Основные технические характеристики электрооборудования проектируемого цеха.Таблица 18.2.1.

№	Наименование исполнительного механизма или потребителя энергии	Номинальные характеристики исполнительного механизма.								Система передачи от двигателя к механизму		Тип электродвигателя	Номинальные показатели электродвигателей,					Способ пуска двигателя	Присоединенная мощность, Рпр, кВт
		количество				Номин. .мощность, Рм, кВт		Номин. частота вращения, nМ, об/мин					Частота вращения, n2ном = n1 об/мин	Номинал. (устан.) мощность, Р1ном, кВт	К.П.Д. ном	Коэф. мощности, cos φ1ном	Напряжение, U1ном, В
		рабочих, Nр		резервных,Nрез
1	2	3		4		5		6		7		8	9	10	11	12	13	14	15
1	Якорная мешалка основного аппарата	2		0		1,7		48		редуктор		ВАО-41-8	750	2,2	0,785	0,7	380	Непосредственно от сети с помощью БУ (блоков управления)	2,8
2	Якорная мешалка нейтрализатора	1		0		2,3		35		редуктор		ВАО-42-8	750	3,0	0,87	0,7	380		3,45
3	Якорная мешалка аппарата для приготовления р-ра NaOH	1		0		1,7		76		редуктор		ВАО-41-8	750	2,2	0,785	0,7	380		2,8
4	Вентилятор вытяжной вентиляции	2		0		3,6		950		муфта		ВАО-42-6	1000	4,0	0,835	0,77	380		4,79
5	Вентилятор приточной вентиляции	1		0		3,6		950		муфта		ВАО-42-6	1000	4,0	0,835	0,77	380		4,79
6	Насос погружной	4	0		7.5		750		муфта		ВАО-62-8		750	10	0,85	0,77	380		11,76
7	Грузовой лифт	1		0		20		950		муфта	ВАО-72-6		1000	22	0,9	0,88	380		24,4

№	Коэффициент загрузки, αз	Показатели потреби­теля электроэнергии при факти­ческой на­грузке			Уста­но­вочная мощность группы по­требителей, Ру, кВт	Коэффициент спроса, КС	Расчетные значения группы потреби­телей, cos р /tg р	Суммарная расчетная мощ­ность группы потребителей.			Число часов работы в год ТГ, ч	Расход электро­энер­гии в год
		Фактическая мощность, потребляемая от сети, Р1ф потр, кВт	Фактический К.П.Д. ф,	Фактический коэф. мощ­ности cos ф				Актив­ная, Р, кВт	Реак­тив­ная, Q, квар	Полная, S, кВА		Актив­ной, WA, кВтч	Реак­тив­ной, WР, кварч
1	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28
1	0,80	2,24	0,78	0,66	4,4	0,40	0,66 / 1,334	1,76	2,35	4,50	8760	15417,6	20586
2	0,80	2,76	0,85	0,66	3,0	0,40	0,60 / 1,334	1,20	1,60	3,00	8760	10512	14016
3	0,80	2,24	0,78	0,66	2,2	0,40	0,60 / 1,334	0,88	1,17	2,20	8760	7708,8	10249,2
4	0,90	4,31	0,83	0,76	8	0,80	0,80/0,75	6,400	5,645	8,00	8760	56064	49450,2
5	0,90	4,31	0,83	0,76	4	0,80	0,80/0,75	3,200	2,822	4,00	8760	28032	24721
6	0,75	7,644	0,82	0,65	40	0,40	0,60/1,334	16	21,34	26,70	8760	140160	186938,4
7	0,90	9,76	0,8	0,71	22	0,65	0,75/0,882	14,3	5,336	19,10	8760	125268	46743,4
								Р =43.74	Q=40.26			Wa =383163	Wð = 352704

Р_=43.74 кВтQ_=40.26 кварW_a =383163 кВт∙ч

Дипломант: Костромина Е.В.

