- •Введение
- •Лекция №1 Системы электроснабжения промышленных предприятий (сэс пп). Характеристика сэс. Упрощенная структура сэс. Требования. Предъявляемые к сэс. Вопросы проектирования сэс.
- •1.1. Характеристика системы электроснабжения
- •1.2. Упрощенная структура систем электроснабжения
- •1.3. Основные требования, предъявляемые к сэс
- •Экономичность систем электроснабжения
- •Надежность электроснабжения потребителей
- •Выполнение своих функций при определенных условиях
- •Безопасность и удобство эксплуатации
- •Возможность дальнейшего развития
- •Понятие о многоступенчатой передаче электроэнергии.
- •1.4. Проектирование систем электроснабжения
- •Основные этапы разработки и построения сэс
- •Основные принципы проектирования и построения схемы сэс
- •Основные задачи, решаемые при проектировании сэс
- •Лекция №2 Классификация и характеристика электроустановок. Классификация электроприемников (эп). Характеристика эп. Краткая характеристика графиков нагрузок.
- •2.1. Классификация и характеристика электроустановок
- •2.2. Классификация приемников электрической энергии
- •По электротехническим показателям
- •По режиму работы
- •По надежности электроснабжения
- •По исполнению защит от воздействия окружающей среды
- •2.3. Характеристика приемников электрической энергии
- •2.4. Краткая характеристика графиков нагрузок
- •2.4.1. Графики нагрузок индивидуальных приемников
- •2.4.2. Групповые графики электрических нагрузок
- •3.1. Коэффициенты, характеризующие графики нагрузок
- •Коэффициент включения
- •Коэффициент использования
- •Коэффициент загрузки
- •Коэффициент формы графика
- •Коэффициент спроса
- •Коэффициент максимума
- •Коэффициент одновременности максимумов нагрузки
- •Время использования максимальных нагрузок
- •3.2. Основные характеристики электрических нагрузок
- •3.2.1. Показатели нагрузок, характеризующие индивидуальные электроприемники
- •Установленная мощность
- •Номинальные нагрузки
- •Средние значения нагрузок
- •Среднеквадратичные значения нагрузок
- •Максимальные нагрузки
- •Расчётные электрические нагрузки
- •Потребляемая электрическая энергия
- •3.2.2. Показатели нагрузок, характеризующие группу электроприемников
- •Установленная мощность
- •Номинальные нагрузки
- •Средние нагрузки
- •Среднеквадратичные нагрузки
- •Максимальные нагрузки
- •Расчётные электрические нагрузки
- •Потребляемая электрическая энергия
- •3.3. Методы определения расчетных электрических нагрузок
- •3.3. Основные методы расчета электрических нагрузок
- •По номинальной мощности и коэффициенту использования
- •По номинальной мощности и коэффициенту спроса
- •По средней мощности и расчетному коэффициенту
- •По средней мощности и коэффициенту формы графика
- •3.3.1. Вспомогательные методы расчета электрических нагрузок
- •По удельному расходу электроэнергии на единицу продукции
- •По удельной мощности на единицу производственной площади
- •4.2. Определение пиковых нагрузок
- •4.3. Расчетные нагрузки осветительных электроустановок
- •4.4. Рекомендации по выбору метода расчета электрических нагрузок.
- •4.5. Компенсация реактивной мощности.
- •1. Коэффициент мощности.
- •Естественная компенсация реактивной мощности.
- •Компенсация реактивной мощности.
- •Выбор компенсирующих устройств.
- •5. Выбор местоположения компенсирующего устройства.
- •Продольная компенсация.
- •Вопросы для самопроверки.
- •Лекция № 5 Электрический баланс предприятия.
- •1. Составление электробаланса предприятия.
- •Определение потерь электроэнергии.
- •Дополнительные потери электроэнергии, обусловленные несинусоидальными токами.
- •Экономия электроэнергии на предприятии.
- •Література:
Выбор компенсирующих устройств.
При выборе компенсирующего устройства основным вопросом является выбор мощности компенсирующего устройства. При выборе мощности компенсирующего устройства стремятся к правильному распределению источников реактивной мощности и наиболее экономичной загрузке сети.
