 |
|
Выбор компенсирующих устройств
Мероприятия, проводимые по компенсации реактивной мощности, могут быть разделены на связанные со снижением потребления реактивной мощности приемниками электроэнергии и требующие установки компенсирующих устройств в соответствующих точках системы электроснабжения.
Так как в задании указано наличие синхронных двигателей 10 кВ, следовательно, их можно использовать в качестве компенсирующих устройств. Также источником реактивной энергии являются батареи конденсаторов, которые могут быть установлены на стороне 10 кВ или 0,4 кВ.
В таблице 10 показано распределение реактивной мощности по цеховым подстанциям предприятия.
Таблица 10 – Распределение реактивной мощности по ЦТП завода.
| ЦТП | Суммарная расчетная реактивная мощность для каждой ЦТП предприятия, кВАр | Реактивная мощность которую может пропустить через себя ЦТП предприятия без увеличения числа трансформаторов, кВАр |
| ЦТП-2 | 1254.3 | 1830.253 |
| ЦТП-3 | 1228.3 | 1872.62 |
| ЦТП-5 | 593.5 | 1210.682 |
| ЦТП-6.2 | 1608.7 | 966.0188 |
| ЦТП-6.1 | 1068.6 | 1697.795 |
| ЦТП-7 | 834.2 | 202.0479 |
| ЦТП-9 | 930.0 | 879.9947 |
Суммарная расчетная реактивная нагрузка завода: 7716,16 кВар
Предварительный выбор суммарной мощности компенсирующих устройств определяем исходя из соотношения [1]
,
где 
– расчетная суммарная реактивная нагрузка завода;
– реактивная мощность, которую система может выдать заводу
при 
кВАр.
Кабельные и воздушные линии электропередач как источники реактивной энергии не рассматриваем в виду их малой протяжённости и низкого уровня напряжения сети.
Так как на заводе установлены синхронные двигатели, то их следует использовать для компенсации реактивной мощности.
Оценим максимальную величину реактивной мощности, которую могут генерировать синхронные двигатели, по формуле
кВАр,
где 
– коэффициент наибольшей допустимой перегрузки СД по реактивной мощности, 
литературы [] [4];
– номинальная активная мощность двигателей, кВт, 
, кВт;
– номинальный коэффициент реактивной мощности, 
;
– номинальный КПД СД,
литературы [] [4],
Рассмотрим два варианта передачи реактивной мощности через питающие сети из системы и установку батарей конденсаторов той же мощности на ГПП. Результаты расчета вариантов сведем в таблицу
1) Вариант №1. Установка батарей конденсаторов в РУ-10кВ ГПП.
Выбираем четыре батареи конденсаторов марки УКЛ-10-1350-У3 номинальной мощностью 1350 кВАр, напряжение 10 кВ. Суммарная мощность которых равняется 5400 кВАр.
, тыс.руб.
где 
- постоянная составляющая затрат, не зависящая от генерируемой мощности, тыс.руб.
- затраты на 1 МВАр генерируемой мощности, тыс.руб.
- мощность батареи конденсаторов.
,тыс.руб.
где Е– коэффициенты, учитывающие суммарные ежегодные отчисления от стоимости вводного устройства из литературы [] Е=0,223.
К0 – стоимость одного вводного устройства (ячейки) при установке БК на напряжение 10 кВ, тыс.руб. из литературы [] с учетом увеличения цен в сто раз. Предполагаем к дополнительной установке четыре ячейки в РУ-10кВ ГПП.
К0=148,тыс.руб.
;
,тыс.руб/МВАр.
где Ку – удельная стоимость БК. составляет для напряжений 10 кВ 412 тыс.руб./МВАр из литературы [] с учетом увеличения цен в сто раз.
- отношение Uнб конденсаторов к Uн сети. При Uн=10 кВ и Uн=10,5 кВ, =1.05;
- относительное значение напряжения сети в точке присоединения БК, =1;
С0 – стоимость 1 кВт потерь активной мощности, руб.;
– удельные потери в конденсаторах: при напряжении 6-10 кВ литературы [] , =2,5 кВт/МВАр.
Стоимость потерь активной мощности
,руб.
2) Вариант №2. Передача реактивной мощности через питающие сети из системы.
Используя указанные выше формулы и значения из таблицы находим расходы на потери электроэнергии в данной установке, тыс.руб/год.
Стоимость потерь эл/энергии в линии 35кВ:
,тыс.руб/год;
Стоимость потерь эл/энергии в трансформаторе 35кВ:
Себестоимость реактивной энергии потребляемой предприятием из системы в год, тыс.руб./год.
тыс.руб.
, тыс.руб.
Таблица. - Результаты расчета компенсации реактивной мощности на РУ-10кВ ГПП или передачи мощности из системы.
| Вариант №1 Компенсация реактивной мощности на ГПП | Вариант №2 Компенсация реактивной мощности из системы |
| 679.29 тыс.руб | 108.04 тыс.руб |
Как видно вариант №2 является более экономичным. Оставшуюся реактивную мощность 
кВАр, которую необходимо скомпенсировать, выработают синхронные двигатели 
кВАр.
Т.к на ЦТП-6.2, ЦТП-7, ЦТП-9 трансформаторы ,без увеличения их числа, неспособны передать реактивную мощность на сторону 0,4кВ, примем на этих ЦТП частичную компенсацию реактивной мощности на стороне 0,4кВ. Расчеты и выбор БК на стороне 0,4кВ ЦТП-6.2, ЦТП-7, ЦТП-9 сведем в таблицу.
Таблица. - Расчеты и выбор батарей конденсаторов на стороне 0,4кВ ЦТП-6.2, ЦТП-7, ЦТП-9.
| ЦТП | Реактивная мощность которую необходимо скомпенсировать в на стороне 0,4 кВ., кВАр | Марка и число батарей конденсаторов установленных на стороне 0,4кВ. | Место установки батарей конденсаторов |
| ЦТП-6.2 | 642.6 | УКЛ-0,38-450-У3 УКЛ-0,38-300-У3 | РУ-0,4кВ ЦТП-6.2 |
| ЦТП-7 | 632.2 | УКЛ-0,38-300-У3 УКЛ-0,38-250-У3 | РУ-0,4кВ ЦТП-7 |
| УКЛ-0,38-150-У3 | РУ-0,4кВ Заводоуправление, столовая. | ||
| ЦТП-9 | 50.0 | УКЛ-0,38-150-У3 | РУ-0,4кВ Заготовительно-сварочный цех. |
Количество батарей конденсаторов на стороне 0,4кВ увеличиваем вдвое с учетом взаимного резерва.