Состав и данные технологического оборудования согласованы:

Консультант по технологической части: д.х.н, проф. Перевалов В.П..

18.3. Организационно-технические мероприятия по снижению потребления

реактивной энергии

Коэффициент мощности потребителей электроэнергии в настоящее время не нормируется, так как нормирование его не ограничивает потреб­ляемой из сети реактивной энергии.

Поэтому в настоящее время нормируется непосредственно количество реактивной энергии, которую предприятие получает из сети энергоснаб­жающей организации, что позволяет более рационально осуществлять по­требление предприятием реактивной мощности.

Энергоснабжающая организация нормирует экономически обоснованную наибольшую величину реактивной мощности, которую предприятие может по­лучить в период работы энергосистемы в режиме ее наибольшей нагрузки.

Принимаем величину оптимальной реактивной мощности потребителя в часы максимума активной нагрузки энергосистемы (заданную энергоснаб­жающей организацией) равной Q_Э.

При этом, поскольку фактическая реактивная мощность потребителя Q_M (принимаем ориентировочно Q_M = ∑ Q_∑) оказывается больше Q_Э то не­обходимо принять меры к уменьшению получаемой из сети энергосистемы реактивной мощности.

К организационно-техническим мероприятиям, снижающим потребле­ние реактивной мощности, относятся: соблюдение норм расхода электро­энергии по цехам и участкам; систематическая экономия электрической энергии в дневное и ночное время; соблюдение энергобаланса предприятия и контроль за нормой расхода реактивной энергии и др.

К техническим мероприятиям относятся: повышение загрузки асин­хронных электродвигателей и замена недогруженных двигателей; сокраще­ние потерь холостого хода электрооборудования путем четкого соблюдения графиков ремонта; сокращение расхода электроэнергии на освещение путем своевременного включения и выключения светильников; использование асинхронных электродвигателей более совершенных типов.

Для уменьшения получаемой от энергосистемы реактивной мощности предусматривается наряду с выполнением указанных организационно-техни­ческих и инженерно-технических мероприятий установка на предприятии компенсирующего устройства.

18.4. Расчет мощности компенсирующего устройства

Применение дополнительных компенсирующих устройств произво­дится после того, как приняты все меры для естественной компенсации реак­тивной мощности, отмеченные выше, по согласованию с энергоснабжающей организацией.

Это мероприятие требует дополнительных материальных затрат, одна­ко, оно уменьшает величину реактивной энергии, получаемой предприятием от системы энергоснабжения.

Выбор вида компенсирующего устройства во всех случаях определя­ется технико-экономическими соображениями и расчетами.

На производственных предприятиях для искусственной компенсации реактивной мощности, как указывалось, применяются синхронные компен­саторы и батареи статических конденсаторов. В данном случае, поскольку установленная мощность проектируемого предприятия незначительна, для этого целесообразно использовать косинусные конденсаторы. Установка конденсаторов, включаемых со стороны низкого напряжения при значитель­ных величинах высокого напряжения, является наиболее целесообразным и экономичным видом искусственной компенсации реактивной мощности.

При искусственной компенсации с применением косинусных конден­саторов повышается коэффициент мощности потребителей электроэнергии на проектируемом объекте.

Реактивная мощность конденсаторов определяется из выражения:

Q_K = Q_M - Q_Э,

где Q_M — фактическая реактивная мощность потребителя в часы макси­мума активных нагрузок энергосистемы, квар;

Q_Э — оптимальная реактивная мощность потребителя в часы макси­мума активной нагрузки энергосистемы (заданная энергоснабжающей орга­низацией), квар.

