Расчет компенсации реактивной мощности и её экономическая эффективность в системе электроснабжения.Цель работы: приобрести навыки расчета компенсации реактивной мощности и определения её экономической эффективности в системе электроснабжения.Задание:

1. 
   Выбрать тип и сечение кабеля для КЛ1, КЛ2, КЛ3 без учета послеаварийных режимов. Тип кабеля выбирается произвольно по усмотрению студента. Сечение кабеля необходимо выбрать по величине нагрузки без учета мощностей конденсаторных установок.
   
2. 
   Определить величину и стоимость потерь энергии в КЛ3, КЛ2, КЛ1, Т без учета Q_к3, Q_к2 и Q_к1.
   
3. 
   Определить необходимую номинальную мощность конденсаторной установки Q_к3, Q_к2 и Q_к1, исходя из заданных условий.
   
4. 
   Определить величину и стоимость потерь энергии в КЛ3, КЛ2, КЛ1, Т с учетом Qк3, Qк2 и Qк1.
   
5. 
   Определить простые сроки окупаемости конденсаторных установок Qк1, Qк2, Qк3.
   

Исходные данныеФрагмент схемы системы электроснабженияРисунок 1.1 – Расчётная схемагде ЭГ – эквивалентный генератор;КЛ1, КЛ2, КЛ3 – кабельные линии; Т – силовой трансформатор; P₁, Q₁ – активная и реактивная мощности нагрузки подстанции (без учёта мощности передаваемой по КЛ2); Q_к1 – мощность конденсаторной установки подключённой к шинам РУ-0,4 кВ; P₂, Q₂ – активная и реактивная мощности нагрузки силового шкафа (без учёта мощности передаваемой по КЛ3); Q_к2 – мощность конденсаторной установки подключённой к шинам ШС; КМ – контактор с тепловым реле КК (вместе они – магнитный пускатель); Q_к3 – мощность конденсатора индивидуальной компенсации асинхронного электродвигателя АД.2. Параметры АД:

• 
  номинальная мощность P_н=20 кВт;
  
• 
  номинальный коэффициент мощности сos = 0,8 о.е.;
  
• 
  коэффициент загрузки К_з = 0,7 о.е.;
  
• 
  мощность индивидуального компенсирующего устройства (Q_к3) принять в соответствии с условием полной компенсации реактивной мощности, потребляемой АД;
  
• 
  время работы двигателя в течение года и стоимость электроэнергии принять по таблице для заданного варианта (рис. 1.1).
  

---

Таблица 1.1 – Время работы расчётной схемы и стоимость электроэнергии.

Вариант	Время работы, час./год	Стоимость электроэнергии, руб/кВт·час
13	2500	2,5

3. Параметры КЛ3:

• 
  марку и сечение кабеля выбрать самостоятельно;
  
• 
  длину кабеля принять равной 50 м.
  

4. Шкаф силовой ШС:

• 
  средняя мощность нагрузки шкафа без учёта АД: P_2ср=100 кВт, Q_2ср=80 квар;
  
• 
  уровень необходимой компенсации (Q_к2) соответствует tgφ=0,35 [5];
  
• 
  коэффициент формы графика нагрузки ШС k_ф=1,1.
  

5. Параметры КЛ2:

• 
  марку и сечение кабеля выбрать самостоятельно;
  
• 
  длину кабеля принять равной 100 м.
  

6. РУ-0,4 кВ:

• 
  максимальная активная мощность нагрузки трансформатора Т без учёта нагрузки ШС равна P_1макс = 600 кВт. Нагрузка на суточном интервале изменяется по заданному графику (табл. 1.2). Коэффициент мощности нагрузки не изменяется в течение суток и равен tgφ = 0,7.
  

Таблица 1.2 – Суточный график активной мощности нагрузки ТП в % от P_1макс.

Вариант	Интервалы времени суток, час.
	0÷2	2÷4	4÷6	6÷8	8÷10	10÷12	12÷14	14÷16	16÷18	18÷20	20÷22	22÷24
13	20	15	25	30	70	100	95	90	85	70	60	30

---

• 
  уровень необходимой компенсации (Q_к1) принять равным tgφ=0,35.
  

7. Параметры силового трансформатора Т:

• 
  тип трансформатора – ТМГ;
  
• 
  номинальная мощность 1000 кВА;
  
• 
  прочие необходимые параметры трансформатора выбрать по справочным данным.
  

8. Параметры КЛ1:

• 
  марку и сечение кабеля выбрать самостоятельно;
  
• 
  длину кабеля принять равной 200 м.
  

9. Информация о конденсаторах и конденсаторных установках представлена в таблицах 1.3, 1.4, 1.5 и на графиках (рис. 1.2, 1.3).Таблица 1.3 – Силовые конденсаторы напряжением 0,4кВ для индивидуальной компенсации

Тип конденсатора	Номинальная мощность, квар	Тип конденсатора	Номинальная мощность, квар
КПС-0,4-1	1,0	КПС-0,4-10	10,0
КПС-0,4-1,5	1,5	КПС-0,4-12,5	12,5
КПС-0,4-2,5	2,5	КПС-0,4-15	15,0
КПС-0,4-5	5,0	КПС-0,4-16,0	16,0
КПС-0,4-6	6,0	КПС-0,4-20	20,0
КПС-0,4-7,5	7,5	КПС-0,4-25	25,0

Таблица 1.4 – Нерегулируемые конденсаторные установки напряжением 0,4 кВ для мелкогрупповой и групповой компенсации.

