2.3 Вибір комплектуючих пристроїв та місця їх розташування .

Активна енергія, споживана ЕП, перетворюється в інші види енергії: механічну, теплову, енергію стиснутого повітря і т. і. Визначений відсоток активної енергії витрачається на втрати. Реактивна потужність не зв¢язана з корисною роботою ЕП і витрачається на створення електромагнітних полей в електродвигунах (ЕД), трансформаторах, лініях. Проходження реактивних струмів в електричних мережах зумовлює додаткові втрати активної потужності в елементах систем електропостачання, додаткові втрати напруги, потребує збільшення номінальної потужності чи числа трансформаторів, знижає пропускну здатність усієї системи електропостачання (СЕП).

Для зменшення споживання реактивної потужності можна вжити такі міри, як природна компенсація (не потребує спеціальних компенсуючих пристроїв) і штучна компенсація (з вживанням компенсуючих пристроїв (КП).

Для здійснення штучної компенсації вживаються КП, які є джерелами реактивної енергії ємнісного характеру. До технічних засобів компенсації реактивної потужності відносяться наступні види КП: конденсаторні батареї (КБ), синхронні двигуни (СД), статичні джерела реактивної потужності (ДРП). Найбільше розповсюдження на ПП мають батареї конденсаторів за рахунок невеликої вартості установок, простоти обслуговування, відсутності шуму і обертаючих частин.. Тому в курсовому проекті в якості КП рекомендовано встановлення батарей конденсаторів, порядок розрахунку і вибору яких приводиться нижче. Але для кожного окремого випадку потрібно проводити аналіз доцільності встановлення того, чи іншого виду КП

Розрахунок КП проводиться в два етапи.

І етап

Визначається мінімальна кількість трансформаторів

, (2.21)

де P_max - максимальне розрахункове навантаження підприємства,

, (2.22)

де β_т – коефіцієнт завантаження трансформатора, для однотранс-

форматорних підстанцій β_т = 0,95 – 1,0; для двухтрансформаторних

підстанцій β_т = 0,65 – 0,75;

S_ном.т – номінальна потужність цехових трансформаторів.

Визначається оптимальна кількість за формулою

, (2.23)

де m – додаткова кількість трансформаторів, визначається за /6/.

Визначається найбільша потужність, яку доцільно передавати з сторони вищої напруги (ВН) в мережу НН

, (2.24)

Розраховується потужність компенсуючих пристроїв по першому етапу

. (2.25)

 

Іі етап

Додаткова сумарна потужність КП

. (2.26)

де g - коефіціент, який залежить від схем електропостачання цехових

трансформаторних підстанцій (ЦТП), визначається по /6/, або для

радіальних схем 0,8; для магістральних схем 1.

Якщо Q_н.к.2 < 0, то додаткова сумарна потужність Q_н.к.2 прирівнюється до0, Q_н.к.2 = 0.

Визначається сумарна потужність КП на стороні НН ЦТП

(2.27)

Сумарна потужність КП на стороні ВН ЦТП

(2.28)

За довідниковою літературою (по /1/, стор.133, 134) вибираються високо- і низьковольтні батареї конденсаторів.

Після вибору числа і потужності КБ потрібно розрахувати дійсну реактивну потужність, яку генерують встановлені КБ

(2.29)

 

Основною задачею компенсації реактивної потужності (КРП) системи є підвищення її косинусу потужності cos j, тому завершаючим етапом розрахунку КП є визначення коефіцієнту потужності системи після проведення компенсації - cosj_кп .

. (2.30)

Далі проводиться розрахунок техніко - економічної доцільності установки КБ

Розраховуються капітальні витрати на КБ

, (2.31)

де n₁, n₂,..., n_n – кількість батарей;

c₁, c₂,..., c_n – вартість батарей, визначається /9/.

Визначається вартість втрат в КП

, (2.32)

де DР_к – питомі втрати потужності в КП, визначаються по / 1/

Т_max – число годин використання максимуму навантаження.

Визначається потужність амортизаційних відрахувань

, (2.33)

де j_% - процент амортизаційних відрахувань ( в курсовому проектуванні

прийняти рівним 6,3 %).

Визначаються річні витрати на утримання і експлуатацію електроустановки

, (2.34)

де к_п – коефіціент приведених витрат (в курсовому проекті приймається

рівним 0,15).

Визначається річна економія за рахунок зниження втрат

, (2.35)

де к_е – економічний коефіціент

2.4 Вибір силових трансформаторов .

2.5 Розрахунок струмів короткого замикання

В електричних установках можуть виникати різноманітні види коротких замикань, які супроводжуються різким збільшенням струму. Тому електрообладнання, яке встановлюється в системах електропостачання, повинно бути стійким до струмів короткого замикання і вибиратися з врахуванням величин цих струмів.

Короткі замикання бувають слідуючих видів: трьохфазне (або симетричне); двухфазове; однофазне; подвійне замикання на землю.

Основними причинами виникнення таких видів коротких замикань в колах можуть бути : пошкодження ізоляції окремих частин електроустановки, невірні дії обслуговуючого персоналу, перекриття струмоведучих частин електроустановки.

Для того, щоб попередити шкідливий вплив струмів короткого замикання (к.з.) необхідно: усунути причини, які визивають к.з.; зменшити час дії захисту; вжити швидкодіючі вимикачі; вжити автоматичнке регулювання напруги (АРН); вірно розраховувати струми к.з. і по ним вибирати необхідну захисну апаратуру і пристрої для обмеження струмів к.з.

Способи розрахунків струмів к.з.