2.8 Компенсация реактивной мощности

1) Находим коэффициент мощности

COSφ=Σ_Рр/_Sр= 305/391=0,78

tgφ_ср=Q_p/ P_p= 244/305=0,8

2) Q_p=P_p*tgφ=305*0,8=244 кВАр

3) Рассчитываем необходимую мощность конденсаторной установки

Q_к= Σ Р_р*( tgφ–tgφ_н)=305*(0,8-0,25)=168кВАр

4. ) Принимаем соединительный конденсатор в ‛‛треугольник „ и определяем емкость на одну фазу

С_ф=Q_k*10³ /3U² *2*π*50= 168*10³/3*10² *2*3,14*50=1,8 мкФ

5) Определяем количество конденсаторов на фазу

n= С_ф/С_k=1,8/0,376=4,8 5шт.

6) Определяем число конденсаторов в батарее

m=3*n=3*5=15шт, где С_k = 1,04 мкФ, Q1=13кВАр

7) Общая мощность конденсаторной батареи

Qк.ф.=m* Q1=15*13=195кВАр

Имеется резерв ёмкостной мощности позволяющий поддерживать требуемую величину, cosφ с неким запасом.

Q_pез=Qк.ф-Q_k= 195-168= 27кВАр

8 Находим tgφ_факт.= (Q_p - Qк.ф ) / P_p =(244-195)/305= 0,16

что соответствует cosφ=0,99

Требование ПУЭ выполняется.

2.9 Расчёт токов к.З. В сети напряжением свыше 1000 в

Лист

13

1) Составляем расчетную схему и схему замещения

Рисунок 4 – Расчетная схема

Рисунок 5 – Схема замещения

Таблица 5 – Исходные данные для расчета

S*c	X*c	U1,кВ	U2,кВ	Sном тр	Uкз %	L1	L2
200	0,4	35	10	6,3	4,5	16	0,8

2) Принимаем мощность системы S^*_c=200мВА

3) Рассчитываем базисные напряжения

U^*_б1=1, 05*U_ном1=1,5*35=36,75кВ

U^*_б2=1, 05* U_ном2=1,5*10=10,5кВ

4) Рассчитываем базисный ток

I_б1=S^*_б/√3* U_б1=200/√3 *36,75=3,142 кА

I_б2=S^*_б/√3* U_б2=200/√3 *10,5=11 кА

5) Рассчитываем базисные сопротивления

Лист

14

Базисное сопротивление системы

Х^*_{б с}= Х^*_с* S_б/S_ном=0,4*200/200=0,4 Ом

Базисное сопротивление линии КЛ:

Х^*_{б кл}=Х₀*l₂* Sб/ U²_б2=0,08*0,8*200/10,5²=0,12 Ом

Базисное сопротивление линии ВЛ:

Х^*_{б вл}=Х₀*l₁* S_б/ U²_б1=0,08*16*200/36,75=0,95Ом

Базисное сопротивление тр-ра:

Х^*_бтр=U_кз*S_б/100*S_{ном тр}=4,5*200/100*6,3=1,4 Ом

6) Находим результирующие сопротивления от источника до каждой точки к.з.

До точки К1:

Х ^*_{б рез1}= Х ^*_{б с}+ Х ^*_{б вл}=0,4+0,95=1,35 Ом

До точки К2:

Х ^*_{б рез2}= Х ^*_рез1 + Х ^*_{б кл}+Х ^*_{б тр}=1,35+0,12+ 1,4=2,87 Ом

7) Находим расчетные сопротивления до точек к.з.

До точки К1 :

Х ^*_расч1= Х ^*_{б рез1}*S^*_с / S_б=1,35*200/200=1,35

Х ^*_расч2= Х ^*_{б рез2}*S^*_с / S_б=2, 87*200/200=2,87

8) Находим токи к.з. для каждой точки, при этом учитывается величина Х^*_расч:

Так как Х ^*_расч 3, то находим коэффициенты до точки К1:

К _t=0=О,68; К _t==О,82; К_t=0,2=0,68

I₀= К _t=0* I_б1=0,68*3,1=2,1кА

I_∞= К _t=∞*I_б1=0,82*3,1=2,54 кА

I_0,2= К _t=0,2*I_б1=0,68*3,3=2,1 кА

Находим ударный ток:

К_У=1,8-для ГПП

i_у=К_у*√2*I₀=1,8*√2*2,1=5,3 кА

Находим токи к.з. для точки К-2:

I₀= К^* _t=0 I_б2=0,345*11=3,8 кА

I= К _t=*I_б2= 0,36*11= 3,96кА

I_0,2= К _t=0,2*I_б2=0,335*11= 3,7кА

Находим ударный ток для точки К-2:

К_У=1,3-для КРУ

Лист

15

i_у=К_у*√2* I₀=1,3*√2*3,8=7кА

9) Рассчитываем мощности к.з.

