3.Определение расчетных нагрузок предприятия в целом и компенсация реактивной мощности
Расчетные нагрузки остальных цехов машиностроительного завода произведем через коэффициент спроса. Этот коэффициент берется из справочной литературы. Результаты расчетов сведем в табл. 3.1.
Рассмотрим определение расчетного максимума нагрузки на примере литейного цеха. Исходные данные для литейного цеха:
Рн = 5300 кВт; Кс = 0,7; cosφ =0,65; F =1122 м2; σ = 3,5 Вт/м2;
cosφо = 0,9; Косв = 0,9.
Расчетный максимум силовой нагрузки
Р'м = Кс · Рн = 0,7·5300 = 3710 кВт;
Q'м =tgφ · Р'м = 3710 ·1,17 = 4337,471 квар
Произведем окончательный расчет нагрузки завода с учетом потерь в трансформаторах цеховых ТП, а также искусственного освещения. Результаты расчетов сведем в табл. 3.2. Пример расчета покажем на литейном цехе.
Нагрузка искусственного освещения:
Р'о=σ·F·Косв = 3,5 · 1,122 · 0,9 = 3,53 кВт
Q'о= Р'о · tgφ0 = 3,53 · 0,484 = 1,71 квар
Суммарная активная, реактивная и полная нагрузки:
Р'Σ= Р'м + Ро = 3710 + 3,53 = 3713,53 кВт;
Q'Σ = Q'м + Q'o = 4337,47+ 1,71= 4339,18 квар;
S'м
=
кВА
Определим потери в трансформаторе:
ΔРт = 0,02 · S'м = 0,02 5707,7 = 114,15кВт;
ΔQт = 0,1 S'м = 0,1 5707,7 = 570,77 квар.
Расчетный максимум цеха определяется с учетом осветительной нагрузки и потерь в трансформаторе
Рм = Р'м + Ро + ΔРт = 3710 + 3,53 +114,15= 3827,69 кВт,
Qм = Q'ΣM + Qо + ΔQт = 1637,47+ 1,71+ 570,77 = 2209,95 квар
Sм
=
кВА
Определим мощность, требуемую на освещение территории завода
Fтер = Fз - Fц = 300700 – 44654 = 256046 м2;
Ро.тер. = Fтер · Кс.о.тер. = 256046 · 1 = 256 кВт;
Q о.тер. = Ро.тер· tgφ с.о.тер = 256 · 0, 48 = 122,9 квар.
После нахождения расчетных максимумов всех цехов, определяем суммарные максимумы на 0,4 и 6 кВ, а после этого находим максимальную нагрузку машиностроительного завода в целом (Кр.м. = 0,9).
Рз = (ΣРм0,4 +ΣРм6-10 + Ро.тер )· Кр.м =30564 кВт;
Qз = (ΣQм0,4+ΣQм6-10 + Qо.тер ) · Кр.м = 11659,48 квар;
Sз
=
кВА
Таблица 3.2
|
№ |
Наименование цеха |
Рн |
cosф |
tgф |
Кс |
Р'м |
Q'м |
Qку |
|
Потребители 0,4 кВ |
17062,76 | |||||||
|
1 |
Литейный цех |
5300 |
0,65 |
1,17 |
0,7 |
3710 |
4337,471 | |
|
2 |
Ремонтно-механический цех |
315 |
0,72 |
0,96 |
1 |
315 |
302,8927 | |
|
3 |
Кузнечный цех |
1800 |
0,75 |
0,88 |
0,5 |
900 |
793,7254 | |
|
4 |
Главный корпус |
2400 |
0,7 |
1,02 |
0,75 |
1800 |
1836,367 | |
|
5 |
Корпусно-котельный цех |
5700 |
0,65 |
1,17 |
0,7 |
3990 |
4664,827 | |
|
6 |
Компрессорная |
360 |
0,85 |
0,62 |
0,8 |
288 |
178,4864 | |
|
7 |
Такелажно-парусный цех |
2600 |
0,7 |
1,02 |
0,6 |
1560 |
1591,518 | |
|
8 |
Сукой дох |
3200 |
0,75 |
0,88 |
0,5 |
1600 |
1411,067 | |
|
9 |
Заводоуправление, лаборатории, СКВ |
300 |
0,8 |
0,75 |
0,5 |
150 |
112,5 | |
|
10 |
Механический док |
1900 |
0,65 |
1,17 |
0,6 |
1140 |
1332,808 | |
|
11 |
Кислородная станция |
400 |
0,85 |
0,62 |
0,8 |
320 |
198,3182 | |
|
12 |
Плавающий дон |
3600 |
0,7 |
1,02 |
0,56 |
2016 |
2056,731 | |
|
13 |
Лесосушилка |
500 |
0,45 |
1,98 |
0,6 |
300 |
595,3524 | |
|
Потребители 6 кВ | ||||||||
|
4 |
Главный корпус (б кв) |
12600 |
0,8 |
0,75 |
0,8 |
10080 |
7560 | |
|
6 |
Компрессорная (6 кв4х800) |
3200 |
1 |
0,00 |
0,85 |
2720 |
0 | |
|
11 |
Кислородная станция |
2520 |
1 |
0,00 |
0,85 |
2142 |
0 | |
|
|
Итого 0,4 кВ |
|
|
|
|
18089 |
19412,06 |
|
|
|
Итого 6 кВ |
|
|
|
|
14942 |
7560 |
|
|
|
Итого общая |
|
|
|
|
33031 |
26972,06 |
|
Экономическая величина реактивной мощности в часы максимальных (активных) нагрузок системы, передаваемой в сеть потребителя
Q'э1 = 0,3 · РΣм= 0,3 · 33031 = 9909,3 квар
Далее определяется мощность компенсирующих устройств, которую необходимо установить у потребителя:
Qку = Q'Σм – Q'э1 = 26972,06 – 9909,3 = 17062,76 квар
Теперь необходимо распределить полученную мощность компенсирующих устройств по цехам.
Распределение конденсаторных батарей по цехам завода следует проводить, руководствуясь экономической выгодой. В первую очередь необходимо подключить БСК к шинам 0,4 кВ цеховых КТП. Произведем расчет и распределение источников реактивной мощности и полученные результаты расчетов и стандартные значения БСК сведем в табл. 3.3.
Определяем величину мощности БСК для литейного цеха по формуле:
квар
Таблица 3.3
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
4(6 кВ) |
|
Qкi |
2743,92 |
191,61 |
502,12 |
1161,70 |
2951,01 |
112,91 |
1006,81 |
892,65 |
71,17 |
843,15 |
125,46 |
1301,11 |
376,63 |
4782,52 |
|
кол-во |
20 |
3 |
5 |
8 |
22 |
2 |
7 |
6 |
2 |
6 |
2 |
9 |
6 |
1 |
|
QБСК |
135 |
60 |
100 |
135 |
135 |
60 |
135 |
135 |
30 |
135 |
60 |
135 |
60 |
5000 |
После выбора БСК производим проверку:
17062,76>16870 квар
Результаты окончательного расчета нагрузки завода с учетом установки БСК сведены в в табл. 3.4.