2.3 Расчёт суммарной мощности завода
После нахождения расчетных максимумов всех цехов, определяем суммарные максимумы активных и реактивных мощностей завода на 0,4 и 6 кВ, а после этого находим максимальную нагрузку завода в целом (рисунок 3, точка 4):
(19)
где
–
суммарные расчётные цеховые активные
мощности на стороне 6 кВ, всех цехов
(подразделений), кВт;
– суммарные расчетные активные мощности
высоковольтных (6 кВ) электроприёмников
всех цехов (подразделений), кВт; Кр.м
–
коэффициент разновременности максимумов,
о.е; (его значение принимают при
проектировании из диапазона Кр.м
=
0,85÷1,0. Физически этот показатель тесно
связан с заполнением суммарного графика
нагрузки: чем более ровные графики
составляют суммарный график нагрузок,
тем выше этот коэффициент. На практике
Кр.м.
связывают
со временем использования максимума
нагрузки [8]).
(20)
где
–
суммарные расчётные цеховые низковольтные
реактивные мощности на стороне 6 кВ,
всех цехов (подразделений), кВт;
– суммарные расчетные реактивные
мощности высоковольтных (6 кВ)
электроприёмников всех цехов
(подразделений), кВт.
Полная мощность завода:
(21)
2.4 Расчёт мощности компенсирующих устройств
Согласно [9 стр. 29] мощность компенсирующих устройств в узле нагрузки определяется по формуле:
(22)
где
–
расчётная активная мощность i-го
узла нагрузки (цеха/подразделения), кВт;
– коэффициент пропорциональности,
который зависит от текущего (расчетного)
значения коэффициента активной мощности
и требуемого (достижимого) для компенсации
перетоков реактивной мощности питающих
сетей узла нагрузки.
Расчётную мощность компенсирующих устройств округляют до ближайшей (по стандартной шкале) мощности.
Примечание: устанавливать компенсирующие устройства мощностью менее 150 кВАр – экономически нецелесообразно.
Рассмотрим расчёт компенсирующих устройств для нагрузок на 0,4 кВ, на примере цеха на плане № – 10 (Компрессорная).
Исходные данные
Низковольтная нагрузка на стороне высшего напряжения цеховой ТП, с учётом потерь в трансформаторе:
Рр.ц
0,4. =
2 271,01 кВт; Qр.ц
0,4
=
кВАр; cos
φн
= 0,8.
Нагрузка высоковольтных (6 кВ) электроприёмников цеха:
= 3 150,00 кВт; = 2 362,50 кВАр; cos φн = 0,8.
Примечание: желательно, после компенсации реактивной мощности, иметь cos φ чуть больше 0,9, поскольку, с одной стороны, это позволяет избежать штрафных санкций за низкий коэффициент мощности. При этом cos φ не должен быть слишком близок к единице, что позволит избежать опережающих токов в системе при случайной перекомпенсации.
Требуемое значение cos φ данного узла нагрузки - 0,97, тогда коэффициент пропорциональности - К = 0,5 [9 стр. 31].
Расчётная мощность компенсирующих устройств ровна:
По полученному значению выбираем компенсатор реактивной мощности 2×600 кВАр АКУ 0,4-600-25 У3 (производства «Хомов электро»).
После выбора мощности компенсирующих устройств всех цехов (подразделений) завода, для нагрузки 0,4 кВ, необходимо скорректировать расчётные значения реактивной мощности всех цеховых ТП с учётом установленных батарей статических конденсаторов (БСК).
Итоговая мощность нагрузки на 0,4 кВ цеха № 10 с учётом установки БКС:
- потребляемая реактивная мощность с шин 0,4 кВ трансформаторной подстанции цеха № 10:
(23)
- потребляемая полная мощность с шин 0,4 кВ трансформаторной подстанции цеха № 10:
(24)
Результаты расчётов мощности компенсирующих устройств остальных цехов завода сведены в таблицу 6.
