- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Введение
- •1 Исходные данные
- •2 Схема электроснабжения корпуса
- •3 Выбор мощности высоковольтных синхронных двигателей компрессоров по заданной производительности
- •4 Расчет электрической нагрузки в сети напряжением до 1 кВ и выше 1 кВ
- •4.1 Метод расчёта
- •4.2 Исходные данные
- •4.3 Расчет электрических нагрузок рп
- •5.1 Расчетная схема
- •5.2 Исходные данные
- •5.2.1 Исходные данные защищаемого потребителя
- •5.2.2 Тип предохранителя
- •5.2.3 Исходные данные защищаемого проводника
- •5.3 Выбор, проверка и согласование предохранителя
- •5.3.1 Выбор предохранителя
- •5.3.2 Проверка предохранителя по отключающей способности
- •5.3.3 Согласование плавкой вставки с защищаемым проводником
- •5.3.4 Согласование по селективности с предыдущей плавкой вставкой
- •6 Выбор автоматических воздушных выключателей для защиты для защиты асинхронного двигателя и распределительного пункта
- •6.1 Расчетная схема
- •6.2 Исходные данные защищаемого потребителя 6.2.1 Асинхронный двигатель (ад)
- •6.2.2 Группа электроприёмников (эп)
- •6.3 Исходные данные защищаемого проводника
- •6.4 Выбор, проверка и согласование автомата
- •6.4.1 Выбор автомата
- •6.4.2 Проверка автомата на коммутационную способность
- •6.4.3 Согласование расцепителя с защищаемым проводником
- •7 Компенсация реактивной мощности в электрической сети напряжением до 1 кВ
- •7.1 Расчетная схема
- •7.2 Исходные данные
- •7.3 Вспомогательные расчеты
- •7.4 Распределение реактивных мощностей между источниками
- •7.5 Анализ результатов работы программы krm
- •8. Выбор сечений проводников на I, II и IV уровнях
- •8.1 Выбор сечения проводника на I уровне
- •8.2 Выбор сечения проводника на II уровне
- •8.3 Выбор сечения проводника на IV уровн
- •9 Выбор цеховых трансформаторов двухтрансформаторной подстанции
- •10 Расчёт токов трёхфазного короткого замыкания
- •10.1 Основные положения
- •10.2 Расчётная схема
- •10.3 Исходные данные
- •10.4 Расчёт токов трёхфазного короткого замыкания
- •11 Оценка влияния вентильного преобразователя на систему электроснабжения
- •11.1 Основные положения
- •11.2 Расчетная схема
- •11.3 Данные ивг
- •11.4 Исходные данные
- •11.5 Вспомогательные расчёты
- •11.6 Определение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения кu
- •12 Определение потерь и отклонений напряжений в
- •12.1 Основные положения
- •12.2 Расчетная схема
- •12.3 Расчет потерь и отклонений напряжений
- •13 Определение коэффициентов несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательностям
- •13.1 Общие положения
- •13.2 Расчёт коэффициентов несимметрии
- •Имеем: % и %,
- •13.3 Построение векторных диаграмм
- •Литература
7.3 Вспомогательные расчеты
а) Удельная стоимость потерь мощности
(7.5)
б) Затраты первые БК 0,38 кВ
(7.6)
где − усредненные удельные потери активной мощности в конденсаторах 0,38 кВ;
Е − ежегодные отчисления от капиталовложений для БК,
Е = Ен + Еа + Ео (7.7)
где Ен = 0,12 (1/год) − нормативный коэффициент эффективности капиталовложений;
Еа = 0,075 (1/год) − ежегодные отчисления от капиталовложений на амортизацию;
Ео = 0,008 (1/год) − ежегодные отчисления от капиталовложений на обслуживание
Е =0,12+0,075+0,008=0,199 (1/год);
З1бк = 0,199∙400+3,01∙4,5=93,23
в) Затраты первые СД
(7.8)
где D1 = 2,27 кВт − коэффициент аппроксимации, берется из распечатки;
Qном. СД − номинальная реактивная мощность СД, квар
(7.9)
где tg цсв = 0,484 - средневзвешенный тангенс для соs ц = 0,90;
з = 0,95 − усредненное значение КПД СД
квар.
