Расчёт и выбор устройств компенсации реактивной мощности

    Вариант установки трансформаторов S_н.т.=1000кВА не принимается, так как должно предусматриваться взаимное резервирования.

    

    Принимается ориентировочная мощность трансформаторов  S_н.т.=1600кВА

    

        N_т.опт. = 2+0=2

    Q_1p =

    Q_1р<Q_р;

    Принимается Q₁=Q_1р=1379квар

    Q_нк = 2700-1379=1321 квар

    β_{н =}

    β_{ав =}

    Принимаются к установке два трансформатора типа ТМЗ-1600/6.

    ∆Р_хх = 2,65кВт

    ∆Р_кз = 16,5кВт

    I_хх = 1%

    U_кз = 6%

    Потери активной и реактивной мощности в трансформаторах:

    ∆Р_т = 2*(2,65+0,8² * 16,5)= 26,42 кВт

    ∆Q_т = 2* = 154,88 квар

    Мощность, потребляемая трансформаторами:

    Р_т = 2157+26,42= 2183,42 кВт

    Q_т = 1379+154,88= 1533,88квар

    S_т =                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

    Все расчёты по выбору трансформаторов  сводятся в таблицу 4. 
 
 
 
 
 
 
 

 

    

    

    Таблица 4 - Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций

 

    Продолжение таблицы 4

 

    5. Расчёт схемы внешнего электроснабжения

    5.1 Выбор напряжений 

    Выбор напряжения системы внешнего электроснабжения производится по формуле Стилла:

     , кВ

где  l = 21км - длина питающей линии;

    Р_рп - расчётная активная нагрузка предприятия на шинах низшего напряжения ГПП, МВт

      Р_рп= Р_рн +Р_рв +Р_ро + ∆Р_т∑ ;

где ∆Р_т∑ - суммарные потери активной мощности в трансформаторах цеховых подстанций;

    Р_рп= (7,35+3,48+0,146+9,81)*0,9=18,7 МВт ;

     =74,7 кВ;

    Принимается U_рац = 110 кВ. 

    5.2 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП 

    Для выбора числа и мощности трансформаторов  ГПП определяется расчётная нагрузка предприятия на стороне ВН:

     ,

где   Q_э1 – экономически целесообразная реактивная мощность, потребляемая предприятием от энергосистемы, квар

      ;

     ,

где  - экономическое значение коэффициента реактивной мощности по нормативному методу;

    tgφ₆ = 0,5 – для подстанций с U_вн = 110 кВ;

    d=1 – отношение потребления активной мощности потребителем в квартале максимальной нагрузки энергосистемы к потреблению в квартале его максимальной нагрузки;

    

    k – коэффициент, учитывающий отличие стоимости электроэнергии в различных энергосистемах; для «Оренбургэнерго» k=0,8;

    

    k₁= =1;

     ;

где  Q_рп = Q_рн +Q_рв +∆Q_т∑ ;

    ∆Q_т∑ - суммарные потери реактивной мощности в трансформаторах цеховых подстанций;

    Q_рп = 10,04+6,421+0,780=17,24 Мвар;

     ;

     ;

    Q_э1=18,7*0,625=11,69 Мвар;

      МВА.

    

    Рисунок 1 – Полный суточный график электрических нагрузок завода металлоконструкций 

Средняя квадратичная мощность:

     ,                                                                                                (41)

где  S_i – мощность i-ой ступени;

        t_i – время i-ой ступени;

    

    Ориентировочное значение мощности трансформаторов  на ГПП:

     ,                                                                                                 (42)

где n – количество трансформаторов на ГПП.

      кВА

    Принимается S_ном=16000 кВА.

    Проверка  на систематическую перегрузку:

     ;                                                                                                  (43)

    

    Как видно из формулы, зоны перегрузки  трансформатора нет.

    Коэффициент начальной загрузки трансформаторов:

     ;                                                                              (44)

    

    По /4, табл. 1.37/ средняя зимняя температура для Оренбурга t_СР= –13,4°С.

    По /4, табл. 1.36/ при К₁=0,76 и t= –13,4°С, принимая время перегрузки h=24 ч, находится допустимый коэффициент перегрузки:

    

    Проверяется работа трансформаторов в аварийном  режиме (при работе одного из трансформаторов), для чего находится коэффициент  аварийной перегрузки и сравнивается с допустимым:

     ;                                                                                          (45)