Таблица 6 – Результаты расчётов компенсации реактивной мощности для нагрузок 0,4 кВ цехов (подразделений) завода
№ на плане |
Подразделение завода |
Рр.ц, кВт |
Qр.ц, кВАр |
|
кВАр |
кВАр |
кВА |
Электроприёмники напряжением 0,4 кВ |
|||||||
1 |
Административный корпус |
5006,45 |
2282,84 |
0,5 |
2503,22 |
82,84 |
5007,13 |
2 |
Блок цехов № 1 |
8330,46 |
5651,55 |
0,63 |
5248,19 |
401,55 |
8340,13 |
3 |
Блок цехов № 2 |
5760,17 |
4091,89 |
0,63 |
3628,9 |
491,89 |
5781,13 |
4 |
Блок цехов № 3 |
6718,56 |
4659,13 |
0,63 |
4232,69 |
459,13 |
6734,23 |
5 |
Блок цехов № 4 |
4760,26 |
3571,44 |
0,63 |
2998,96 |
571,44 |
4794,43 |
6 |
Склад металла |
309,29 |
246,52 |
1,08 |
334,03 |
-53,48 |
313,88 |
7 |
Склад масел, химикатов, брикетов |
316,10 |
256,36 |
1,08 |
341,39 |
-43,64 |
319,10 |
8 |
Пожарное депо |
672,19 |
608,22 |
0,92 |
618,42 |
8,22 |
672,24 |
9 |
Кузнечный цех |
4742,14 |
3488 |
0,63 |
2987,55 |
488,00 |
4767,19 |
10 |
Компрессорная |
2271,01 |
1780,67 |
0,50 |
1135,51 |
580,67 |
2344,07 |
11 |
Газогенераторная |
1765,58 |
1346,66 |
0,50 |
882,79 |
446,66 |
1821,21 |
12 |
Насосная |
2230,32 |
1537,20 |
0,37 |
825,22 |
687,20 |
2333,79 |
13 |
Ремонтно-механический цех |
489,83 |
486,56 |
0,92 |
450,65 |
-13,44 |
490,02 |
14 |
Электроцех |
1225,49 |
1120,87 |
0,77 |
943,63 |
170,87 |
1237,34 |
15 |
Испытательный цех (ЦЗЛ) |
760,78 |
410,36 |
0,5 |
380,39 |
10,36 |
760,85 |
16 |
Столовая |
808,55 |
437,39 |
0,92 |
743,87 |
-312,61 |
866,88 |
Окончание таблицы 6
17 |
Цех обжига |
1408,39 |
1163,31 |
0,63 |
887,28 |
263,31 |
1432,79 |
18 |
Медпункт |
306,52 |
141,99 |
0,5 |
153,26 |
141,99 |
337,81 |
19 |
Проходная |
194,88 |
85,22 |
0,37 |
72,10 |
85,22 |
212,69 |
20 |
Магазин |
261,01 |
122,65 |
0,5 |
130,51 |
122,65 |
288,39 |
21 |
Освещение территории завода |
431,02 |
225,13 |
0,19 |
81,89 |
225,13 |
225,13 |
|
Итого по 0,4 кВ |
48769 |
33713,94 |
- |
28900 |
4813,94 |
49080,43 |
Электроприёмники напряжением 6 кВ |
|||||||
10 |
Компрессорная |
3150 |
2362,5 |
0,50 |
1575 |
731,56 |
4929,58 |
12 |
Насосная |
1725 |
1069,06 |
0,37 |
638,25 |
||
|
Итого по 6 и 0,4 кВ |
53644 |
33488,82 |
- |
31600 |
5545,50 |
54010,01 |
При окончательном выборе мощности компенсирующих устройств всей системы электроснабжения необходимо определить мощность компенсирующих устройств в сетях выше 1 кВ, в нашем случае 6 кВ.
Сперва, как и в случае с потребителями на 0,4 кВ, найдём мощность компенсирующих устройств для нагрузок каждого цеха (рассмотрим, как пример цеха на плане № – 10 (Компрессорная):
(25)
Так как установка компенсирующих устройств на 6 кВ в каждом цеху с потребителем на 6 кВ экономически нецелесообразна, то проведем расчёт для одной БКС на всё нагрузки высокого напряжения, имеющиеся на заводе:
(26)
По полученному значению выбираем компенсатор реактивной мощности 2×1350 кВАр КРМ 6,3-10,5 (УКЛ56, УКЛ57) - 1 350 кВАр (производства «Хомов электро»).
После выбора мощности компенсирующих устройств всех цехов (подразделений) завода, для нагрузки 6 кВ, необходимо скорректировать расчётные значения реактивной мощности всех цеховых ТП с учётом установленных батарей статических конденсаторов (БСК).
Итоговая мощность нагрузки на 6 кВ по заводу в целом с учётом установки БКС:
- потребляемая реактивная мощность с шин 6 кВ трансформаторной подстанции ПГВ:
(27)
- потребляемая полная мощность с шин 6 кВ трансформаторной подстанции ПГВ:
(28)
Результаты выбора БСК по всем цехам с потребителями 0,4 кВ и потребителям 6 кВ сведены в таблице 7.
Таблица 7 – Результаты выбора БСК
№ на плане |
кВАр |
Кол-во. и мощность БСК |
Тип БСК |
Электроприёмники напряжением 0,4 кВ |
|||
1 |
2503,22 |
550х4 |
КРМ 0,4-550-25 У3-У1 |
2 |
5248,19 |
875х6 |
АКУ 0,4-875-25 У3 |
3 |
3628,90 |
600х6 |
КРМ 0,4-600-50 У3-У1 |
4 |
4232,69 |
700х6 |
АКУ 0,4-700-25 У3 |
5 |
2998,96 |
500х6 |
КРМ 0,4-500-50 У3-У1 |
6 |
334,03 |
150х2 |
КРМ 0,4-150-50 У3-У1 |
7 |
341,39 |
150х2 |
КРМ 0,4-150-50 У3-У1 |
8 |
618,42 |
300х2 |
КРМ 0,4-300-25 У3-У1 |
9 |
2987,55 |
750х4 |
АКУ 0,4-750-25 У3 |
10 |
1135,51 |
600х2 |
КРМ 0,4-600-50 У3-У1 |
11 |
882,79 |
450х2 |
КРМ 0,4-450-50 У3-У1 |
12 |
825,22 |
425х2 |
КРМ 0,4-425-25 У3-У1 |
13 |
450,65 |
250х2 |
КРМ 0,4-250-50 У3-У1 |
14 |
943,63 |
475х2 |
КРМ 0,4-475-25 У3-У1 |
15 |
380,39 |
200х2 |
КРМ 0,4-200-50 У3-У1 |
16 |
743,87 |
375х2 |
КРМ 0,4-375-25 У3-У1 |
17 |
638 |
450х2 |
КРМ 0,4-450-50 У3-У1 |
Электроприёмники напряжением 6 кВ |
|||
Окончание таблицы 7
- |
7430,37 |
1 350х2 |
КРМ 6,3-10,5 (УКЛ56, УКЛ57) - 1 350 кВАр |
После выбора БСК производим проверку:
31 600 < 31 793,7