2.2 Розрахунок середнього значення коефіцієнта потужності і вибір компенсуючого пристрою

Установка комплектного КУ дозволяє значно зменшити витрати електричної енергії у мережі за рахунок виробництва реактивної потужності на місці її споживання, ніж розвантаження живлячих мереж від передачі реактивної потужності. При цьому знижується струм у живильних лініях і трансформаторах, а виходячи з цього і витрати електричної енергії.

Компенсацію реактивної потужності електроустановок промислових підприємств проводять за допомогою статичних конденсаторів, які ввімкнені паралельно еп.

Вихідні дані беремо з кп підрозділ 2.1 розрахункової частини:

U_н=0,4 кВ, Р_змΣ=370,31 кВт, Q_змΣ=357,95 квар, Р_макс=474 кВт, S_макс=593,97 кВА.

Визначаємо фактичне значення tg .

tg _ф =Q_змΣ / Р_змΣ, (2.15)

tg  _ф =357,95/370,31=0,97;

cos φ=0,72.

Визначаємо потужність конденсаторної установки.

Q_{к розр} = Q_ф – Q_е = P_змΣ(tg _ф - tg _е), квар (2.16)

де Q_ф – фактична реактивна потужність, що споживається підприємством у години активного максимуму системи, квар,

Q_е – ефективна реактивна потужність , яку може відпустити підприємству енергозабезпечуюча організація, квар,

P_змΣ – середня активна потужність за найбільш завантажену зміну у години активного максимуму системи, кВт,

tg _ф – фактичний тангенс кута , відповідний Q_ф,

tg _е – оптимальний тангенс кута , відповідний Q_е, згідно з постановою Ради міністрів України для канатного виробництва, tg _е = 0,27.

Q_{к розр} =370,31 (0,97 - 0,27)= 258 квар.

Беремо дві комплектні конденсаторні установки (ККУ) типу УК-0,38-110, потужністю Q_к =110 квар кожна, згідно з [1] таблиця 3.5 с. 133.

Визначаємо розрядний опір для кожної ККУ.

R _розр = , Ом (2.17)

де U_{ф ку} – фазна напруга підключення КУ, кВ,

Q_к – потужність КУ, квар.

R _розр = 21818 Ом.

Вибираємо схему підключення КУ до шин 0,4 кВ.

Рисунок 2.1 - Схема підключення до шин 0,4 кВ

Визначаємо орієнтовні втрати потужності у трансформаторах і лініях електропередач (ЛЕП).

Р_т = 0,02S_нн, кВт, (2.18)

Q_т = 0,1S_нн, квар, (2.19)

Р_л = 0,03S_нн, кВт. (2.20)

де Р_т – активні втрати потужності у трансформаторах, кВт,

Q_т – реактивні втрати потужності у трансформаторах, квар,

Р_л – активні втрати потужності в ЛЕП,кВт,

S_нн – розрахункова потужність на шинах нижчої напруги цехової знижувальної підстанції (п/пс.), S_нн = S_макс =593,97 кВА.

Р_т = 0,02593,97=11,88 кВт,

Q_т = 0,1593,97=59,4 квар,

Р_л = 0,03593,97=17,82 кВт.

Уточнимо розрахунки для потужність ЕП за найбільш завантажену зміну та максимальної потужності S_зм і S_макс, з урахуванням втрат потужності в ЛЕП та трансформаторах і потужності ККУ.

S_зм = (Р_змΣ+Р_т+Р_л) ² + (Q_змΣ+Q_т - Q_к) ² , кВА (2.21)

S_макс = (Р_макс+Р_т+Р_л) ² + (Q_макс - Q_к) ² , кВА (2.22)

S_зм = (370,31+11,88+17,82) ²+(357,95+59,4–2*110) ² = 446,04 кВА,

S_макс =( 474+11,88+17,82) ²+(357,95–2*110) ² = 522,2 кВА.

Визначаємо час використання максимуму навантаження.

Т_макс = , годин (2.23)

де S_зм – уточнене значення потужності за найбільш завантажену зміну, кВА,

S_макс – уточнене значення максимальної потужності, кВА,

Т_річ – число роботи трансформатора за рік, Т_річ=8550 годин.

Т_макс = =7302 годин.