Розрахунок електричних навантажень цехів заводу методом коефіцієнта попиту, Кп

У результаті розрахунку електричних навантажень заводу нами отриманий tg φ_мах = 0,68, що значно вище tg φ заданого енергосистемою (0,2-0,3). Для зниження tg φ до встановленого значення і зниження споживання заводом реактивної потужності передбачаємо ії компенсацію, (tg φ_е = 0,2-0,3), візьмемо 0,25.

Потужність пристрою, що компенсує розраховується за формулою:

Q_к.у. = Q_max – Q_e = P_max(tg φ_max - tg φ_e), кВАр (3.1)

Q_к.у. = 4221,15*(0,68-0,25) = 1815,1 кВАр

Визначаємо потужність пристрою, що компенсує, для кожної секції розподільного устаткування (РУ):

Q_к.к.у. = Q_к.у./2 = 1815,1/2 = 907,55 кВАр (3.2)

Стандартне значення Q_к.к.у. беремо з [3] таблиця 5.1

Тип установки ККУ-10,5-900-ЛУЗ. Вибираємо 2-і ККУ одиничною потужностю 900 кВАр чи сумарної 1800 кВАр.

Таблиця 3.1 Технічні данні ККУ

Визначаємо повну потужність заводу з урахуванням встановлення ККУ

S_max = К_р.ч. √Р²_max+(Q_max - Q_к.у.)² , кВА (3.3)

S_max = 0,9 √4221,15²+(2859,95 - 1800)²= 3916,98 кВА

Визначаємо tg φ заводу з урахуванням компенсації реактивної потужності:

(3.4)

Q_max = Q_max – Q_кку = 2859,95 – 1800 = 1059,95 кВАр

cos φ = 0,97, що відповідає даному значенню.

Рисунок 3.1. Схема вмикання ККУ

Під схемою зовнішнього електропостачання розуміється схема систем передавальних та приймальних пристроїв, призначених для передачі електричної енергії від джерела до приймального пункту підприємства.

Для визначення напруги лінії електропередачі користуються формулою Стилла:

U = 4,34 √L+0,016*Р_мах, кВ (4.1)

U = 4,34 √15+0,016*(4221,15/2) = 30,3 кВ

де: L – відстань від підстанції енергосистеми до заводу – 15 км,

Р_мах – максимально розрахункова активна потужність заводу, таблиця 2.2

Завод електросталей відноситься до споживачів першої категорії за надійністю електропостачання. Для забезпечення надійності електропостачання намічаємо установку двох незалежних повітряних ліній. На стороні вищої напруги силового трансформатора ГЗП установлюємо - роз’єднувач, відокремлювач та короткозамикач.

При відключенні однієї з ліній електропостачання повинно відновлюватися автоматично секційним вимикачем.

Рисунок 4.1 – Схема зовнішнього електропостачання підприємства.

Попередньо розраховуємо ПЛ, електроустаткування ОРУ та трансформатори ГЗП.

(4.2)

J_e – економічна густина струму, А/мм², J_е = 1 А/мм² [3] таблиця П1.2.

Т_мах = 6500 годин – тривалість роботи заводу в році. [1] таблиця Г1.

mm²

Вибираємо провід АС-50 І_прип. = 210 А [3] таблиці П2.2 та П2.3

r_o = 0,6 Ом/км; х_о = 0,42 Ом/км

Перевіряємо по нагріванню:

1) Нормальний режим:

І_р.н.р.< І_прип.

30,5 А < 210 А

2) Післяаврійний режим:

2*І_р.н.а.< І_прип.

2*30,5 А < 210 А,

де: І_прип. – довгостроково припустиме струмове навантаження, А;

І_р.н.р. – робочий струм при номінальному режимі, А;

І_р.н.а. – робочий струм при аварійному режимі, А.

Перевіряємо за втратою напруги:

1) Нормальний режим:

,

що лежить у межах _∆U_прип. = 5 %;

2) Післяаварійний режим:

,

що лежить у межах припустимого _∆U_прип. = 5 %.

Вартість 1 км ПЛ 37 кВ, виконаної проводом АС – 50 на дерев’яних одноколових опорах: тис. грн./км [2] таблиця 4.6.

2. Вибираємо ОРУ 35 кВ з роз'єднувачем, відокремлювачем і короткозамикачем вартістю:

тис. грн. [2] таблиця 4.28.

3. На ГЗП намічаємо установку двох трансформаторів потужністю 4 мВА кожний.

1) Нормальний режим 2S_ном.т. > S_мах

8000 кВА > 3916,98 кВА

2) Післяаврійний режим 1,4S_ном.т. > S_мах

5600 кВА > 3916,98 кВА.

Вибираємо трансформатор по [2] таблиця 27.6

Критерієм економічності схеми електропостачання є мінімум приведених витрат:

З=р_нК_∑+С_{річ ,} тис.грн., (4.3)

де К_∑ - одноразові капітальні вкладення по розглянутому варіанті, тис.грн.;

р_н = 0,125 - нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень;

С_річ - щорічні поточні витрати виробництва

Визначаємо сумарні капіталовкладення:

, тис. грн., (4.4)

Визначаємо С річ

С_річ = С_п.р+С_а+С_{в ,} тис. грн.; (4.5)

(4.6)

тис.грн

де – коефіцієнти відрахувань на амортизацію %

[4] таблиця 4.1;

тис. грн.

Визначаємо вартість втрат:

, тис. грн.

де (задано в завданні курсового проекту).

– втрати потужності в ПЛ, кВт.

при [1] рисунок Г3 і Г4

Для , що відповідає заводу, значення втрат множимо на

кВт/км (4.7)

(4.8)

(4.9)

Втрати в трансформаторі:

реактивні втрати холостого ходу:

, кВАр. (4.10)

реактивні втрати короткого замикання:

, кВАр. (4.11)

Наведені втрати активної потужності в міді трансформатора (втрати короткого замикання)

, кВт; (4.12)

, так як соs φ заводу 0,97. [1] сторінка 27.

кВт.

Наведені втрати активної потужності (втрати холостого ходу):

, кВт. (4.13)

Повні наведені втрати в трансформаторі:

, кВт.

(4.14)

Повні втрати ПЛ і трансформатора:

, кВт. (4.15)

Вартість втрат:

, тис. грн.; (4.16)

,тис. грн.; (4.17)

, тис. грн. (4.18)

Втрати електроенергії:

, МВт*год. (4.19)

Розрахунок варіанту с U_ном=20 кВ аналогічний; результати обох варіантів заносимо в таблицю 4.2

Таблиця 4.2

З двох намічених варіантів вибираємо перший з напругою 35 кВ, тому що різниця сумарних витрат дуже невелика і тому надаємо перевагу