2.3 Компенсация реактивной мощности
Компенсация реактивной мощности и повышение коэффициента мощности, имеет большое значение и является частью общей проблемы повышения КПД работы систем электроснабжения и улучшения качества отпускаемой потребителю электрической энергии.
Потребителями реактивной мощности являются асинхронный двигатели, на которых приходится основная мощность предприятия (65–70%), трансформаторы потребляют (20–25%) и воздушные электрические сети и другие электроприёмники потребляемые около 10% реактивной мощности.
При увеличении потребляемой реактивной мощности электроустановка вызывает рост тока в проводниках и снижение коэффициента мощности электроустановки и из-за этого нам приходится выбирать провод большего сечения, а это ведёт к большим затратам. Для того чтобы уменьшить ток нужно чтобы реактивная мощность была больше и это дает нам экономию в затратах на материал. А повышение коэффициента мощности зависит от снижения реактивной потребляемой мощности. Повысить коэффициент мощности можно с помощью компенсирующего устройства, которые снижают реактивную мощность.
Компенсации реактивной мощности и количества компенсирующих устройств определяется основным методом расчета и рассчитывается по расчётным данным предприятия.
Расчётные данные механосборочного цеха представлены в таблице 2.3.1.
Таблица 2.3.1 Расчетные данные цеха.
, кВт | , кВАр | , кВА |
322,7 | 356,75 | 481 |
Поднять косинус до величины не ниже 0,92.
Определяется значение коэффициента мощности до компенсации:
где, Р – активная мощность, кВт;
S – полная мощность, кВА;
Р — мощность освещения, кВт;
Q – реактивная мощность, кВАр.
Определяется коэффициент заполнения по активной нагрузке за рабочую смену:
где, Рi – активная нагрузка за рабочий день, %;
ti – продолжительность нагрузи за смену, ч;
Pmax – максимальная мощность за рабочий день, %
T – полное время рабочего дня, ч.
Определяется мощность, которую необходимо скомпенсировать:
где, Рср год – средняя активная мощность в год, кВт;
φ1 – значение угла до компенсации;
φ2 – значение угла после компенсации.
Определяется средняя активная мощность в год:
Выбирается тип компенсирующих устройств, данные заносятся в таблицу 2.3.2.
Таблица 2.3.2 Технические данные компенсирующих устройств.
Тип компенсирующих устройств | Количество, шт |
УК-0,38-11ОН | 2 |
Определяется реактивная мощность компенсирующего устройства.
где – номинальная реактивная мощность одного компенсирующего устройства, кВАр
– количество компенсирующих устройств
Определяется реактивная мощность после компенсации:
где, Q – реактивная мощность, кВАр;
Qк. у. – мощность компенсирующих устройств, кВАр.
Определяется величина добавочной активной мощности:
где, tg δ – тангенс угла потерь
Определяется величина активной мощности после компенсации:
Определяется величина полной мощности после компенсации:
Определяется коэффициент мощности после компенсации:
Так как cos φ получился равным заданному, следовательно, расчет произведен верно.
2.4 Выбор трансформаторной подстанции
Подстанция – это электроустановка, состоящая из трансформаторов или других преобразователей энергии, распределительных устройств напряжением до 1000 вольт и выше, служащая для приема, преобразования, распределения и передачи электроэнергии потребителям.
Основное электрооборудование на подстанции являются трансформаторы и распределительные устройства, содержащие коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы, сборные и соединительные шины и другие вспомогательные устройства.
Для выбора числа и мощности трансформаторов на подстанции необходимо знать полную мощность цеха и ещё некоторые другие данные, которые приведены в таблице 2.4.1.
Таблица 2.4.1 Технические данные для выбора трансформаторов
, кВА | , время работы трансформаторов в год | , | , | |
351,1 | 7000 | 1,3 | 0,05 | 0,65 |
Определяется средняя мощность нагрузки:
где – коэффициент заполнения графика по активной нагрузке
полная мощность предприятия, кВА
Определяется количество трансформаторов на подстанции:
Так как на предприятии есть потребители второй категории, то на подстанции должно быть установлено два трансформатора.
