Методические указания по выполнению отдельных разделов работы

Раздел 1 Выбор силового оборудования системы внешнего электроснабжения предприятия

К силовому оборудованию системы внешнего электроснабжения предприятия относятся трансформаторы 110 (35)/10 кВ, устанавливаемые в центре питания (ЦП) предприятия, и компенсирующие устройства (батареи силовых конденсаторов).

Расчеты по выбору номинальных мощностей указанного оборудования ведутся в такой последовательности:

• определяются расчетные активная и реактивная нагрузка предприятия;

• рассчитывается суммарная мощность компенсирующих устройств (КУ);

• выбираются номинальные мощности трансформаторов ЦП.

В таблице 1 задана суммарная номинальная активная мощность Р_Н(МВт) предприятия, то есть сумма номинальных мощностей отдельных цехов (промышленное предприятие) или объектов (железнодорожный узел).

Выбор силового оборудования и сечение линий электропередач согласно [1] ведется по расчетной нагрузке Р и Q, под которыми понимаются ихмаксимальные средние значение за полчаса. Интервал усреднения объясняется тем, что кабельные линии малого сечения (10 и 16 мм²) нагреваются до установившейся температуры примерно за 30 минут.

Расчетные нагрузки Р и Q, равно как и их номинальные значения, связаны между собой заданным в таблице 1 натуральным коэффициентом мощностиcosφ_Н.

Пересчет номинальных значений нагрузок Р_НиQ_Них расчетные значения, которые относятся к шинам 10 кВ предприятия ведется через усредненный коэффициент спроса К_Си коэффициент совмещения максимумов К_СМ. Первый из них учитывает то, что не все электроприемники объектов одновременно включены и работают на свою номинальную мощность. Второй учитывает не совпадение во времени получасовых максимумов отдельных объектов и принимается равным К_СМ= 0.9.

Таким образом,

Р = Р_Н·К_С·К_СМ, (1.1)

Q= Р·tgφ_Н. (1.2)

Устанавливаемые на предприятии компенсирующие устройства (КУ) снижают его полную мощность, поэтому расчет этой мощности должен предшествовать выбору мощности трансформаторов в центре питания (ЦП). Исходным параметром для расчета мощности КУ является заданное энергоснабжающей организацией экономически обоснованное значение коэффициента реактивной мощности tgφ_Э(Приложение 6).

Суммарная мощность КУ рассчитывается по формуле:

Q_К=Q–Ptgφ_Э.(1.3)

Найденная мощность КУ может быть размещена либо на шинах 10 кВ ЦП, в виде двух конденсаторных батарей на каждой секции подстанций, либо в виде нескольких комплектных установок на шинах 0.4 кВ понижающих подстанций на отдельных объектах предприятия (например, в цехах промышленного предприятия). В любом случае расчетная полная нагрузка ЦП должна учитывать найденную мощность (1.3):

S_К= √P²+ (Q–Q_К)²= √P²+Q²_Э. (1.4)

Здесь Q_Э– недокомпенсированная реактивная нагрузка предприятия, которая будет получена из энергосистемы, так называемая «входная», экономически целесообразная реактивная мощность.

Стандартизованные номинальные мощности двух трансформаторов в ЦП (Приложение 1) рассчитываются на основе формулы

S_Н≥ 0.7S_К. (1.5)

Коэффициент 0.7 в (1.5) учитывает допустимую 30–40% перегрузку оставшегося в работе трансформатора в случае выхода из работы одного из них.