4. Компенсация реактивной мощности

Чтобы обеспечить коэффициент больше 0.9 необходимо компенсировать 41% потребляемой реактивной мощности

;

;

Из 2 значений используем наибольшее, для большего улучшения показателей.

4.2. Устанавливаем компенсатор реактивной мощности УКН-0.38-75УЗ (установка конденсаторная с номинальным напряжением 380 В, и номинальной мощностью 75 кВАр)

Определяем коэффициент мощности после установки батарей конденсаторов

;

Тогда полная мощность:

_{Используем централизованную установку батареи на трансформаторной подстанции на секции низковольтного напряжения. Поскольку компенсацию производим в одном цеху с сетью 380В, небольшого по размерам с большим числом оборудования то выгоднее использовать компенсатор на основе батареи конденсаторов, которая занимает меньше места, не требует частого обслуживания, возможность установки в любом сухом помещении.}

5. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Для потребителей 2 и 3категории рекомендуется использование однотрансформаторной подстанции. Это существенно экономит расходы на приобретения трансформатора.

Плотность нагрузки:

Поскольку плотность нагрузки не велика выбираем одно трансформаторную подстанцию. (Федорова, Старкова, стр 102)

Определим мощность трансформатора:

;

;

S_м – полная мощность нагрузки, с учетом компенсации, N – число трансформаторов, Ка – коэффициент загрузки (для 1 категории 0.65-0.7, для 2 и 3 0.95) (Федорова, Старкова, стр 103);

Выбираем ближайшие стандартные сухие трансформаторы со следующими номинальными мощностями: 250 кВА,(www.uztt.ru/transformatoryi_suhie_tsz). Сухие выбираем с учетом установки и из соображений пожарной безопасности, необходимости обслуживания.

Тип трансформатора и мощность, кВА	Номинальное напряжение, кВ			Потери, Вт			Напряжение короткого замыкания, %		Ток холостого хода, %
	ВН	НН	Холостого хода		Короткого замыкания
ТСЗ-250/6-10/0.4	10(6)	0.4	900		2870	5.5		3.3

Схема соединения: Ун/Ун-0 Д/Ун-11, Ун/Д-11

;

Трансформатор будет иметь запас по мощности.

Определим годовые потери мощности и энергии в трансформаторах.

схема и группа соединения обмоток: Yн/Yн-0;

цена: C₁ = 614387.00 руб.

Потери мощности в трансформаторе:

Принимаем: К_и.п = 0.05 кВт/квар - коэффициент изменения потерь, для трансформаторов для данного завода (Федоров, Старкова стр91).

;

;

;

.

Приведенные потери мощности в одном трансформаторе:

;

Технико-экономический расчет:

Капитальные затраты K₁ = C₁ = 614387 руб;

Годовые амортизационные отчисления:

C_а1 = К_a ∙ K₁ = 0.1 ∙ 253995.00 = 61438.7 руб/год;

Стоимость годовых потерь электроэнергии:

;

Суммарные эксплуатационные расходы:

С_э1 = С_а1 + С_п1 = 61438.7 + 3848.03 = 65287.5 руб/год.

6. Определение требуемых сечений питающих и распределительных кабелей

Для определения сечения провода от ГПП до внутрицехового трансформатора воспользуемся методом экономической плотности тока:

;

Расчетный ток питающего кабеля:

А;

Экономическая плотность тока – нормированное значение для заданных условий работы, определяем по ПУЭ, (Шеховцев табл. Стр.10)

Время использования максимума нагрузки определим исходя из максимально возможного времени эксплуатации: число смен – 2, часов в смене – 8. Тогда годовое время использования:

Данное значение входит интервал 5000…8700.

Для алюминиевого кабеля коэффициент равен 1,0

Экономически целесообразное сечение

мм²

Так как для силового кабеля установлено минимальное сечение проводника, которое выпускает промышленность, равно16 мм², то принимаем: = 16 мм² .

Максимальный ток, который может протекать по кабелю, определяем по ПУЭ, таб. 1.3.16: I_каб = 75А.

По сечению и номинальному напряжению U_ном = 10 кВ производим выбор кабеля СИП-3-1S16-10 защищенный, с Uном=10кВ.