Определяется намечаемая мощность трансформатора:
где – средняя мощность нагрузки, кВА
количество трансформаторов
Выбираются два варианта трансформаторных подстанций:
1 вариант: КТП-10/0,4- руб.
2 вариант: КТП-10/0,4- руб.
где , – стоимость трансформаторной подстанции
Определяется максимальный коэффициент загрузки по каждому варианту:
где – полная мощность предприятия, кВА
количество трансформаторов
мощность трансформатора, кВА
Определяется средний коэффициент загрузки трансформаторов:
где – средняя мощность нагрузки, кВА
Определяется значение эквивалентной охлаждающей температуры:
С помощью значения эквивалентной охлаждающей температуры по таблице “Указания к пользованию графиками зависимости” определяется номер кривой зависимости коэффициента допустимой перегрузки. По графику №5.
Определяется значение допустимого коэффициента загрузки по каждому варианту:
Сравнивается допустимые коэффициенты загрузки с максимальными:
Т.к. в обоих случаях > , то в техническом отношении подходят оба варианта.
Определяется аварийная перегрузка трансформатора в случае выхода из строя другого
где – коэффициент допустимой перегрузки
Выбирается тип трансформаторов, устанавливаемых на подстанции которые заносит в таблицу 2.4.2.
Таблица 2.4.2 Выбор типа трансформаторов.
Тип трансформатора | , кВт | , кВт | , % | , % |
ТМ–400/10 | 1,08 | 5,9 | 3 | 4,5 |
ТМ–630/10 | 1,42 | 7,6 | 2 | 5,5 |
Определяются потери активной мощности в трансформаторах:
где – потери мощности холостого хода, кВт
потери мощности короткого замыкания, кВт
ток холостого хода
напряжение короткого замыкания
максимальный коэффициент загрузки
Определяются годовые потери энергии в трансформаторах:
где – потери активной мощности в трансформаторе, кВт
количество
время работы трансформаторов в год, час
Определяется стоимость потерь:
где – мощность годовых потерь энергии в трансформаторах,
Определяется срок окупаемости:
Таким образом, срок окупаемости получился меньше нормативного ( ), он составляет менее чем три года. Окончательно выбирается КТП-10/0,4- с трансформатором ТМ–400 кВА.
2.5 Выбор электрооборудования к схеме электроснабжения
Электрические сети служат для передачи и распределения электрической энергии к цеховым потребителям промышленных предприятий.
Все шинопроводы, провода и кабели выбираются с учётом характера окружающей среды, размещением технологического оборудования, токов протекающим по ним напряжения.
Трансформаторы ТМ 400/10 на КТП комплектуются с вводным устройством ВНП-17 и предохранителями ПК-6 100А.
Автоматические выключатели обеспечивают одновременно функции коммутации силовых цепей и защиты электроприемника, а также сетей от перегрузки и коротких замыканий. Аппараты имеют тепловой расцепитель и электромагнитный. Автоматы снабжаются дугогасящими устройствами в виде фибровых пластин либо дугогасящих камер.
Выбирается вводной автоматический выключатель QF1 по номинальному току трансформатора, который определяется по формуле:
Номинальный ток автоматического выключателя должен быть больше или равен расчетному номинальному току:
Определяется установка комбинированного расцепителя по формуле:
Таким образом, выбирается автоматический выключатель ВА 55-41
Аналогично выбираются автоматические выключатели, данные которых сводятся в таблицу 2.5.1.
Таблица 2.5.1 Данные автоматических выключателей.
Обозначение | Тип | Номинальный ток выключателя, А | Номинальный ток расцепителя, А | Количество |
QF1, QF2, QF3 | ВА 55-41 | 1000 | 1000 | 3 |
QF4, QF5, QF8, QF9, QF10, QF11, QF12, QF14 | A3794
| 250
| 200 250 160 | 8 |
QF6, QF7, QF13, | A3716 | 160 | 80 160 | 3 |
Все автоматические выключатели на КТП выдвижного исполнения.
