Выбор компенсирующих устройств. 1. Общая часть 4 1 Общая характеристика компенсирующих устройств 4

• Название: 1. Общая часть 4 1 Общая характеристика компенсирующих устройств 4
• Дата: 24.11.2022
• Размер: 426.05 Kb.
• Имя файла: Выбор компенсирующих устройств.docx
• Тип: Реферат; #811082
• страница: 1 из 11

Содержание

Введение 2

1. Общая часть 4

1.1 Общая характеристика компенсирующих устройств 4

1.2 Технико-экономическое обоснование выбора средств компенсации реактивной мощности 9

2. Специальная часть 15

2.1 Расчет электрических нагрузок 15

2.2 Компенсация реактивной мощности 19

2.3 Выбор схемы электроснабжения 21

2.4 Выбор величины напряжения и расчет питающей среды 24

2.5 Расчет токов короткого замыкания 31

2.6 Выбор устройств релейной защиты и автоматики 38

2.7. Расчет заземляющих устройств 42

3. Экономическая часть 47

3.1 Расчет стоимости электрооборудования 47

3.2 Расчет амортизации оборудования 49

3.3 Расчет численности бригады 49

3.4 Расчет фонда заработной платы 50

3.5 Расчет стоимости материалов 53

3.6 Расчет затрат на электроэнергию 53

3.7. Расчет смены затрат 55

3.8 Расчет технико-экономических показателей 56

4. Охрана труда 58

4.1 Технические мероприятия по технике безопасности 58

4.2 Мероприятия безопасности при работе с электродвигателем 58

Заключение 62

Список используемых источников 63

Введение

Существенную роль в развитии промышленности сыграла электроэнергия в двадцать первом веке.

Электроэнергия является стержнем строительства экономики общества. Она играет важную роль в развитии всех отраслей демократического хозяйства, в осуществлении современного технического процесса всех отраслей производства.

Все более интенсивнее заменяется ручной труд на механизированный с применением электроэнергии. При этом электрооборудование и автоматизация производственных процессов позволяет высвободить большое число работников, занятых в производстве, при одновременном повышении качества продукции, экономичности, надёжности и бесперебойности работы агрегатов и установок. Благодаря электромеханизации и автоматизации производственных процессов электровооружённость труда в промышленности на одного работника достигла 1,5…2,3 тыс. кВтч. в год и даже выше.

Чтобы обеспечить эффективное использование электрооборудования и рационального применения электрической энергии, необходимо уметь пользоваться методами технических расчетов в планировании, управлении и анализе хозяйственной деятельности предприятия в целом и его отдельных звеньев.

В условиях интенсивного развития энергетической базы предприятий промышленного производства наибольшее значение приобретают надежность электроснабжения и безаварийность работы электроустановок. Поэтому требуется квалифицированное техническое обслуживание и ремонт оборудования. Большое значение имеет автоматизация производственных процессов, которая становится одним из факторов роста производительности труда, увеличение количества продукции, повышения ее качества, снижение себестоимости и улучшение условий труда.

Решение о модернизации систем электроснабжения аппаратного цеха принять, не только из-за физического и морального старения оборудования, но и из-за изменения электрических параметров внешней сети системы электроснабжения.

1. Общая часть

1.1 Общая характеристика компенсирующих устройств

Для компенсации реактивной мощности используют батареи конденсаторов и синхронные машины, в том числе специальные синхронные компенсаторы.

Батареи конденсаторов (БК) — это специальные ем­костные КУ, предназначенные для выработки реактивной мощ­ности. В настоящее время выпускаются комплектные конденса­торные установки (ККУ) серии УК-0,38 напряжением 380 В мощ­ностью 110...900 квар (табл. 1) и серии УК-6/10 мощностью 450... 1800 квар (табл. 2). Оборудование ККУ размещают в шкафах вме­сте с аппаратурой защиты, измерения и управления (рис. 1, 2).

При отключении конденсаторы сохраняют напряжение оста­точного заряда, представляющее опасность для персонала и за­трудняющее работу выключателей. По условиям безопасности тре­буется применение разрядных устройств. В качестве разрядных ус­тройств в ККУ на 6 (10) кВ применяют два однофазных заполнен­ных маслом трансформатора напряжения НОМ. В ККУ на 380... 660 вместо НОМ для той же цели используют резисторы или лам­пы накаливания. При индивидуальной компенсации электропри­емника разрядные сопротивления не требуются.
Таблица 1. Технические характеристики комплектных конденсаторных установок напряжением 380

Марка	Номинальная мощность, квар	Число и мощность, квар, регулируемых ступеней
УК-0,38-110 УК-0,38-220 УК-0,38-320 УК-0,38-430 УК-0,38-540 УК-0,38-150 УК-0,38-300 УК-0,38-450 УК-0,38-600 УК-0,38-900	ПО	1x110 2x110 3x110 4x110 5x110 1x150 2x150 3x150 4x150 6x150

