Файл: Экономикалык блімінде ЖелКн жйесін пайдалануды негіздемесі жасалды.doc
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 136
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Желіден өтетін есептеу тоғы:
. А (3.9)
Тоқтың экономикалық тығыздығы бойынша қимасын анықтаймыз (jэ):
, мм2 (3.10)
мұндағы j=1,3 А/мм2 , Тм=2600 сағ кезіндегі алюминии сымдардағы токтың экономикалық тығыздығы [4,199бет]
10кВ-тік ЭБЖ АС –25, Iдоп=130А сымды қабылдаймыз. [4, Кесте7.12]
Меншікті кедергілері r0=1,14 Ом/км., x0=0.345 Ом/км.
Таңдалған қиманы тексереміз:
Жұмыс тоғынан қызу шарты бойынша:
Iдоп= 130А>Iр=22,86А
Авариялық режимді тексеру
Iав=2∙Iр=2∙22,86=45,72Aдоп=130 A .
ЭБЖ-гі электр энергия шығындарын анықтаймыз:
, кВт∙сағ (3.11)
кВт∙сағ
мұндағы R- желінің кедергісі, Ом.
R=r0∙L (3.12)
R =1,14∙2=2,28 Ом,
l=2 км – желі ұзындығы.
Жоғарлатқыш трансформаторды таңдау
Sтр =791,89 кВА
Авариялық режимге есептейміз 400 кВА
Жүктелу коэффициенті келесі формуламен табылады:
(3.1)
Трансформатордағы активті қуаттың анықталуы:
Рт=Рхх+Ркз. Кз2 ; (3.3)
Трансформатордағы реактивті қуаттың анықталуы:
Qт=Qхх+Qкз. Кз2= . Sнт+ . Sнт. Кз2 ; (3.4)
Төмендеткіш ТМ-400-0,4/10 трансформаторын таңдаймыз:
Паспорттық берілгендері:
Sнт=400 кВА, Iх=2,1%, Uкз=4,5%, Рхх=0,83 кВт, Ркз=5,5 кВт
Трансформатордағы қуат шығындарын есептелуі:
Кз=0,99;
Рт=0,83+5,5. 0,992=2,16 кВт
Qт= . 400+ . 400. 0,992=9,5 квар
ТП-нің толық жүктемесі тең:
Рp.тп= Рp0,4+Рт =710+2,16=712,16 кВт;
Qp.тп= Qp0,4+Q т =276,9 +9,5=286,4 квар
Трансформаторлардағы энергия шығындары:
, сағ (3.19)
сағ
Трансформатордағы энергия шығындарын анықтаймыз
ΔWтр=ΔPхх∙Tвкл+ΔPкз∙ τ ∙Kз2 , кВт∙сағ; (3.20)
ΔWтр=0,83∙2000+5,5∙1292∙0,992=8624,59 кВт∙сағ.
мұндағы Твкл=2000сағ – екі ауысыммен жұмыс істеу кезіндегі уақыт шамалары [2, Кесте2.25]
Барлық шығындармен есептелген жылдық электр энергия пайдалану:
, кВт∙сағ (3.21)
,кВт∙сағ
3.2 Жарқырмалы энергия көздері арқылы электрмен қамтымасыздандыруды есептеу
3.2.1 Жел энергетикасының негізгі параметрлерін есептеу
1 м2 көлденең қимасы арқылы өтетін жел ағынының Nудi(Vi) меншікті қуаты келесі формула арқылы анықталады [7]:
(3.22)
мұндағы - нормалді жағдайдағы ауаның берілген тығыздығы нормальді жағдайдағы ауаның берілген тығыздығы
V – жел жылдамдығы, м/с;
Осыған орай желдің қуаты оның үш дәрежелі жылдамдығына пропорционал болады, және де бұл қуатты бағалау үшін желдің жылдамдығы жөнінде мағлұматтың болуы жеткілікті.
Меншікті энергия желдің жылдамдығының ықтималдық сипатын ескере отырып, келесі формуламен анықталады:
(3.23)
мұндағы Руд - желдің меншікті қуаты,Вт/м2;
Vi- желдің i-ші жылдамдығы, м/с;
ti(Vi) - t уақытындағы i-ші жел жылдамдығының әсер ету ықтималдығы.
Есептеудің нәтижесін 3.3 кестеге енгізіледі.
Жел – бағытталған ауа массаларының қозғалысы. Жел энергиясын күн энергиясының бір бөлігі ретінде қарастыруға болады, себебі күн жердегі ауа райына әсер етеді. Күн жер бетін әр түрлі қыздыруынан жел пайда болады. Судың беті және бұлтпен жабылған аумақта жай қызыды; ал күннің жарығы тікелей түсетін аумақтар тезірек қызыды.