Распределительные шинопроводы ШС предназначены для передачи и распределения электроэнергии напряжением 380/220 В при возможности непосредственного присоединения к ним электроприёмников в системах с глухозаземленной нейтралью. Распределительные шинопроводы крепят, так же как и магистральные на стойках, кронштейнах, подвесах.
Выбирается распределительный шинопровод ШС-1 по максимальному рабочему току, который определяется по формуле:
где, Rc – коэффициент спроса, учитывающий, неодновременное включение электроприемников Rc = 0,65;
Pном – номинальная установленная мощность электроприемников, кВт;
Uном— номинальное напряжение электроприемников, кВ;
cosφср— средний коэффициент мощности для цеха.
Номинальный ток шинопровода ШС-1 должен быть больше или равен рабочему максимальному току:
Таким образом, выбирается распределительный шинопровод ШРА 73УЗ , и вводной автоматический выключатель А3794 , .
Выбираются отходящие автоматические выключатели от шинопровода ШС-1, для этого определяется номинальный ток наибольшего электроприемника, подключенного к ШС-1 по формуле:
где, Рнаиб – мощность наибольшего электроприемника, подключенного к ШС-1, кВт;
сosφ – коэффициент мощности электроприемника.
Определяется ток уставки срабатывания расцепителя для отходящих выключателей по формуле:
Таким образом, выбирается автоматический выключатель АЕ 2056
Аналогично выбираются шинопроводы ШС-2 и ШС-3 и защитная аппаратура к ним, данные сводятся в таблицу 2.5.2.
Таблица 2.5.2 Данные шинопроводов и защитной аппаратуры к ним.
Шинопровод | Аппарат на вводе | Отходящие выключатели | ||||||||||||
Обозна чение | Тип | Обозна чение | Тип | Обозна чение | Тип | Кол-во | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||||
ШС-1 | ШРА73УЗ | 250 | QF16
| А3794 | 250 | QF24, QF38, QF39, QF45, QF25- QF50 | АЕ 2056
АЕ2046
| 100
63 | 4
23 | |||||
ШС-2 | ШРА73УЗ | 250 | QF17 | А3794 | 250 | QF51-QF54, QF67, QF73-QF77, QF81, QF55-QF83 | АЕ 2056
АЕ 2046 | 100
63 | 10
23 | |||||
ШС-3 | ШРА73УЗ | 250 | QF18 | А3794 | 250 | QF84, QF85, QF87, QF91-QF94, QF96, QF97, QF101, QF102, QF86-QF109 | АЕ2056
АЕ2046 | 100
63 | 11
15 |
Щитки групповые осветительные предназначены для распределения электрической энергии, защиты от перегрузок и токов короткого замыкания осветительных и силовых сетей переменного тока с глухозаземленной нейтралью напряжение до 380 В, частоты 50Гц и для нечастых оперативных включений и отключений цепей.
Выбирается осветительный щиток ЩО-1 с автоматическими выключателями в количестве 12 штук.
Определяется ток отходящего автоматического выключателя.
где, Рн – номинальная мощность освещения, кВт;
Uн – напряжение сети, кВ;
cosφ – коэффициент мощности ламп.
Таким образом, выбирается осветительный щиток типа ПР8501-1005-1УЗ.
Аналогично выбираются осветительные щиты ЩО-2, АЩО-1 и АЩО-2 данные осветительных щитков сводятся в таблицу 2.5.3.
Таблица 2.5.3 Данные осветительных щитков.
Обозначение | Тип щитка | Номинальный ток, А | Кол-во отход. однополюсных автом. выкл. |
ЩО-1 | ПР8501-1005-1УЗ | 25 | 12 |
ЩО-2 | ПР8501-1005-1УЗ | 25 | 12 |
АЩО-1 | ПР8501-1001-1УЗ | 10 | 3 |
АЩО-2 | ПР8501-1001-1УЗ | 10 | 3 |
Силовые распределительные пункты предназначены для распределения электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и коротких замыканиях. Пункты изготовляют в виде шкафов, собираемых из отдельных стандартных элементов: ящиков с соединительными шинами и ящиков с разными аппаратами. Преимущество этого устройства заключается в возможности получения разных схем из небольшого набора стандартных ящиков.
