Расчет нагрузок по заводу в целом
Для цеха №1значения нагрузок берется из таблицы 1.
Для остальных цехов значения нагрузок определяются по следующим формулам:
Полная расчетная нагрузка цеха
Sр=Рр/cosφ
Реактивная расчетная нагрузка цеха
Qр=Рр tg φ
Активная расчетная нагрузка завода без учета потерь в трансформаторах
Рр.з=∑Рр.ц
Реактивная расчетная нагрузка завода без учета потерь в трансформаторах
Qр.з=∑Qр.ц
Полная расчетная нагрузка завода без учета потерь в трансформаторах
Sр.з=
Потери в трансформаторах при предварительных расчетах допускается определять по приближенным формулам
Активные потери ∆Рт=0,02 Sр.з
Реактивные потери ∆Qт=0,1 Sр.з
Определяются расчетные нагрузки с учетом потерь в трансформаторах
Активная расчетная нагрузка завода с учетом потерь в трансформаторах
Рр=Рр.з+∆Рт
Реактивная расчетная нагрузка завода с учетом потерь в трансформаторах
Qр=Qр.з+∆Qт
Полная расчетная нагрузка завода с учетом потерь в трансформаторах
Sр=
=
Полная расчетная нагрузка цехов
Sр1=1380кВА;
Sр2=Рр2/cosφ2=2300/0,8= 2880 кВА;
Sр3=2140кВА; Sр4=3820кВА.
Определяем значение tgφ для каждого из цехов
tgφ2=0,75; tg φ3= 1,02; tgφ4=0,86;
Реактивная расчетная нагрузка цеха
Qр1=742 квар;
Qр2=Рр tgφ2=2300*0,75=1730 квар;
Qр3=1530 квар; Qр4=2500 квар.
Активная расчетная нагрузка завода без учета потерь в трансформаторах
Рр.з=∑Рр.ц=1160+2300+1500+2900=7860 кВт.
Реактивная расчетная нагрузка завода без учета потерь в трансформаторах
Qр.з=∑Qр.ц=742+1730+1530+2500=6480 квар.
Полная расчетная нагрузка завода без учета потерь в трансформаторах
Sр.з=
=
=10200
кВА
Потери в трансформаторах при предварительных расчетах допускается определять по приближенным формулам
Активные потери
∆Рт=0,02 Sр.з=0,02*10200=204 кВт.
Реактивные потери
∆Qт=0,1 Sр.з =0,1*10200=1020 квар.
Определяются расчетные нагрузки с учетом потерь в трансформаторах
Активная расчетная нагрузка завода с учетом потерь в трансформаторах
Рр=Рр.з+∆Рт=7860+204=8070кВт.
Реактивная расчетная нагрузка завода с учетом потерь в трансформаторах
Qр=Qр.з+∆Qт=6480+1020=7500квар.
Полная расчетная нагрузка завода с учетом потерь в трансформаторах
Sр=
=
=1100кВА.
Компенсация реактивной мощности
Большая часть промышленных приемников в процессе работы потребляет из сети, помимо активной мощности Р, реактивную мощность Q. Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели (60-65% общего потребления реактивной мощности), трансформаторы (20-25%). В зависимости от характера электрооборудования его реактивная нагрузка может составлять до 130% по отношению к активной. Передача значительной реактивной мощности по линиям и через трансформаторы невыгодна по следующим причинам: возникают дополнительные потери активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения, возникают дополнительные потери напряжения. Загрузка реактивной мощностью линий электропередачи и трансформаторов уменьшает их пропускную способность и требует дополнительных мероприятий по увеличению пропускной способности сети (увеличение сечений проводов воздушных и кабельных линий, увеличение номинальной мощности и количества трансформаторов подстанций и т.п.)
Энергосистема устанавливает лимит реактивной мощности для каждого предприятия, а ее дефицит покрывает само предприятие.
Повышение коэффициента мощности достигается применением компенсирующих устройств: статических конденсаторов, синхронных двигателей, синхронных компенсаторов.
Наиболее распространенный способ компенсации реактивной мощности – конденсаторы. Обычно батареи конденсаторов включаются в сеть трехфазного тока по схеме треугольника. При отключении конденсаторов необходимо, чтобы запасенная в них энергия разряжалась автоматически на активное сопротивление, присоединенное к батарее «наглухо» (трансформаторы напряжения, лапы накаливания и т.п.). Батареи конденсаторов рекомендуется применять при компенсируемой мощности до 10 Мвар. При больших мощностях следует применять синхронные компенсаторы – синхронные двигатели, не несущие активной нагрузки на валу и при перевозбуждении генерирующие реактивную мощность в сеть. В качестве компенсаторов реактивной мощности можно применять перевозбужденные синхронные двигатели, установленные на предприятии.
Для уменьшения потребления приемниками электроэнергии реактивной мощности должны быть выполнены, в первую очередь, следующие мероприятия:
строгое соблюдение технологических процессов
замена мало загруженных асинхронных двигателей двигателями меньшей мощности;
понижение напряжения у двигателей, систематически работающих с малой нагрузкой;
ограничение холостой работы двигателей;
применение синхронных двигателей вместо асинхронных в случаях, когда это возможно по условиям технологического процесса;
повышение качества ремонта двигателей;
замена мало загруженных трансформаторов.