Провод самонесущий изолированный, защищенный для воздушных линий передач, изготовлен по ГОСТ Р 52373-2005. 

С - самонесущий И – изолированный П – провод

 

1. Многопроволочная уплотненная алюминиевая жила округлой формы

2. Нулевая уплотненная несущая жила из сплава алюминия, круглой формы, скручена из круглых проволок

3. Скрутка из изолированных токопроводящих жил, скрученных вокруг нулевой жилы несущей; скрутка жил по правому направлению 

Для передачи электроэнергии до трансформаторной подстанции будет использоваться воздушная кабельная линия.

Преимущество воздушной ЛЭП в том, что отсутствует риск повреждения при земляных работах, необходимости прокладывать траншею, кабель не будет разлагаться в окружающей среде. Недостаток в необходимости установки опор ЛЭП, подвержен влиянию стихийных бедствий

Кабель от ТП до РП-3 выбираем исходя из номинального тока:

;

До щитовой прокладываем медный силовой кабель в траншее.

Сечение определяем по ПУЭ, табл. 1.3.5: прокладываем в одной трубе один трехжильный кабель с сечением токопроводящей жилы q = 25 мм² .

По сечению и номинальному напряжению U_ном = 0.4 кВ производим выбор марки кабеля по [3]: силовой кабель с пластмассовой изоляцией ПВГ (число жил: 3, напряжение = 0.66 кВ, сечение основных жил = 25 мм²).

Длина кабеля от трансформатора до щитовой l = 50 м.

;

- удельное индуктивное сопротивление провода на м;

;

Полное сопротивление:

;

Определим падение напряжения:

;

;

Следовательно, кабель выбран правильно и проверку на допустимую просадку напряжения прошел.

Распределительный кабель от трансформаторной подстанции до РП3 выбирается по допустимой плотности тока.

Расчетный ток распределительного кабеля

;

;

До РП3 прокладываем алюминиевый кабель.

Сечение определяем по ПУЭ, табл. 1.3.5: прокладываем в трубе один трехжильный кабель с сечением токопроводящей жилы q = 35 мм² . Кабель прокладываем вдоль стены.

По сечению и номинальному напряжению U_ном = 0.4 кВ производим выбор марки кабеля: АВВГ 4х35 (число жил 4, напряжение = 0.66 кВ, сечение основных жил = 35 мм²).

Длина кабеля от трансформатора до щитовой l = 15 м.

Произведем проверку на допустимую просадку напряжения:

Согласно ПУЭ допустимая потеря напряжения в линии электропередач должна быть не более 5%.

;

Активное и индуктивное сопротивление согласно паспортным данным:

;

;

Сопротивление провода от ТП до РП:

;

;

Полное сопротивление:

;

Определим падение напряжения:

;

;

Следовательно, кабель выбран правильно и проверку на допустимую просадку напряжения прошел.

Кабель от РП-3 до зубофрезерного станка выбираем исходя из номинального тока:

Расчетный ток распределительного кабеля

До станка прокладываем алюминиевый кабель.

Сечение определяем по ПУЭ, табл. 1.3.5 q = 25 мм² .

По сечению и номинальному напряжению U_ном = 0.4 кВ производим выбор марки кабеля АВВГ 4х25 (число жил 4, напряжение = 0.66 кВ, сечение основных жил = 25 мм²).

Длина кабеля от РП1 до станка l = 10 м.

Произведем проверку на допустимую просадку напряжения:

Активное и индуктивное сопротивление согласно паспортным данным:

;

;

Сопротивление провода от ТП до РП:

;

;

Полное сопротивление:

;

Определим падение напряжения:

;

;

Следовательно, кабель выбран правильно и проверку на допустимую просадку напряжения прошел.

Фрагмент кабельно трубного журнала

Кабельный журнал

№	Марка	Выход	Вход	L, м	R,Ом	X,Ом	Iр, А	q, мм2	,%
1	СИП-3-1S16-10	ГПП	ТП	900	1.1	0.072	14.77	100	-
2	АВВГ	ТП	РП-3	15	0.012	0.00123	82.5	35	0.26
3	АВВГ	РП-3	Зубфрез. станок	10	0.012	0.0015	61	25	1.9