До точки К1:

S₀= К_t=0 *S^*_б=0,68*200=136мВА

S_0,2= К_t=0,2 *S_б=0,68*200=136мВА

S= К_t= *S_б=0,82*200=164мВА

До точки К2:

S₀= К_t=0* S^*_б=0,345*200=69 мВА

S_0,2= К_t=0,2 *S_б=0,335*200=63мВА

S= К_t= *S_б=0,36*200=72мВА

Лист

16

2.10 Выбор питающих линий напряжением свыше 1000 В

Питание до ГПП осуществляется двумя ЛЭП длиной 16 км. Питание от ГПП до КТП осуществляется кабельной линией 0,8 км.

1) Рассчитываем ток нагрузки

I_нагр= 1,1* S_{номтр-ра}/√3*U_ном*cosφ=1,1*6300/√3*35*0,78=149 А

При выборе провода должно выполняться условие: I_дл.доп≥I_нагр

Выбираем провод А-35

2) Проверка по допустимым потерям напряжения

γ=32

l- длина линии-16000 м

ΔU_доп=0,05* U_ном=0,05*35000= 1750В

S_ΔU=√3* I_нагр*l*cosφ/γ*_ΔU_доп=√3*149 *16000*0,78/32*1750=56,4 мм²

3) Проверка по механической прочности проводов

По условиям механической прочности сечение провода для ВЛ должно быть не менее 16 мм²

4) Проверка по экономической плотности тока

jэк– экономическая плотность тока, А/мм²

Экономическая плотность тока зависит от числа часов использования максимальной нагрузки Т_max . Для промышленного предприятия, работающего в две смены Т_max=8000 ч. Находим экономическую плотность тока для кабелей j_эк=1,1 А/мм²

S_эк= I_нагр/j_эк=149/1,1=135,4 мм²

Окончательно выбираем провод марки А-120, алюминиевый сечением 120мм²

Проверяем выбранный провод на потери на напряжение:

∆U_расч=√3*I_н*l*cosφ*S=√3*149*16000*0,78/32*120=823 В

∆U_расч<∆U_доп (823<1750) провод подходит по условиям потерей на напряжение

для кабельной линии.

1) Рассчитываем ток нагрузки

I_нагр= 1,1* S_{ном.тр-ра}/√3*U _ном*cos φ =1,1*400/√3*10*0,78= 33А

При выборе провода должно выполняться условие: I_дл.доп≥I_нагр

Лист

17

Выбираем кабель ААБ-10-3*16

2) Проверка по допустимым потерям напряжения

ΔU_доп=0,05* U_ном=0,05*10000= 500В

γ=32

l- длина линии-800 м

SΔU=√3* I_нагр*l*cosφ/γ*ΔU_доп=√3*33*800*0,78/32*500=2,2мм²

3) Проверка по механической прочности жил

Для стационарных силовых приемников, каким и является трансформатор, минимальное сечение жил по условиям механической прочности должно быть не менее 10 мм²

4) Проверка по экономической плотности тока

J_эк=1,4 А/мм²

S_эк= I_нагр/j_эк=33/1,4=23,5 мм²

5) По термической стойкости к токам КЗ

I_к∞- установившийся ток КЗ,А

t_ф-приведённое время действия защиты 0,2с

С=90-для алюминия

S_терм= I_к∞*√t_ф/C= 3960*√0,2/90= 19,4 мм²

Выбираем кабель ААБГ-10-3-25 мм²

Проверяем выбранный кабель на потери на напряжение:

∆U_расч=√3*I_н*l*cosφ/γ*S=√3*33*800*0,78/32*25=43,7В

∆U_расч<∆U_доп(43,7<500) провод подходит по условиям потерей на напряжение