Если оптимальная реактивная мощность Q_Э окажется неизвестной, то реактивную мощность конденсаторов в данном случае можно определить исходя из выражения:

Q_K = Р_maxK_T = 43.74*0.48 = 21 квар,

где Р_max ≈ Р_ср — заявленная потребителем активная мощность в часы

максимума нагрузки энергосистемы (указана в приложении к договору на пользование электроэнергией), кВт;

Р_ср — средняя активная мощность потребителя в часы максимума нагрузки (ориентировочно принимается Р_ср =Р_ ; см. табл. 18.2.1.);

К_Т — коэффициент для определения Q_K [33] определяется по значению cos ₁ = cos _ср и значению cos  ₂, принимаемого равным cos  ₂ = 0,92.

В этом случае фактическая и оптимальная реактивные мощности могут быть определены по формулам:

Q_м = Р_макс  tg _м = 43.74 ∙ 0.91 = 39.80 квар;

Q_э = Р_макс  tg _э = 43.74 ∙ 0,43 = 18.81 квар,

где tg _м и tg _э — соответственно, фактический и оптимальный (заданный

энергосистемой) «тангенс фи» в часы максимума нагрузки, так как cos  _М = 0,74, a tg _м =0.91; принимаем cos  _Э = cos  ₂ = 0,92; tg _э = 0,43;

(cos  _М принимаем равным cos  _ср).

18.5. Расчет емкости косинусных конденсаторов

На электроподстанции проектируемого цеха малой и средней мощности для компенсации реактивной мощности устанавливаются коси­нусные конденсаторы, объединяемые в батареи, которые в трехфазной системе соединяются треугольником, так как при этом напряжение на каждой фазе батареи оказывается в 3^0,5 раза больше, чем при соединении звездой, а требуемая емкость конденсаторов – в 3 раза меньше при прочих равных условиях.

1. В рассматриваемом случае емкость батареи конденсаторов при соединении треугольником:

мкФ,

где f - частота (f = 50 герц);

U_1НОМ - линейное напряжение на конденсаторе, кВ;

Q_к - реактивная мощность конденсаторов, квар.(см. п. 4).

2. По данным расчетов выбираются по справочнику косинусные конденсаторы типа КТМ 5/0,38, емкостью С = 110 мкФ. Основные технические данные конденсаторов приведены в табл. 18.5.1.:

Основные технические данные косинусных конденсаторов

Таблица 18.5.1.

Тип косинусного конденсатора	Мощность реактивная QНОМ, квар	Номинальное напряжение U1НОМ, В	Емкость СНОМ, мкФ	Потери мощности, Вт	Масса конденсатора, кг	Размеры конденсатора, мм
						высота	длина	ширина
КТМ 5/0,38	5	380	110	20	27,9	430	315	165

3. Количество конденсаторов в батарее:

5.7 шт

4. Фактическое суммарное число конденсаторов в батарее (на три фазы) кратно трем, поэтому полученное в п. 3 их количество округляется до N_Ф = 6 шт.

5. Фактическая реактивная мощность батареи конденсаторов:

Q_КФ = N_ФQ₁ = 6∙5 = 30 квар,

где Q₁ – реактивная мощность одного конденсатора, квар;

Q₁ = 5 квар. (см. приведенную выше табл. 18.5.1.).

6. Величина разрядного сопротивления конденсаторов на одну фазу при включении сопротивления звездой:

Ом,

где U_1НОМ - номинальное фазное напряжение сети, кВ, (U_1НОМ =).

На рис. 1 приведена схема включения батареи косинусных конденсаторов треугольником при напряжении сети U_1НОМ = 0,4 кВ и схема включения разрядных сопротивлений звездой.

Разрядное сопротивление может быть включено и треугольником, при этом величина его, определенная по приведенной выше формуле, будет в 3^0,5 раз больше.

Разрядное сопротивление подключается к конденсаторам после отключения конденсаторов от сети.

На схеме:

A,B,C- зажимы трёхфазного источника питания;

R_p- разрядные сопротивления;

П - предохранители;

АВ - автомат;

К - контакты контактора;

С - конденсаторы.

Рис.1 Схема включения косинусных конденсаторов при напряжениипитающей сети U_1НОМ = 0,38 кВ и схема включенияконденсаторов и разрядных сопротивлений.