Выбирается распределительный пункт РП-1, для этого определяется ток для вводного выключателя по формуле:
где, Рном – номинальная установленная мощность электроприемников, кВт;
Uном – номинальное напряжение электроприемников, В.
Определяется ток уставки срабатывания расцепителя по формуле:
Таким образом, выбирается распределительный пункт ПР11-3053-31УЗ.
Аналогично выбираются распределительные пункты РП-2 – РП-4, данные которых сводятся в таблицу 2.5.4.
Таблица 2.5.4 Данные распределительных пунктов.
Обозначение | Тип распре- делительного пункта | Наличие ввод- ного выключателя | Номинальный ток шкафа, А | Кол-во автоматических выключателей | Кол-во | |
однополюсных | трехполюсных | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
РП-1 | ПР11-3053-31УЗ | 1 | 250 | — | 4 | 1 |
РП-2 | ПР11-7078-31УЗ | 1 | 250 | — | 10 | 1 |
РП-3 | ПР11-7078-31УЗ | 1 | 250 | — | 10 | 1 |
РП-4 | ПР11-3048-31УЗ | 1 | 100 | — | 2 | 1 |
Силовые ящики предназначены для защиты от токов короткого замыкания и нечастых включений и отключений под нагрузкой электрических цепей трёхфазного тока. Ввод и вывод проводов осуществляется через верхнюю и нижнюю съемные крышки. Комплектуются ящики выключателем с предохранителями.
Выбирается силовой ящик Q1, для этого определяется установленная мощность крана, питающегося через ящик по формуле:
где, Рном – номинальная мощность крана, кВт.
Определяется номинальный ток для силового ящика Q1 по формуле:
где, сosφ – коэффициент мощности крана
Определяется ток плавкой вставки предохранителя силового ящика Q1 по формуле:
Таким образом, выбирается силовой ящик БПВ-1УЗ.
Аналогично выбираются силовые ящики Q2 и Q3, данные которых сводятся в таблицу 2.5.5.
Таблица 2.5.5 Данные силовых ящиков.
Обозначение | Тип ящика | Номинальный ток, А | Номинальный ток плавких вставок, А | Количество |
Q1 | БПВ-1УЗ | 100 | 25 | 1 |
Q2 | БПВ-1УЗ | 100 | 25 | 1 |
Q3 | БПВ-1УЗ | 100 | 15 | 1 |
Выбираются измерительные приборы которые сводятся в таблицу 2.5.6.
Таблица 2.5.6 Данные измерительных приборов
Данные измерительных приборов | |
Вольтметр электромагнитный | |
Э378 | |
Класс точности 1,5 | |
Амперметр электромагнитный | |
Э378 | |
Класс точности 1,5 | |
Счётчик трёхфазный трансформаторный универсальный | |
ЦЭ-6850 | |
Пределы измерения:
Класс точности 1,0 | |
Трансформатор тока | |
ТНШЛ – 1000/5 |
Комментарии
Оставить комментарий
Валера 14 минут назад
добрый день. Необходимо закрыть долги за 2 и 3 курсы. Заранее спасибо.
Иван, помощь с обучением 21 минут назад
Валерий, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Fedor 2 часа назад
Здравствуйте, сколько будет стоить данная работа и как заказать?
Иван, помощь с обучением 2 часа назад
Fedor, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Алина 4 часа назад
Сделать презентацию и защитную речь к дипломной работе по теме: Источники права социального обеспечения
Иван, помощь с обучением 4 часа назад
Алина, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Алена 7 часов назад
Добрый день! Учусь в синергии, факультет экономики, нужно закрыт 2 семестр, общ получается 7 предметов! 1.Иностранный язык 2.Цифровая экономика 3.Управление проектами 4.Микроэкономика 5.Экономика и финансы организации 6.Статистика 7.Информационно-комуникационные технологии для профессиональной деятельности.
