РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ БАТАРЕЙ КОНДЕНСАТОРОВ

5. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ БАТАРЕЙ КОНДЕНСАТОРОВ

В СЕТИ ВЫШЕ 1 кВ

Для каждой цеховой подстанции определяется не скомпенсированная реактивная нагрузка на стороне 6-10 кВ для каждого трансформатора:

Q_нгт=Q_мах.т -Q_нкф+DQ_т,

где Q_нгт - реактивная нагрузка трансформатора;

Q_мах.т - максимальная расчетная нагрузка трансформатора;

Q_нкф - фактическая реактивная мощность конденсаторов на стороне до 1 кВ;

DQ_т - потери реактивной мощности в трансформаторе, зависящие от его коэффициента загрузки.

Для каждого распределительного пункта или подстанции определяется не скомпенсированная реактивная нагрузка на высокой стороне как сумма питающихся от него цеховых подстанций и других потребителей. Суммарная мощность батарей конденсаторов 6-10 кВ определяется из баланса мощности для всего предприятия:

Q_вк=åQ_рпi-Q_сд.р-Q_э1,

где Q_рпi - расчетная реактивная нагрузка на шинах 10 кВ i-того РП;

Q_сд.р - располагаемая реактивная мощность синхронных двигателей.

Если Q_вк £ 0, то конденсаторы на высокой стороне не устанавливают, а полученный Q_вк сообщают в энергосистему для согласования нового значения входной мощности Q_э1. Q_вк распределяется между отдельными секциями подстанции пропорционально их не скомпенсированной реактивной мощности на шинах 6-10 кВ. Затем Q_вк отдельной секции округляются до ближайшего стандартного значения величины ККУ. Расчетная реактивная нагрузка складывается из расчетной реактивной мощности приемников 6-10 кВ (коэффициент

торая в данном случае равна нулю, т.к. нет приемников на стороне 10 кВ); из не компенсируемой реактивной мощности сетей до 1 кВ и потерь реактивной мощности в сетях 6-10 кВ. При заданных параметрах экономически выгодно использовать всю располагаемую реактивную мощность установленных синхронных двигателей, определяемую по формуле

 

Q_сд.р =a_м,

где a_м- дополнительный коэффициент перегрузки, зависящий от b и cosj.

В моем случае a_м=0,58 для двигателей с номинальной мощностью 1,5 МВт, и a_м=0,58 для двигателей с номинальной мощностью 4,0 МВт. [1]

Q_сд.р=2×0,58×+3×0,53×=8,76 , МВАр.

Находим наибольшие суммарные расчетные активные и реактивные электрические нагрузки предприятия Q_max.1 и Р_max.1 с учетом коэффициента разновременности максимумов нагрузок (для металлургии К=0,9) как

Q_max.1 =Q_max.расч ×К= 43,49×0,9=39,14 МВАр

Р_max.1 =Р_max.расч ×К= 61,8×0,9=49,52 МВАр

Полученные значения сообщаются в энергосистему для определения значения экономически оптимальной реактивной (входной) мощности Q_э1, которая может быть передана предприятию. Примем

Q_э1=0,4*Q_max.расч=0,3×39,14=11,742 МВАр.

Для ТП1:

Q_тп1=Q_{мах.расч}-Q_ку.уст+DQ_т;

Q_тп1=3,97-2+7×0,041=2,257, МВАр.

Для ТП2:

Q_тп2=Q_{мах.расч}-Q_ку.уст+DQ_т;

Q_тп2=5,21-2,5+11×0,041=3,161, МВАр.

Для ТП3:

Q_тп3=Q_{мах.расч}-Q_ку.уст+DQ_т;

Q_тп3=1,78-0+5×0,041=1,985, МВАр.

Для ТП4:

Q_тп4=Q_{мах.расч}-Q_ку.уст+DQ_т;

Q_тп4=9-5,2+18×0,041=4,538, МВАр.

Для ТП5:

Q_тп5=Q_{мах.расч}-Q_ку.уст+DQ_т;

Q_тп5=5,92-3,5+9×0,041=2,789, МВАр.

Для ТП6:

Q_тп6=Q_{мах.расч}-Q_ку.уст+DQ_т;

Q_тп6=5,03-3+10×0,041=2,44, МВАр.

Для ТП7:

Q_тп7=Q_{мах.расч}-Q_ку.уст+DQ_т;

Q_тп7=3,62-2,7+6×0,041=1,166, МВАр.

Для ТП8:

Q_тп8=Q_{мах.расч}-Q_ку.уст+DQ_т;

Q_тп8=4,89-0+16*0,041=5,546, МВАр.

Для ТП9:

Q_тп9=Q_{мах.расч}-Q_ку.уст+DQ_т;

Q_тп9=4,07-0,6+13*0,041=4,003, МВАр.

åQ_рп=2,257+3,161+1,985+4,538+2,789+2,44+1,166+5,546+4,003=

=27,885, МВАр.

Q_вк=0,9*åQ_рпi-Q_сд.р-Q_э1=0,9×27,885-8,76-11,742=4,5945, МВАр.

