2.2 Компенсация реактивной мощности

Физическая сущность Cos φ заключается в том, что он показывает какую часть активной мощности потребляет приемник или группа приемников от полной мощности, подводимой к ним.

Для объектов Cos φ р рассчитывается по формуле

, (8)

где- Pp и Sp – определяется по таблице 2

,

Энергоснабжающая организация для всех объектов, предприятий задает нормативное значение Cos φ в пределах

Источники реактивной мощности: конденсаторные батареи, синхронные двигатели, вентильные статические источники реактивной мощности, специальные быстродействующие источники реактивной мощности. Конденсаторные батареи устанавливают на секциях шин, вблизи ЭП.

Если Cos φ р < Cos φ норм , тогда необходимо рассчитать сколько реактивной мощности ∆Qку, кВАр нужно отдать в сеть, чтобы повысить его до нормативного значения, по формуле

(9)

где Рсм- активная средняя мощность за максимально загруженную смену, из табл. 2 итого по объекту

Если Cos φ р= Cos φ норм

Если Cos φ р>Cos φ норм

Если Cos φ р≈ Cos φ норм, то ∆Qку незначительное число, то есть выбрать батареи не представляется возможным, тогда нужно воспользоваться естественной компенсацией.

Далее приступаем к выбору числа и мощности компенсирующих устройств.

Число компенсирующих батарей принимается равным или кратным числу источников питания.

Если на объекте I,II и III категории ЭП, то nб принимается по наиболее ответственной категории

nб= 2,4,6, и т.д.

I, II, III к. ЭП – nб

nб ×

Принимаю 2 конденсаторные батареи типа: УКЛН – 0,38-300-150 УЗ. Напряжением 0,38кВ, Мощностью 300кВАР.

2.3 Расчет и выбор силового трансформатора

Мощность силовых трансформаторов выбирается по полной мощности средней за максимально загруженную смену с учетом компенсации реактивной мощности Sсм кВА, по формуле:

(10)

где - активная средняя мощность за максимально загруженную смену, кВт

Qсм – реактивная средняя мощность за максимально загруженную смену кВАр

- сумма номинальной реактивной мощности выбранных конденсаторных батарей; кВАр

Определяем расчетную мощность Sт, кВА одного трансформатора по формуле

(11)

где: - число силовых трансформаторов; шт

По справочнику выбираем два трансформатора, для их сравнения и выбора более подходящего:

ТМ-400/10

Оформляют таблицу с паспортными данными трансформаторов по выбранной номинальной мощности.

Таблица 3 – Паспортные данные трансформаторов.

∆Рхх, кВт	∆Ркз, кВт	Uкз, %	Iкз, %	u * 35 руб
1,05	5,5	4,5	2,1	179000

Проверяют выбранные трансформаторы по коэффициенту загрузки в нормальном режиме работы, Кз, по формуле

(12)

Где Nт- количество трансформаторов, шт;

Sнт- номинальная мощность трансформатора, кВА;

(13)

К=(0,6÷0,8),

Учитывая перспективу развития производства данного объекта коэффициент загрузки в нормальном режиме работы, Кз, может увеличиваться. Коэффициент загрузки в аварийном режиме работы, Кзав, получился меньше 1,4, поэтому трансформатор может работать по 6 часов в течение 5 суток.

Определяют потери реактивной мощности при холостом ходе в трансформаторе, ∆Qхх, кВАр, по формуле

(14)

где: Iхх- ток холостого хода в трансформаторе, %, таблица 2;

Определяют потери реактивной мощности при коротком замыкании в трансформаторе, ∆Qкз, кВАр, по формуле

(15)

где Uкз- напряжение короткого замыкания в трансформаторе, %, таблица 2;

Определяют приведенные потери активной мощности при коротком замыкании в трансформаторе, ∆Р'кз, кВт, по формуле

(16)

где ∆Ркз- потери мощности при коротком замыкании в трансформаторе, кВт;

=5,5+0,03×18=6,04 кВт

Кэп- коэффициент эквивалентных потерь;

Кэп=0,01 ÷ 0,12

Определяют приведенные потери активной мощности при холостом ходе в трансформаторе, ∆Р'хх, кВт, по формуле

(17)

где ∆Рхх- потери мощности при холостом ходе в трансформаторе, кВт;

=1,05+0,03×8,4=1,302кВт

Кэп- коэффициент эквивалентных потерь;

Определяют полные приведенные потери активной мощности в трансформаторе, ∆Р'т, кВт, по формуле

(18)

где: Кз- коэффициент загрузки трансформатора;

Nт- количество трансформаторов, шт;

=(1,302+1,96×11,83)×2=26,28кВт

Определяют капитальные затраты на приобретение и эксплуатацию трансформатора, К, руб, по формуле

К=Ц ×Nт, руб (19)

где Ц- стоимость трансформатора, руб;

Nт- количество трансформаторов, шт;

К=179×2=358 тыс.руб

Определяют потерянную электроэнергию в трансформаторе, Ип,ээ, руб по формуле

Ип,ээ = ∆Р'т ×Тг ×Со, руб (20)

где ∆Р'т- полные приведенные потери активной мощности в трансформаторе, кВт;

Тг- число часов работы трансформатора в год;

Со- стоимость одного кВт энергии, руб;

Ип,ээ ==26,2*4304*17216=1941358796 руб.

Определяют издержки на амортизацию при эксплуатации трансформатора, Иа, руб, по формуле

Иа = Na*К/100, руб.

(21)

где К- капитальные затраты на приобретение и эксплуатацию трансформатора, руб;

Nа- норма амортизации трансформатора, %;

Nа=10%

Иа =10*358/100=35,8руб

Определяют затраты на приобретение и эксплуатацию трансформатора, З, руб, по формуле

З=N+Рн ×К, руб (22)

где N- издержки при эксплуатации трансформатора, руб;

К- капитальные затраты на приобретение и эксплуатацию трансформатора, руб;

Рн- нормативный коэффициент эффективного внедрения новой техники;

рн=0,15

З=35,8+0,15×358=89,5,руб

На основание выбора силового трансформатора выбираю КТП 400 со следующими данными.