Курсач 0.5. Введение. Инновационные технологии в системе электроснабжения
 Скачать 349.05 Kb.
|
 Рассчитываем электрические нагрузки шкафа ШР 1 с учётом ШР2   кВт,  кВАр, кВА,   Аналогично расчетам ШР1 выполняем расчет электрических нагрузок остальных узлов питания. Рассчитываем электрические нагрузки шкафа ШР 3  кВт, кВт,  Т.к. групповой коэффициент использования Kи = 0,21 > 0,2; показатель силовой сборки m = 15,7 > 3; число электроприёмников n = 6 шт. n > 4 шт.; Pн  const, то эффективное число электроприёмников По справочнику [3, таблица 2.13] определяем коэффициент максимума  = 2,24. кВт. Рассчитываем максимальную реактивную мощность  , кВАр. Т.к. nэ = 6 шт. ≤ n = 10 шт., то K = 1,1  кВАр, кВА,   Рассчитываем электрические нагрузки шкафа ШР 4  кВАр, кВА, Рассчитываем электрические нагрузки шкафа ШР 5  кВт, кВАр, Рассчитываем силу тока ЩО  Рассчитываем электрические нагрузки шкафа ШР 6  кВА, Рассчитываем электрические нагрузки цеха  , кВт, , кВАр, кВА, Рассчитываем средневзвешенный коэффициент активной и реактивной мощности   Все полученные в ходе расчетов параметры заносим в таблицу 2. Итак, в результате расчета электрических нагрузок методом упорядоченных диаграмм были получены: полная максимальная мощность  302,33 кВА, необходимая для выбора числа и мощности силовых трансформаторов; максимальный ток по цеху  = 459,88 A, необходимый для выбора питающих сетей и защитной аппаратуры с низкой стороны трансформатора. Средневзвешенные коэффициенты мощности позволяют решить вопрос о необходимости компенсации реактивной мощности.1.3 Компенсация реактивной мощности Большая часть промышленных электроприемников в процессе работы, помимо активной потребляет из сети реактивную мощность. Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели, трансформаторы, воздушные электрические сети, реакторы, преобразователи и т.д. В зависимости от характера электрооборудования его реактивная нагрузка может составить 130 % по отношению к активной. Передача значительной реактивной мощности по линиям и через трансформаторы невыгодна, т.к. возникают дополнительные потери активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения обусловленные загрузкой их реактивной мощностью. Кроме того возникают дополнительные потери напряжения, при этом они увеличивают отклонения напряжения на зажимах электроприемников от номинального значения, при изменениях нагрузок и режимов электрической сети. Это требует увеличения мощности, а следовательно и стоимости средств регулирования напряжения. Загрузка реактивной мощностью линий электропередач и трансформаторов уменьшают их пропускную способность, а следовательно это требует увеличение проводов воздушных и кабельных линий, увеличение номинальной мощности или числа трансформаторов. Повышение коэффициента мощности, или уменьшение потребления реактивной мощность элементами системы электроснабжения, снижает потери активной мощности и дает повышение напряжения. В результате расчета электрических нагрузок в сетях низкого напряжения была получена максимальная реактивная мощность по цеху Qm = 151,31 кВАр при средневзвешенном коэффициенте активной мощности cosφсрв = 0,86 и реактивной мощности tgφсрв= 0,58. Т.к. данные коэффициенты не отвечают требованиям энергосистемы cosφэ = 0,94 (tgφэ = 0,36), то выполняем компенсацию реактивной мощности с помощью конденсаторных батарей (КБ), устанавливаемых в сетях напряжением U = 0,4кВ. Т.к. электроприёмники проектируемого объекта относятся ко III категории по надёжности электроснабжения, то согласно ПУЭ [4, пункт 1.2.17, 1.2.20] принимаем односекционную схему распределения электроэнергии и одну конденсаторную батарею согласно рисунку 1. Рассчитываем реактивную мощность, подлежащую компенсации  , кВАр   = 261,74·(0,58 - 0,36) = 57,6 кВАр.По справочнику [5, таблица 2.192] принимаем к предварительной установке конденсаторную батарею типа УК3 – 0,38 – 75УЗ с номинальной реактивной мощностью одной батереи QКБ = 75 кВАр. Рассчитываем остаточную реактивную мощность после компенсации  , кВАр ,где  – число конденсаторных батарей, шт. квар. Рисунок 1 – Упрощенная однолинейная схема Рассчитываем полную максимальную мощность после компенсации  , кВА , кВА.Рассчитываем ток до компенсации в сетях высокого напряжения  , А  Рассчитываем ток в сетях высокого напряжения после компенсации  А  Рассчитываем коэффициенты активной и реактивной мощности после компенсации     В результате установки конденсаторных батарей, полученные значения не превышают требуемого коэффициента реактивной мощности энергосистемы, конденсаторные батареи принимаем к окончательной установке. Все полученные параметры сводим в таблицу 3. Таблица 3 – Компенсация реактивной мощности
Таким образом, в результате установки одной конденсаторной батареи, мощностью QКБ = 75 кВАр, получили снижение полной максимальной мощности на величину  = 197,7 кВА, что позволяет выбрать трансформатор меньшей мощности. Снижение тока в сетях высокого напряжения способствует выбору питающих сетей меньшего сечения. Повышение коэффициента активной мощности приводит к снижению потерь активной мощности, повышая коэффициент полезного действия энергосистемы. 1.4 Выбор числа и мощности трансформатора, типа подстанции Число и мощность трансформаторов выбираются по графику нагрузки потребителя и подсчитанным величинам средней и максимальной мощности; технико-экономическим показателям отдельных намеченных вариантов числа и мощности трансформаторов с учетом капитальных и эксплуатационных расходов; категории потребителей с учетом наличия у потребителей нагрузок первой категории, требующих надежного резервирования; экономически целесообразному режиму, под которым понимается режим, обеспечивающий минимум потерь мощности и электроэнергии в трансформаторе при работе по заданному графику нагрузки. Так как электроприемники проектируемого объекта относится к третьей категории по надежности электроснабжения, то в соответствии с ПУЭ [3, пункты 1.2.17, 1.2.20] принимаем к установке один силовой трансформатор по справочнику [6, приложение 12], трехфазный силовой трансформатор с сухой изоляцией типа ТСЗ-250/10 с полной номинальной мощностью  Проверяем выбранный трансформатор по коэффициенту загрузки в нормальном режиме работы   где  – число трансформаторов в цеховой подстанции,шт. Проверяем установленную мощность трансформатора в аварийном режиме при отключении одного трансформатора и необходимости обеспечить электроснабжение потребителей третьей категорий в период максимума с допустимой нагрузкой, равной 140%   198,83 = 149,12Так как коэффициент не превышает значений, допустимых Правилами технической эксплуатации (ПТЭ), то трансформатор принимаем к окончательной установке и его параметры сводим в таблицу 4. Таблица 4 – Выбор силового трансформатора
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||