295
13,8
ЛЛ
11
405
14,1
ДРЛ
12
958
14,1
ДРЛ
13
700
12,6
ДРЛ
14
890
12,6
ЛЛ
15
964
13,8
ЛЛ
25
5. КОМПЕНСАЦИЯ
РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
5.1. Промышленное предприятие
с большим числом трансформаторов
5.1.1. Методические рекомендации
Определение оптимального числа устанавливаемых на пред-
приятии трансформаторов и суммарной мощности батарей конденсаторов выполним в следующей последовательности.
1. Определяем минимальное число трансформаторов
(5.1)
где Р — суммарная потребляемая активная мощность в сетях
до 1000 В;
βТ — коэффициент загрузки трансформатора;
S
н.тр
— номинальная мощность одного трансформатора.
2. Рассчитываем наибольшую реактивную мощность, ко-
торая может быть передана от сети напряжением 6–10 кВ в сеть
до 0,4 кВ:
(5.2)
3. Определяем расчетные затраты для варианта с мини-
мальным числом трансформаторов.
4. Принимаем число трансформаторов N
min
+ 1. Повторяем
расчет п. 2 и п. 3.
5. Сравниваем результаты. Выбираем оптимальный.
26
5.1.2. Пример расчета
Задание.
Определить оптимальное число устанавливаемых на пред-
приятии трансформаторов и суммарную мощность БК на 380 В
с учетом передачи части реактивной мощности из сети 10 кВ.
Рис. 5.1. Включение компенсирующего устройства
при нескольких трансформаторах
Исходные данные.
К шинам одной секции 10 кВ РП присоединены два син-
хронных двигателя СД мощностью по 4 000 кВт с частотой
вращения 1 000 об/мин, работающих с коэффициентом загрузки
βД = 0,8, при номинальном напряжении на шинах РП.
Суммарная потребляемая мощность в сетях до 1 000 В
РБ = 4 МВт и QБ = 3 МВАр; потребляемая реактивная мощность
в сети 10 кВ; QА = 3 МВАр.
На промышленном предприятии устанавливаются транс-
форматоры 10/0,4 кВ по 1 000 кВА, коэффициент загрузки которых βт = 0,7.
27
Стоимость установки БК на 380 В Kу = 12 руб/кВАр, стои-
мость установки одной подстанции на 1000 кВА Kт = 17 000 руб.,
удельная стоимость потерь электроэнергии С0 = 70 руб/кВт, стоимость ВВ ячейки K
яч выкл
= 1 860 руб.
Энергосистемой задано значение оптимальной реактив-
ной мощности, передаваемой предприятию из сети системы
Qс = 2 МВАр (по 1 МВАр на каждую секцию РП).
Решение.
Для установленных СД из справочных данных имеем:
Qн = 2,01 МВАр; Д1 = 10,6 кВт; Д2 = 11,8 кВт,
где Д1, Д2 — постоянные коэффициенты, зависящие от технических параметров СД.
Располагаемая реактивная мощность СД
Qcм = αm QнN = 12,012 = 4,02 МВАр.
Определяем величину удельных затрат при передаче гене-
рируемой реактивной мощности СД в сеть 0,4 кВ:
, руб/МВАр;
, руб/МВАр2;
З11 = 70 (10,6/2,01) = 369 руб/МВАр;
З21 = 70 (11,8/2,0122) = 102 руб/МВАр2.
Определяем удельные затраты на установку батареи кон-
денсаторов (БК) в сети 0,4 кВ
,
где Е = 0,223 — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;
Kу — удельная стоимость установки БК (до 1 кВ
Kу = 12 000 руб/МВАр);
28
U, UБК — соответственно относительное напряжение сети и БК;
РБК — удельные потери активной мощности в БК (до 1 кВ,
РБК = 4,5 кВт/МВАр);
З10 = 0,22312 000 (1/1)2 + 704,5 = 3 000 руб/МВАр.
Затраты на установку одной ТП мощностью 1 000 кВА:
Зтр = Е·K = 0,223·17 000 = 3 800 руб.
Минимальное число установленных трансформаторов:
N
min
= 4/0,71 = 5,7.
Принимаем N
min
= 6.
Определяем наибольшую реактивную мощность Q1, кото-
рую могут передать трансформаторы из сети 10 кВ в сеть 0,4 кВ.
= 1,3 МВАр < QБ.
Составляем баланс по реактивной мощности в узле А:
Qс + Qсм = QА + Q1; 1 + 4,02 > 3 + 1,3,
т.е. установка высоковольтных БК не требуется.
Определяем мощность БК на напряжение 0,4 кВ, исходя
из баланса реактивной мощности в узле Б,
Qо = QБ – Q1 = 3 –1,3 = 1,7 МВАр.
Затраты при минимальном числе трансформаторов,
т.е. при N
min
= 6:
,
З = 369·1,3 + 102·1,32 + 3000·1,7 = 5752 руб.
Увеличиваем число установленных трансформаторов
на один (N
min
+ 1), N = 7 тогда
= 2,85 МВАр < QБ.
29
Составляем баланс реактивной мощности в узле А:
Qс + Qсм = QА + Q1; 1 + 4,02 < 3 + 2,85,
т.е. необходима установка БК на стороне 10 кВ;
Q
ВН БК
= QА + Q1 – Qс – Qсм = 5,85 – 5,02 < 0,83 МВАр.
Определяем мощность БК на стороне 0,4 кВ:
Qо + Q1 = QБ, Qо = QБ – Q1 = 3 – 2,85 = 0,15 МВАр.
Затраты при втором варианте (N = 7):
,
З = 369·2,85 + 102·2,852 + 3 000·1,15 +
+ 1647 – 0,83 + 3 800 = 8 864 руб.
Из сравнения двух вариантов видно, что увеличение числа трансформаторов ведет к росту затрат, т.е. оптимальным является вариант с минимальным числом трансформаторов, где
N
min
= 6.
Остается резерв реактивной мощности в узле А, равный
Q
рез
= Qсм + Qс – QА – Q1 = 4,02 + 1 – 3,0 – 1,3 = 0,72 МВАр.
Суммарная мощность устанавливаемых БК на 0,4 кВ
в узле Б :
Qо = QБ – Q1 = 1,7 МВАр.
5.1.3. Индивидуальное задание
Определить оптимальное число устанавливаемых на пред-
приятии трансформаторов и суммарную мощность БК на 380 В
с учетом передачи части реактивной мощности из сети 10 кВ.
30
Таблица 5.1
Исходные данные для расчета
Вариант
QА, МВАр
Р
Б
, МВт
QБ, МВАр
1 2 5 2 2 3 4 4 3 4 3 3 4 5 2 5 5 2 5 2 6 3 4 4 7 4 3 3 8 5 2 5 9 2 5 2 10 3 4 4 11 4 3 3 12 5 2 5 13 2 5 2 14 3 4 4 15 4 3
3
Внимание! Результаты расчета представить в приложении
на схеме.
5.2. Промышленное предприятие
с небольшим числом трансформаторов
5.2.1. Методические рекомендации
Определение оптимального числа устанавливаемых на пред-
приятии трансформаторов и суммарной мощности батарей конденсаторов выполним в следующей последовательности.
1. Определим минимальную мощность трансформатора
S0 = P/(βТcos φ). (5.3)
2. Определяем расчетные затраты для трех вариантов:
установка БК на 6 кВ и 0,4 кВ; при Sт = 1 000 кВА;
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]