Примечание. Для зашиты и управления в установках используются пре­дохранители ПН-2 и контакторы КТ-6000.
Таблица 2. Технические характеристики комплектных конденсаторных установок напряжением 6 (10) кВ

Марка	Номинальная мощность, квар	Число и мощность, квар, регулируемых ступеней
УК-6/10-450 УК-6/10-675 УК-6/10-900 УК-6/10-1125 УК-6/10Н-900 УК-6/10Н-1350 УК-6/10Н-1800	450 675 900 1125 900 1350 1800	- - - - 1х900 1х1350 1х1800

Измерение тока в цепи БК осуществляется тремя амперметра­ми (для контроля за целостью предохранителей и работой каждой фазы) и счетчиком реактивной энергии. Для автоматического от­ключения БК при повышении напряжения в данном узле сети сверх заданного значения и для включения при понижении на­пряжения предусматриваются специальные автоматические уст­ройства.

Для анализа влияния поперечной емкостной компенсации на работу сети рассмотрим векторную диаграмму цепи (см. рис. 1)при параллельном включении приемника электроэнергии, облании по току на   . На то же значение разгружаются гене­раторы энергосистемы благодаря генерации батареей конденсато­ров реактивной мощности Q_св месте установки приемников. Кроме того, сеть и генераторы разгружаются вследствие уменьшения по­терь на АР_Ки AQ_к, так как поток реактивной мощности снижается на Q_С.


Рис. 1. Комплектная конденсаторная установка на напряжение 380 В мощностью 110 квар



Рис. 2. Комплектная конденсаторная установка на напряжение 6 (10) кВ мощностью 450 квар
Указанные уменьшения можно определить по формулам



где R, X — эквивалентные активное и реактивное сопротивления цепи линия —приемник электроэнергии; U_в— номинальное на­пряжение сети.

Для проектируемой сети снижение тока на АI позволяет умень­шить площадь сечения проводов линии на   , где j_эк — экономическая плотность тока. В результате уменьшения потока реактивной мощности на Q_Сснижается и потеря напряжения в сети



Из векторной диаграммы можно определить емкость С и реактивную мощность ()_с, конденсаторов, необходи­мые для повышения коэффициента мощности от соsф, до желае­мого значения соsф₂:



где   — угловая частота тока.

Основной недостаток емкостных КУ заключается в том, что при понижении напряжения в сети они снижают выдачу реактив­ной мощности пропорционально квадрату снижения напряжения, в то время как требуется ее повышение. Регулирование мощности БК осуществляется только ступенями, а не плавно и требует уста­новки дорогостоящей коммутационной аппаратуры.

Синхронные машины могут генерировать и потреблять реактивную мощность, т.е. оказывать на электрическую сеть воз­действие, тождественное воздействию емкостной и индуктивной нагрузок. При перевозбуждении синхронной машины генерируется реактивная составляющая тока статора, значение которой растет при увеличении тока возбуждения. Векторная диаграмма подведен­ного от сети напряжения и тока в статоре синхронной машины имеет тот же вид, что и диаграмма подведенного напряжения и тока в батарее конденсаторов. Перевозбужденная синхронная машина генерирует опережающий ток, подобно кон­денсатору.

В системах электроснабжения предприятий используются син­хронные машины всех видов. Наиболее широкое применение на­ходят синхронные двигатели (СД), которые используются в при­водах производственных машин и механизмов, не требующих ре­гулирования частоты вращения.

Синхронные генераторы (СГ) обладают, как и СД, плавным и автоматическим регулированием генерируемой реактивной мощ­ности в функции напряжения сети. В отличие от СД передача ре­активной мощности от СГ может осуществляться на значитель­ное расстояние (даже от С Г собственных электростанций пред­приятий). Поэтому использование генераторов в качестве источ­ников реактивной мощности ограничивается технико-экономиче­скими условиями режима энергосистемы.

Синхронные компенсаторы (СК) представляют со­бой синхронные электрические машины, работающие в режиме двигателя без нагрузки на валу. Они предназначены специально для выработки реактивной мощности. Удельная стоимость выра­батываемой мощности, руб./квар, и удельные потери, кВт/Мвар, для СК значительно больше, чем для СД, так как удельные сто­имость и потери целиком приходятся на реактивную мощность; кроме того, добавляются расходы на эксплуатацию СК. При боль­шом дефиците реактивной мощности в точке подключения по­требителей, когда требуется плавное и быстродействующее сред­ство регулирования напряжения, оказывается выгодным ввод СК. При наличии резкопеременной реактивной нагрузки зона приме­нения СК расширяется.

К недостаткам СК относятся:

• 
  повышенные потери активной мощности;
  
• 
  большие масса и вибрация, из-за чего СК необходимо уста­навливать на массивных фундаментах;
  
• 
  необходимость применения водородного или воздушного ох­лаждения с водяными охладителями;
  
• 
  необходимость постоянного дежурства эксплуатационного пер­сонала на подстанциях с синхронными компенсаторами;
  
• 
  невозможность (в отличие от БК) наращивания мощности в процессе роста нагрузок.