Тип конденсаторной установки	Номинальная мощность, квар	Тип конденсаторной установки	Номинальная мощность, квар
УКРМ-0,4-20	20	УКРМ-0,4-150	150
УКРМ-0,4-30	30	УКРМ-0,4-175	175
УКРМ-0,4-40	40	УКРМ-0,4-180	180
УКРМ-0,4-50	50	УКРМ-0,4-200	200
УКРМ-0,4-60	60	УКРМ-0,4-225	225
УКРМ-0,4-67,5	67,5	УКРМ-0,4-250	250
УКРМ-0,4-75	75	УКРМ-0,4-275	275
УКРМ-0,4-80	80	УКРМ-0,4-300	300
УКРМ-0,4-100	100	УКРМ-0,4-325	325
УКРМ-0,4-120	120	УКРМ-0,4-350	350
УКРМ-0,4-130	130	УКРМ-0,4-400	400

---

Примечание: УКРМ – Установка Компенсации Реактивной Мощности.Таблица 1.5 – Регулируемые конденсаторные установки напряжением 0,4 кВ для мелкогрупповой и групповой компенсации.

Тип конденсаторной установки	Номинальная мощность установки и одной её ступени, квар	Тип конденсаторной установки	Номинальная мощность установки и одной её ступени, квар
КРМ-0,4-20-10	20÷10	КРМ-0,4-130-10	130÷10
КРМ-0,4-30-10	30÷10	КРМ-0,4-140-20-	140÷20
КРМ-0,4-40-10	40÷10	КРМ-0,4-150-30	150÷30
КРМ-0,4-50-10	50÷10	КРМ-0,4-180-20	180÷20
КРМ-0,4-60-20	60÷20	КРМ-0,4-200-40	200÷40
КРМ-0,4-75-15	75÷15	КРМ-0,4-250-50	250÷50
КРМ-0,4-80-20	80÷20	КРМ-0,4-300-30	300÷30
КРМ-0,4-100-25	100÷25	КРМ-0,4-350-50	350÷50
КРМ-0,4-120-30	120÷30	КРМ-0,4-400-40	400÷40

Примечание: В таблице заданы номинальные мощности конденсаторных установок и мощности одной ступени их регулирования.Рисунок 1.2 – Удельная стоимость конденсаторов для индивидуальной компенсацииРисунок 1.3 – Удельная стоимость регулируемых и нерегулируемых конденсаторных установок напряжением 0,4кВ, где 1 – регулируемая конденсаторная установка. 2 – нерегулируемая конденсаторная установка.РешениеОпределим расчетную активную мощностьОпределим расчетную реактивную мощность

• 
  мощность индивидуального компенсирующего устройства (Q_к3) принять в соответствии с условием полной компенсации реактивной мощности, потребляемой АД;
  

---

Для компенсации реактивной мощности выбираем силовой конденсатор КПС-0,4-10,0 с номинальной мощностью 10 квар стоимостью 4115,8 рубля.

• 
  время работы двигателя в течение года и стоимость электроэнергии принять по таблице для заданного варианта (рис. 1.1).
  

3. Параметры КЛ3:– марку и сечение кабеля выбрать самостоятельно;Определим расчетный ток линииВыбираем кабель марки ВВГ-4×6 с длительно допустимым током 42 А. Активное сопротивление кабеля 3,09 Ом/км, индуктивное сопротивление 0,09 Ом/км.Длину кабеля принять равной 50 м.Определим потери активной мощности ДО компенсацииОпределим потери активной мощности ПОСЛЕ компенсацииОпределим стоимость потерь ДО компенсацииОпределим стоимость потерь ПОСЛЕ компенсацииОпределим годовую экономию от уменьшения потерьОпределим срок окупаемости4. Шкаф силовой ШС:– средняя мощность нагрузки шкафа без учёта АД: P_2ср=100 кВт, Q_2ср=80 квар;Средние нагрузки с учетом АД– уровень необходимой компенсации (Q_к2) соответствует tg =0,35 [5];Определим фактический tgφОпределим реактивную мощность, которую необходимо компенсироватьВыбираем конденсаторную установку типа УКРМ-0,4-50 с номинальной мощностью 50 квар стоимостью 36300 рублей.– коэффициент формы графика нагрузки ШС k_ф=1,1.5. Параметры КЛ2:

---

Смотрите также файлы

• Документ Документ.rtf

• Периферийные устройства Выполнил курсант взвода оп11.pptx

• Выполнение практических заданий по дисциплине история государства и права зарубежных стран.docx

• Занятие Работа с реестром Цель уметь настраивать систему штатными средствами операционной системы.docx

• Рабочая программа учебной дисциплины География Для профессии (35. 01. 14) Мастер по техническому обслуживанию и ремонту машиннотракторного парка.doc