Иван, помощь с обучением 8 часов назад
Алена, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Игорь Петрович 10 часов назад
К утру необходимы материалы для защиты диплома - речь и презентация (слайды). Сам диплом готов, пришлю его Вам по запросу!
Иван, помощь с обучением 10 часов назад
Игорь Петрович, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Инкогнито 1 день назад
У меня есть скорректированный и согласованный руководителем, план ВКР. Напишите, пожалуйста, порядок оплаты и реквизиты.
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Инкогнито, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Илья 1 день назад
Здравствуйте) нужен отчет по практике. Практику прохожу в доме-интернате для престарелых и инвалидов. Все четыре задания объединены одним отчетом о проведенных исследованиях. Каждое задание направлено на выполнение одной из его частей. Помогите!
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Илья, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Alina 2 дня назад
Педагогическая практика, 4 семестр, Направление: ППО Во время прохождения практики Вы: получите представления об основных видах профессиональной психолого-педагогической деятельности; разовьёте навыки использования современных методов и технологий организации образовательной работы с детьми младшего школьного возраста; научитесь выстраивать взаимодействие со всеми участниками образовательного процесса.
Иван, помощь с обучением 2 дня назад
Alina, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Влад 3 дня назад
Здравствуйте. Только поступил! Операционная деятельность в логистике. Так же получается 10 - 11 класс заканчивать. То-есть 2 года 11 месяцев. Сколько будет стоить семестр закончить?
Иван, помощь с обучением 3 дня назад
Влад, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Полина 3 дня назад
Требуется выполнить 3 работы по предмету "Психология ФКиС" за 3 курс
Иван, помощь с обучением 3 дня назад
Полина, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Инкогнито 4 дня назад
Здравствуйте. Нужно написать диплом в короткие сроки. На тему Анализ финансового состояния предприятия. С материалами для защиты. Сколько будет стоить?
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Инкогнито, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Студент 4 дня назад
Нужно сделать отчёт по практике преддипломной, дальше по ней уже нудно будет сделать вкр. Все данные и все по производству имеется
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Студент, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Олег 5 дня назад
Преддипломная практика и ВКР. Проходила практика на заводе, который занимается производством электроизоляционных материалов и изделий из них. В должности менеджера отдела сбыта, а также занимался продвижением продукции в интернете. Также , эту работу надо связать с темой ВКР "РАЗРАБОТКА СТРАТЕГИИ ПРОЕКТА В СФЕРЕ ИТ".
Иван, помощь с обучением 5 дня назад
Олег, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Анна 5 дня назад
сколько стоит вступительные экзамены русский , математика, информатика и какие условия?
Иван, помощь с обучением 5 дня назад
Анна, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Владимир Иванович 5 дня назад
Хочу закрыть все долги до 1 числа также вкр + диплом. Факультет информационных технологий.
Иван, помощь с обучением 5 дня назад
Владимир Иванович, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Василий 6 дней назад
сколько будет стоить полностью закрыть сессию .туда входят Информационные технологий (Контрольная работа, 3 лабораторных работ, Экзаменационный тест ), Русский язык и культура речи (практические задания) , Начертательная геометрия ( 3 задачи и атестационный тест ), Тайм менеджмент ( 4 практических задания , итоговый тест)
Иван, помощь с обучением 6 дней назад
Василий, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Марк неделю назад
Нужно сделать 2 задания и 1 итоговый тест по Иностранный язык 2, 4 практических задания и 1 итоговый тест Исследования рынка, 4 практических задания и 1 итоговый тест Менеджмент, 1 практическое задание Проектная деятельность (практикум) 1, 3 практических задания Проектная деятельность (практикум) 2, 1 итоговый тест Проектная деятельность (практикум) 3, 1 практическое задание и 1 итоговый тест Проектная деятельность 1, 3 практических задания и 1 итоговый тест Проектная деятельность 2, 2 практических заданий и 1 итоговый тест Проектная деятельность 3, 2 практических задания Экономико-правовое сопровождение бизнеса какое время займет и стоимость?
Иван, помощь с обучением неделю назад
Марк, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф