4. Компенсация реактивной мощности

4.1Компенсацию реактивной мощности или повышенный коэффициент мощности электроустановок промышленных предприятий используют для снижения потерь из-за прохождения реактивных токов в электрических сетях.

4.2В цехе промышленного предприятия в качестве компенсирующих устройств применяют конденсаторные установки различных мощностей.

Мощность компенсирующего устройства определяют как разность между фактической реактивной мощностью нагрузки цеха Q_МАКС и предельной реактивной мощностью представляемое предприятием энергосистемы.

4.3Мощность компенсирующего устройства Q_КУ, кВАр, определяем по формуле:

Q_КУ = Р_МАКС  (tg_макс - tg_э), (4.1) /3 с.59/,

где tg_макс – фактический тангенс угла, соответствующий максимальной нагрузке цеха,

tg_макс = Q_МАКС/Р_МАКС, (4.2) /3 с.51/,

tg_макс = 34,5/44 = 0,78;

tg_э – экономический тангенс угла, задаваемый энергосистемой

tg_э = 0,35;

Q_КУ = 44∙(0,78-0,35) = 19 кВАр.

4.4Применением к установки конденсаторных батарей, не требуется.

5 ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

5.1Выбор типа, числа и мощности трансформаторов на цеховой подстанции определяется величиной и характером электрических нагрузок.

5.2Выбор мощности трансформаторов производится исходя из расчетной нагрузки с учетом компенсации реактивной мощности, продолжительности максимальной нагрузке в течение суток. Допустимые перегрузки трансформаторов и их экономической загрузке.

Мощность каждого трансформатора должна выбираться с таким учетом, чтобы при выходе из строя одного трансформатора второй на время ликвидации аварии с учетом на 140% должен покрывать нагрузку первой и второй категории в течение пяти суток, продолжительностью не более шести часов в сутки.

5.3По типовому суточному графику, для предприятий механической промышленности определяем продолжительность максимума нагрузки Т_МАКС, час:

Т_МАКС = 4ч.

5.4Коэффициент заполнения графика определяем по формуле:

К_ЗГ = S_СМ/S′_МАКС, (5.1) /3 с.54/,

где S_СМ – полная мощность за максимально загруженную смену,

, (5.2) /3 с.51/,

кВА;

S′_МАКС – полная расчетная мощность с учетом компенсации реактивной мощности,

, (5.3) /3 с.58/,

кВА;

К_ЗГ = 42,3 / 47 = 0,9

5.5Ориентировочная мощность трансформатора S_ТР, кВА, определяем по формуле:

S_ТР = S′_МАКС/К_Н, (5.4) /3 с.59/,

где К_Н – коэффициент допустимой нагрузки трансформатора,

К_Н = f(Т_МАКС;К_ЗГ), (5.5) /3 с.54/,

К_Н = f(4;0,9) = 1,04;

S_ТР = 47/1,04 = 45,2 кВА.

5.6Принимаем к установке два трансформатора мощностью S_НОМ = 40 кВА. Технические данные выбранного трансформатора заносим в таблицу 5.3.

Таблица 5.3

Тип	Напряжение обмоток, кВ		Потери, кВт		Напряжение короткого замыкания	Ток холостого хода
	ВН	НН	РХХ	РКЗ	UКЗ,%	IХХ,%
ТМ-40/10	10;6	0,4;0,69	0,19	0,88	4,5	3

[4 с.100]

5.7Проверяем загрузку выбранных трансформаторов:

а) В нормальном режиме:

К_З выбранного трансформатора определяем по формуле:

К_З = S′_МАКС/(2∙S_НОМ), (5.6) /3 с.54/,

К_З = 47/(2∙40) = 0,6.

б) В аварийном режиме:

Мощность потребителей первой-второй категории от общей нагрузки цеха определяем по формуле:

S_1-2 = 0,85 ∙ S′_МАКС, (5.7) /3 с.59/,

где 0,85 – доля нагрузки второй категории,

S_1-2 = 0,85 ∙ 56 = 47,6.

5.8Поверяем установившуюся мощность трансформатора в аварийном режиме при отключении одного из трансформаторов, и необходимостью обеспечить электроснабжение первой-второй категории в период максимальных нагрузок с допустимой загрузке оставшейся в работе трансформатор 140%.

1,4∙ S_НОМ > S_1-2, (5.8) /3 с.59/,

56 > 47,6.

5.9Следовательно выбранный мной трансформатор мощностью S_НОМ = 40 кВА обеспечивают электроснабжение нагрузок цеха как в нормальном так и в аварийном режиме.