Требуемая мощность компенсирующего устройства выбирается с учётом наибольшей реактивной мощности Qэ, которая может быть передана из сетей энергосистемы. Должно соблюдаться условие:
, (9.7)
где Qр – расчётная потребляемая предприятием реактивная мощность, Qk – реактивная мощность, которая должна быть скомпенсирована на предприятии.
На предприятии задаётся режим потребления реактивной мощности с учётом его максимальных нагрузок. Это требование заключается в том, что задаются значения Qэ1 – реактивной мощности, выдаваемой энергосистемой предприятию в течении получаса в период максимальных активных нагрузок системы, и Qэ2 – средней реактивной мощности, передаваемой из сети энергосистемы или генерируемой в сеть в период её наименьшей нагрузки. Поэтому можно записать:
Qk max=Qp max-Qэ1 и (9.8)
Qk min=Qp min-Qэ2, (9.9)
где Qk max , Qk min необходимые мощности компенсирующего устройства в режиме максимальных и минимальных нагрузок, Qp max , Qp min – расчётная реактивная мощность предприятия в режиме максимальных и минимальных нагрузок.
Таким образом, недостаток в энергосистеме реактивной энергии для покрытия реактивных нагрузок предприятия устраняется за счёт компенсирующих устройств предприятия.
Для того, чтобы стимулировать предприятие на внедрение мероприятий по компенсации реактивной мощности введена система оплаты за электроэнергию и по потребляемой реактивной мощности.
Выбор мощности компенсирующих устройств и распределение их по сетям предприятия производят на основании технико-экономических затрат. Приведённые затраты на компенсацию реактивной мощности:
Зк=З0к+Зу,к1Qк+Зу,к2Qк2, (9.10) где Qк – реактивная мощность компенсирующего устройства, З0к – постоянная составляющая затрат, не зависящая от мощности Qк, Зу,к1 – удельные затраты на 1 квар реактивной мощности, Зу,к2 – удельные затраты на 1 квар2 реактивной мощности.
Постоянная составляющая затрат:
З0к=ЕнК0, (9.11)
где Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, К0 – затраты на коммутационную аппаратуру, регулирующие устройства и др.
На основе технико-экономического сравнения вариантов необходимо дополнительно рассматривать вариант, когда компенсирующее устройство вообще не устанавливается и предприятие будет вынуждено платить за потребление реактивной мощности.
Источники реактивной мощности напряжением 6-10 кВ более экономичны по сравнению с напряжением до 1 кВ. Однако передача реактивной мощности из сети 6-10 кВ в сеть до 1 кВ может привести к увеличению числа трансформаторов на ТП, обусловленного их дополнительной загрузкой, передаваемой реактивной мощностью, и соответственно к увеличению потерь электроэнергии в линиях и трансформаторах.
Мощность компенсирующего устройства в сетях напряжением до 1 кВ определяется по минимуму затрат выбором оптимального числа трансформаторов цеховых ТП и определением дополнительной мощности компенсирующих устройств ниже 1 кВ в целях оптимального снижения потерь в трансформаторах и в сети 6-10 кВ, питающей эти трансформаторы.
Рассчитанная таким образом мощность компенсации распределяется между всеми трансформаторами цеха пропорционально их реактивным нагрузкам.
Ориентировочное количество необходимых трансформаторов одинаковой оптимальной экономической мощности для покрытия всех электрических нагрузок цеха при неравномерном распределении этих нагрузок по площади цеха выбирается по выражению:
, (9.12)
где Sсм – полная средняя мощность цеха за максимально загруженную смену, Sном.т – оптимальная экономическая номинальная мощность трансформатора, β – рекомендуемый коэффициент загрузки трансформаторов, λ=cosφ2/cos φ1 отношение коэффициентов мощности на стороне вторичного напряжения трансформатора соответственно после и до компенсации реактивных нагрузок.
Наибольшая реактивная мощность, которая может быть передана из сети 6-10 кВ в сеть напряжением до 1 кВ для покрытия оставшейся нескомпенсированной реактивной мощности в сети до 1 кВ без увеличения числа устанавливаемых трансформаторов определяется:
, (9.13)
где Рсм2 – активная средняя нагрузка за максимально загруженную смену.