Желдің жылдамдығына географиялық орта және жер беті, табиғи және қолдан жасалған, қыр, ауыл және құрылыстар кедергі болады. Сол себепті желге кедергі болмайтын ЖЭС жоғарғы жерде және биік ағаштар, тұрғын үйлерден қашықтықта орналасады.
3.1 сурет. Жел жылдамдығы қайталану графигі
3.3 к е с т е - жел энергияның потенциалын есептеу
Vi , м/с | t,сағ | Pм, Вт/кв.м | Wм ,кВт*с/м2*жыл |
0,5 | 180 | 0,08 | 0,01 |
1 | 757 | 0,61 | 0,46 |
2 | 1081 | 4,90 | 5,30 |
3 | 1194 | 16,55 | 19,76 |
4 | 887 | 39,23 | 34,80 |
5 | 636 | 76,63 | 48,73 |
6 | 529 | 132,41 | 70,04 |
7 | 449 | 210,26 | 94,41 |
8 | 453 | 313,86 | 142,18 |
9 | 369 | 446,88 | 164,90 |
3.3 к е с т е н і ң соңы
10 | 336 | 613 | 205,97 |
11 | 308 | 815,9 | 251,3 |
12 | 219 | 1059,26 | 231,98 |
13 | 161 | 1346,76 | 216,83 |
14 | 128 | 1682,07 | 215,31 |
15 | 37 | 2068,88 | 76,55 |
16 | 60 | 2510,85 | 150,65 |
17 | 29 | 3011,67 | 87,34 |
18 | 17 | 3575,02 | 60,78 |
19 | 18 | 4204,57 | 75,68 |
20 | 14 | 4904 | 68,66 |
21 | 13 | 5676,99 | 73,80 |
22 | 8 | 6527,22 | 52,22 |
23 | 3 | 7458,37 | 22,38 |
24 | 1 | 8474,11 | 8,47 |
| 7887 | | 2378,50 |
3.2 – сурет. Қантар айы кезіндегі максималды және минималды жел күндері
3.3 сурет. Шілде айы кезіндегі максималды және минималды жел күндері
3.2.2. Жел электр қондырғыны таңдау
Жоғарыдағы мәліметтерді байланысты қуаты 10кВт желқондырғысын EuroWind 10 таңдалады. Оның негізгі техникалық мінездемелері 2.6 кестеде келтірілген.
3.4 к е с т е – ЖЭҚ-ның техникалық сипаттамалары
Ротордың диаметрі | 8 метр |
Қалақтың саны | 3 дана. |
Бағыты | Жел бойынша (контроллермен басқарылады) |
Қалақтың материалы | FRP (композитті материал) |
Бастапқы жылдамдық | 2 м/с |
Ең көп алымдылық( 12 м/с) | 13 000 Вт |
Генератордың бастапқы кернеуі | 240В |
Инвертордан кейінгі кернеуі | 220В немесе 380В |
Дауыл желге төзімділігі | 45 м/с дейін |
Желден қорғауы | автоматты флюгирлеу |
Ротордың айналу жылдамдығы | 200 оборотов/мин |
Желтурбинаның түрі | PMG (тұрақты магнитті) |
3.4 к е с т е соңы
Жұмыс температурасы | -40 бастап +60 C дейін |
Заряд контроллері | интеллектуалды |
Бір жылда өндірілетін орташа энергиясы ( 6 м/с) | 27500 кВт∙сағ/жыл |
Діңгегтің биіктігі | 12 м |
Салмағы | 1391 кг |
3.4. сурет. Желқондырғысы қуатының жел жылдамдығына тәуелділігі
Жүктеме графигінен 2 м/с-ке дейін және 23 м/с-тан бастап ЖЭҚ қуаты 0-ге тең екендігі белгілі. Осы диапазондағы барлық сағаттарын қосқанда, ЖЭҚ жылдық бос тұру уақыты анықталады:
tпр
= (8760-7887)+180+757+3+1=873+941=1814 сағ/жыл.
