Расчёт и выбор устройств компенсации реактивной мощности

 

        Продолжение таблицы 1

 
 
 

 

    3.2 Расчёт осветительной нагрузки 

    Нагрузка  осветительных приёмников определяется по удельной осветительной нагрузке на единицу производственной площади с учётом коэффициента спроса

    Р_р0 = К_с0*Р_у0*F_ц                                                                                           (17)

где К_с0 – коэффициент спроса, определяемый по /8, 296/;

    Р_у0 – удельная осветительная нагрузка, определяемая по /8, 297/, кВт/м²;

    

    F_ц = - площадь цеха                                                                             (18)

    S_рц – расчётная нагрузка цеха (по таблице 1), кВА;

    σ_ц – удельная плотность нагрузки (по заданию), кВА/м²;

    Расчёт  для подготовительного цеха (цех №1):

    F_ц = =48625 м²;

    К_с0 = 0,95;

    Р_у0 = 0,013 кВт/м²;

    Р_р0 =0,95*0,013*48625=601 кВт.

    Расчёты по осветительной нагрузке для всех цехов сводятся в таблицу 2.

       

    Таблица 2 – Расчёт осветительной нагрузки                                                                                         

 
 
 

    3.3 Расчёт картограммы электрических  нагрузок. Определение ЦЭН 

    Расчёт  картограммы нагрузок выполняется  по формуле:

    r_i =                                                                                                  (19)

где  Р_рi – расчётная активная нагрузка всего цеха;

    m – масштаб.

    

    Углы  секторов

    α _нi = •360°                                                                                         (20)

    α _вi = •360°                                                                                         (21)

    α _оi = •360°                                                                                         (22)

    На  генеральном плане промышленного  предприятия в качестве приёмников электроэнергии рассмотрены цехи. Расположение задаётся самостоятельно, построение выполнено в масштабе. Координаты центров нагрузок цехов показаны в таблице 3.

    Расчёт для блока вспомогательных цехов(цех №7):

    Р_р5 = 6664 кВт

    Пусть r₅ = 150 м.

    Тогда из формулы (19):

     ;

     кВт/м²

    С учётом масштаба находятся радиусы  окружностей для других цехов. Расчёты сводятся в таблицу 3. 
 
 

    Таблица 3 – Расчёт картограммы нагрузок

    

    

     Определение места расположения ЦЭН, ЦЭС и  ГПП предприятия производится с помощью ЦВМ.

     Координаты  ЦЭН:   Х=458,7 м

                                        Y=369 м

     Координаты  ЦЭС:   Х=515,7 м

                                        Y=509,3 м

     ГПП выбирается по минимальным приведённым  затратам

                                        Х=500 м

                                        Y=475  

     

         4. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций 

          Выбор мощности трансформаторов  цеховых подстанций  производится с учетом компенсации реактивной мощности, что обеспечивает выбор  экономически оптимального числа цеховых трансформаторов.

• Определяется минимальное число цеховых трансформаторов одинаковой мощности S_н.т.

           ,        (23)

где Р_р.ц.- расчетная нагрузка цеха, кВт;

          S_н.т.- номинальная мощность трансформаторов, кВА;

          ∆N- добавка до целого числа;

          β_н- коэффициент загрузки в нормальном режиме.

      β_н = 0,65 0,7 - для двух трансформаторных подстанций с преобладанием нагрузок I категории.

      β_н = 0,7 0,8  - при преобладании нагрузок II категории для однотрансформаторных подстанций в случае взаимного резервирования.

      β_н = 0,9 0,95 - при преобладании нагрузок  II категории и наличии централизованного резерва, а также при нагрузках  III категории.

• Определяется  оптимальное число трансформаторов

          N_т.опт. = N_т.мин. + m,        (24)

    где m- дополнительно установленные трансформаторы. Величина m определяется по рисунку 4.7 /1,106/

• Определяется наибольшая реактивная мощность, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть 0,4 кВ.

    Q_1p = ,       (25)

    Если  Q_p < Q_1p, принимается Q₁ = Q_p, установка батарей конденсаторов не требуется.

    Если  Q_p > Q_1p, принимается Q₁ = Q_1p/

    Суммарная мощность конденсаторных батарей  на напряжение 0,4 кВ составит:

    Q_нк = Q_p - Q₁

• Определяются коэффициенты загрузки трансформаторов в нормальном и послеаварийном режимах

    

    β_{н =}           (26)

    β_ав =                   (27)

    Из  справочников выписываются технические  данные трансформаторов.

• Затем определяются потери активной и реактивной мощности в трансформаторах.

    ∆Р_т = N (∆Р_х + β_н²•∆Р_кз)        (28)

    ∆Q_т = N (∆Q_х + β_н²•∆Q_кз) = N *              (29)

    Тогда мощность, потребляемая трансформаторами, определяется :

    Р_т = Р_р + ∆Р_т          (30)

    Q_т = Q₁ + ∆Q_т         (31)

    S_т =                    (32)

    Расчёт  для сварочного цеха

    Категория потребителей – 2.

    Р_р=2157 кВт;

    Q_р=2700 квар;

    S_р=3456 кВА;

    F_ц=24970 м²;

    σ = =0,14 кВА/м²

    Экономически  целесообразная мощность трансформатора S_эт=1000кВА

    

        N_т.опт. = 3+0=3

    Q_1p =

    Q_р < Q_1р;

    Принимается Q₁=Q_p=869квар; батареи конденсаторов не устанавливаются.

    Суммарная мощность конденсаторных батарей  на напряжение 0,4 кВ:

    Q_нк = 0

    β_{н =}