- •Краткое описание технологического процесса
- •2.3 Выбор электрических двигателей
- •2.4 Выбор схемы питающей и распределяющей сети цеха
- •Расчет электрических нагрузок
- •Компенсация реактивной мощности
- •Выбор числа и мощности трансформаторов с учетом силовой и освети тельной нагрузки
- •2.9 Выбор защитных аппаратов в сети 0,4 кВ
-
Компенсация реактивной мощности
Реактивная мощность - величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах: колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи синусоидального переменного тока, равна произведению действующих значений напряжения U и тока I, умноженному на синус угла сдвига фаз φ между ними: Q=U∙I∙sin ϕ (если ток отстаёт от напряжения, сдвиг фаз считается положительным, если опережает - отрицательным). Единица реактивной мощности - вольт-ампер реактивный (var, вар). Физически "реактивная мощность" - это, например, энергия, затрачиваемая на перемагничивание короткозамкнутой обмотки асинхронного двигателя при его работе, то есть любой асинхронный двигатель потребляет реактивную мощность из сети независимо от момента на своем валу. Реактивная мощность связана с полной мощностью S и активной мощстью Р соотношением: Q=. Синхронные генераторы, установленные на электрических станциях, могут как производить, так и потреблять реактивную мощность в зависимости от величины тока возбуждения, протекающего в обмотке ротора генератора. За счет этой особенности синхронных электрических машин осуществляется регулирование заданного уровня напряжения сети. Для устранения перегрузок и повышения коэффициента мощности электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности.
В качестве средств компенсации реактивной мощности используются статические конденсаторы напряжением до и выше 1 кВ и синхронные двигатели.
В данном курсовом проекте в качестве компенсирующих устройств, используются статические конденсаторы.
Компенсация реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cosφк=0,92...0,95.
Расчетная реактивная мощность КУ, определяется по формуле
Qк.р=α∙Рм(tg ϕ- tg ϕк), квар (23)
где α=0,9 - коэффициент показывающий повышения cosφ естественным способом;
tg ϕ - кoэффициeнт реактивной мощности до компенсации;
tg ϕк - коэффициент реактивной мощности после компенсации.
Принимается cos ϕк=0,95, тогда tg ϕк=0,33.
Qк.р=0,9∙163,21(0,82 -0,33)=76,4 квар.
По справочнику выбирается УКМ 58-04-100-33,3 УЗ мощностью Qк.ст =67 квар со ступенчатым регулированием по 33,3 квар, по одной на секцию.
Определяются фактические значения cos ϕф и tg ϕф после компенсации реактивной мощности по формуле
tg ϕФ = tg ϕ - , (24)
где Qк.ст – мощность компенсатора, квар.
tg ϕф = 0,82-=0,36
cos ϕф = 0,94
Определяется мощность на ШНН с КУ
Так как компенсация реактивной мощности не влияет на максимальную активную мощность, она остается равной тому же значению, что и до компенсации
Рм = 163,21 кВт.
Определяется максимальная реактивная мощность по формуле
Qм = Qм1-Qк.ст , квар, (25)
где Qм1 - максимальная реактивная мощность до
компенсации, квар.
Qм = 133,13-67=66,13 квар.
Определяется максимальная полная мощность по формуле (22)
Sм = = 176,1 кВ∙А.
Определяется максимальный ток по формуле (5)
=255,22 А.
Определяются потери в трансформаторе
Определяется потеря максимальной активной мощности по формуле
Рм=0,02∙ Sм , кВт (26)
Рм = 0,02∙176,1=3,52 кВт.
Определяется потеря максимальной реактивной мощности по формуле
Qм = 0,1∙Sм, квар (27)
Qм = 0,1∙∙176,1=17,61 квар.
Определяется потеря максимальной полной мощности по формуле (22)
Sм = = 17,96 кВ∙А.
Определяется мощность на ШВН
Определяется максимальная активная мощность путём суммирования максимальных активных мощностей
Рм=163,21 + 3,52 = 166,73 кВт.
Определяется максимальная реактивная мощность путем суммирования максимальных реактивных мощностей
Qм=66,13 +17,61 = 83,74 квар.
Определяется максимальная полная мощность по формуле (22)
SмΣ = = 186,6 кВ∙А.
Определяется максимальный ток по формуле (5)
=270,43 А.