ЖЭҚ-ның жыл бойы өндірілген энергиясы WЖЭҚжыл келесі формуламен анықталады:
(3.24)
Есептеу нәтижелері 3.5 – кестеге «ЖЭҚ-ның энергетикалық сипаттамалары»
3.5 к е с т е - ЖЭҚ-ның энергетикалық сипаттамалары
Vi , м/с | ti, сағ | Pжел, кВт | PЖЭҚ, кВт | Wжел, кВт*сағ | WЖЭҚ, кВт*сағ | Kқолдану |
2 | 1081 | 0,38 | 0,2 | 416,15 | 216,2 | 0,52 |
3 | 1194 | 1,30 | 0,9 | 1551,31 | 1074,6 | 0,69 |
4 | 887 | 3,08 | 1,3 | 2731,70 | 1153,1 | 0,42 |
5 | 636 | 6,02 | 1,8 | 3825,58 | 1144,8 | 0,30 |
6 | 529 | 10,39 | 2,5 | 5498,44 | 1322,5 | 0,24 |
7 | 449 | 16,51 | 3,5 | 7410,89 | 1571,5 | 0,21 |
8 | 453 | 24,64 | 5 | 11160,88 | 2265 | 0,20 |
9 | 369 | 35,08 | 7,2 | 12944,46 | 2656,8 | 0,21 |
10 | 336 | 48,12 | 10 | 16168,49 | 3360 | 0,21 |
11 | 308 | 64,05 | 11,4 | 19726,90 | 3511,2 | 0,18 |
12 | 219 | 83,15 | 13 | 18210,34 | 2847 | 0,16 |
13 | 161 | 105,72 | 11,8 | 17021,04 | 1899,8 | 0,11 |
14 | 128 | 132,04 | 9,5 | 16901,46 | 1216 | 0,07 |
15 | 37 | 162,41 | 7,6 | 6009,05 | 281,2 | 0,05 |
16 | 60 | 197,10 | 6 | 11826,09 | 360 | 0,03 |
17 | 29 | 236,42 | 4,6 | 6856,06 | 133,4 | 0,02 |
18 | 17 | 280,64 | 3,7 | 4770,86 | 62,9 | 0,01 |
19 | 18 | 330,06 | 2 | 5941,05 | 36 | 0,01 |
20 | 14 | 384,96 | 0,8 | 5389,50 | 11,2 | 0,0021 |
21 | 13 | 445,64 | 0,4 | 5793,37 | 5,2 | 0,0009 |
22 | 8 | 512,39 | 0,2 | 4099,10 | 1,6 | 0,0004 |
23 | 3 | 585,48 | 0,1 | 1756,45 | 0,3 | 0,0002 |
| | | | 186009,17 | 25130,3 | 0,135 |
3.5 сурет – ЖЭҚ-ның қуаты жел жылдамдығынан тәуелділігі
Wi барлық шамасын қосқанда, жылдық энергия көлемі анықталынады WВЭУжыл = 25130,3 кВт*сағ/жыл.,
ЖЭҚ-ның жылына жұмыс істейтін жалпы уақыты:
hВЭУ= Тгод – tпр = 8760 – 1814 = 6946 сағ. (3.25)
(3.26)
3.6 сурет. ЖЭҚ-дың жалпы қуаты.
3.6 к е с т е – ЖЭҚ –дың қуаттары
Pф,кВт | Pmin,кВт | Pcp,кВт | Pmax,кВт |
1161,56 | 255,83 | 1154,25 | 2665,5 |
3.2.3 Түзеткіштерді таңдау
Pathfinder түзеткіштері 10 кВт қуатты 48 В шығыс кернеулерімен шығарылады. Құрылғылар оның компоненттеріне, сонымен қатар екі универсалды тұрақты тоқ шиналарына жеңіл қосыла алатындай құрастырылған, бұл қолданушыға жүктеме, тарату құрылғыларын, батареяларды және дабыл сигналдарын жіберетін сымдарды қосуға мүмкіндік береді. Сондай ақ мұндай конструкция модульдерді ауыстыру және жүйені масштабтауды орындайды.
3.7 сурет - Pathfinder түзеткіші
Желідегі асқын жүктемелерден қорғану үшін Pathfinder түзеткіштерінде ұзақ уақытқа шыдамды орнында ауыстырылатын металл-оксидті варисторлар қолданылады. Шығыс кернеуінің кең диапазоны қоректену желісіндегі кернеу ауытқуының алдан алады. Тез әрекет етуші ерігіш сақтандырғыштарды қоса пайдалану қоректену желісінің ортақ сенімділігін арттырады және токты сөндіру максималды шегін үлкейтеді, бұл жүйе ауытқуларын төмендетеді.
Pathfinder түзеткіштерінде Argus Technologies зауытының SM сериялы қосымша басқару панельдерін орнату мүмкіндігі бар, ол оператордаң негізгі интерфейсі болып табылады және байланыс жүйелеріне алыстатылған рұқсаты бар. Бұл түзеткішпен орнату, баптау мен басқару орталықтанған әрі көзді қолдануды оңайлататын бір қадамды процесс екенін білдіреді.
Техникалық сипаттамалары:
- Кіріс кернеуінің диапазоны: 187 - 264В АС;
- Қуаты: 10000Вт;
- Қуат коэффициенті: > 0.99 (при нагрузке 50 - 100%);
- Шығыс кернеуі: 42 – 60В;
- Шығыс тоғы (максимум): 185А, (235А);