В качестве батарей конденсаторов на стороне 10 кВ выбираю и ставлю [6] 4 трехфазных батарей УК-10-900-ЛУ3 (т.е. получается недокомпенсация). Схема включения батарей конденсаторов показана на рис. 12. Для компенсирующих устройств на напряжение 10 кВ в качестве высоковольтной коммутационной аппаратуры обычные масляные и воздушные выключатели не полностью удовлетворяют специальным требованиям, предъявляемым к выключателям, коммутирующим чисто емкостную нагрузку. Их следовало бы дооборудовать специальными гасительными камерами или дополнительными шунтирующими сопротивлениями. Наиболее пригодны для работы в компенсирующих устройствах вакуумные и элегазовые выключатели, допускающие быстрые и частые переключения и практически исключающие повторные зажигания дуги. Но у них мала отключающая мощность. Самым лучшим образом при работе в компенсирующих устройствах показал себя малообъемный масляный выключатель типа ВМП-10-1000/500, который я и ставлю. Он надежно включает и отключает токи компенсирующего устройства мощностью до 2500 кВАр при номинальном напряжении 10,5 кВ и максимальном рабочем напряжении 12 кВ без повторных зажиганий и перенапряжений.

						ТН

Рис. 12. Схема включения батарей конденсаторов на 10 кВ.

Предохранители для батарей конденсаторов на 10 кВ выбираю из условия:

i_в £ 1.6*n*.

Получившийся ток i_в £ 46, А. Ставлю предохранитель ПК1-10-32/32-12,5-У3.

Мощность Q_вк распределяется между отдельными секциями подстанции пропорционально их не скомпенсированной реактивной мощности на шинах 10 кВ. Так как мощность моих батарей конденсаторов менее 1000 кВАр, то устанавливать их следует на цеховых подстанциях.

 

Q_тп1=0,9×2,257=2,0313, МВАр;

Q_тп2=0,9×3,161=2,8449, МВАр;

Q_тп3=0,91,985=1,7865, МВАр; Q_рп1=6,6627, МВАр;

Q_тп4=0,9×4,538=4,0842, МВАр;

Q_тп5=0,9×2,789=2,5101, МВАр;

Q_тп6=0,9×2,44=2,196, МВАр; Q_рп2=8,7903, МВАр;

Q_тп7=0,9×1,166=1,0494, МВАр; Q_рп3=1,0494, МВАр;

Q_тп8=0,9×5,546=4,9914, МВАр;

Q_тп9=0,9×4,003=3,6027, МВАр.

åQ_рп=0,9×27,885=26,097 МВАр принимаю за 100 %. Считаю, сколько не скомпенсированной реактивной мощности придется на каждую подстанцию в процентном отношении.

 

Q_тп1=7,8 %

Q_тп2=10,9 %

Q_тп3=6,8 %  Q_рп1=25,5 %;

Q_тп4=15,7 %

Q_тп5=9,6 %

Q_тп6=8,4 % Q_рп2=33,7 %;

Q_тп7=4,0 %  Q_рп3=4 %;

Q_тп8=19,1 %

Q_тп9=13,8 %

Подключаю по одной батарее конденсаторов к подстанциям ТП2, ТП4, ТП8 и ТП9.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По данной курсовой работе были проведены следующие расчеты и построения. Была построена схема электроснабжения предприятия, найдены расчетные нагрузки всех распределительных пунктов и трансформаторных подстанций на стороне 10 кВ, выбраны трансформаторы главной понизительной подстанции марки ТРДН-63000/110/10 с учетом резервирования электропотребителей первой категории. Было найдено число и мощность трансформаторов на трансформаторных подстанциях с первую по девятую, на которой были установлены трансформаторы марки ТМ. Найдены мощности батарей конденсаторов на стороне 0.4 кВ, выбраны батареи конденсаторов типа УКБН-038-100-50-У3, приведена схема ее подключения, рассчитаны токи, выбраны аппараты коммутации и защиты: это контактор типа КТ 6043-600 с предохранителями типа ПНБ2-60 с плавкими вставками. Затем была определена не скомпенсированная реактивная нагрузка на шинах 10 кВ всех распределительных пунктов и главной понизительной подстанции. Определена располагаемая мощность синхронных двигателей, выбраны батареи конденсаторов на 10 кВ типа УК-10-900-ЛУ3, приведена схема включения, в качестве коммутационного аппарата выбран малообъемный масляный выключатель типа ВМП-10-1000/500. Также были изображены схемы шинопровода с указанием расчетных реактивных нагрузок для всех трансформаторных подстанций.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ

ИСТОЧНИКОВ

 

1. Иванов В.С., Соколов В.И. режимы потребления и качество электрожнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 336 с.

2. Конденсаторные установки промышленных предприятий. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1983.

3. Электрическая часть станций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Крючков И. П., Кувшинский Н. Н.-3-е изд., перераб. и доп.-М.: Энергия, 1978.

4. Электрическая часть станций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Крючков И. П., Кувшинский Н. Н.-3-е изд., перераб. и доп.-М.: Энергия, 1978.

5. Электроснабжение: Учебное пособие Шпиганович А.Н., Шпиганович А.А. /Липецкий государственный технический университет. Липецк, 1998. 80 с.

6. Князевский Б. А., Липкин Б. Ю. Электроснабжение промышленных предприятий-3-е изд., перераб. и доп.-М.: Высш. шк., 1986.

7. Конденсаторные установки промышленных предприятий. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1983.