г) Затраты вторые СД
(7.10)
где D2 = 3,11 кВт − коэффициент аппроксимации,
NСД = 1 − количество одинаковых СД в группе
д) Располагаемая реактивная мощность СД (Q м,i ,квар)
(7.11)
где kз.,Q − наибольший коэффициент загрузки по реактивной мощности
Наибольший коэффициент загрузки по реактивной мощности (kз.Q):
kЗ,Q = 3,2 −2,2 ∙ kзагр , если kзагр =0,9 …1,0 , (7.12)
1,94 − 0,8 ∙ kзагр , если kзагр = 0,7 … 0,9.
K З,Q = 1,94− 0,8∙0,76 = 1,332;
Qм = 1,332∙321∙1 = 427,572 квар.
е) Экономический коэффициент реактивной мощности ( tgэ,i)
(7.13)
где tg цБ,1 = 0,4 – взято из /4/ для Uном, вн= 35 кВ
ж) Экономическая реактивная мощность энергосистемы (Qэ,i, квар)
Qэ,i = tgэ,i ∙ Pp = 0,44∙257,4 =113,256 квар. (7.14)
з) Допустимая через трансформатор мощность (Qдоп , квар)
(7.15)
где kЗ,т = 0,7
квар.
7.4 Распределение реактивных мощностей между источниками
Расчет состоит из нескольких этапов.
I этап. Распределение реактивной мощности между СД и БК.
Рисунок 7.2–Расчетная схема для первого этапа
Используется оптимизационный метод Лагранжа.
Определяем множитель Лагранжа
л1 = З1БК = 93,23 (7.16)
Мощность СД без учета технических ограничений (QСД , Мвар)
квар. (7.17)
QБК = Qp – QCД,1 = 257,8 − 396,43 =-138,63 квар (7.18)
Т.к. QБК<0, то QБК =0
БК нет. Переходим на II этап.
На данном этапе для определения синхронной мощности СД используется значение определенные по следующей формуле:
,
при этом учитываются технические ограничения, а так же соотношения для QСД. Расчет на втором этапе проводится несколько раз, чтобы достигнуть баланса мощностей. При этом последовательно исключают СД с отрицательными мощностями, затем исключают СД с максимальными мощностями, а их мощности учитываются в нагрузке:
Оставшаяся реактивная мощность распределяется между оставшимися СД. Необходимо выполнения условия
квар
квар
Необходимо выполнения условия
Далее переходим на IV этап.
IV этап. Учет трансформатора.
Рисунок 7.3–Расчетная схема на стороне НН для четвертого этапа
Рисунок 7.4–Расчетная схема на стороне ВН для четвертого этапа
Этап выполняется, если трансформатор не может пропустить всю необходимую мощность, то есть при выполнении условия
QC,i + QCД,i > QДОП, (7.23)
где Qci - реактивная мощность от системы, квар
QC,3 + QCД,1 = 0+258 = 258 квар > QДОП = 110,2 квар.
Следовательно, трансформатор не может пропустить необходимую мощность.
Вычисляем мощность батарей конденсаторов(QБК,4, квар).
QБК,4 = Qр − QДОП = 257,8 −110,2 = 147,6 квар. (7.24)
Рассматриваем схему на рисунке 7.4.
Так как QCД = 257,6 квар > QДОП = 110,2 квар, то переходим на II этап: QCД= Qр= 110 квар, (7.25)
QБК = Qр − QСД =257,6 −110,2 = 147,6 квар
Расчет закончен. Результаты расчета сведем в таблицу 7.3.
Таблица 7.3–Значения реактивных мощностей от источников
Реактивная мощность от СД
QCД,4 , квар |
Реактивная мощность от системы
Qc,4 , квар |
Реактивная мощность от БК
QБК,4 , квар |
Суммарная реактивная мощность всех источников Q∑ , квар |
110,2 |
0 |
147,6 |
257,8 |
Правильность проведенного расчета подтверждается распечаткой работы программы KRM пакета прикладных программ PRES-1.