Компенсація реактивної потужності

виправити

Зміст

1. Компенсація реактивної потужності

Вибір силових трансформаторів

2. Вибір перерізу проводів, кабелів і шин

Вибір кабелів

Вибір шин

3. Вибір захисних апаратів

Вибір запобіжників

Вибір автоматів

4. Розрахунок струмів КЗ

Розрахунок струмів трифазного КЗ

Розрахунок струмів однофазного КЗ

5. Розрахунок захисного заземлення

6. Побудова графіків навантаження

_1. _{Компенсація реактивної потужності}

Найбільшими споживачами реактивної потужності є:

асинхронні двигуни;

зварювальні та силові трансформатори;

індукційні печі;

газорозрядні лампи.

Зниження споживання реактивної потужності здійснюється двома способами:

природний спосіб;

штучний спосіб.

Природний шлях включає в себе:

заміну електродвигунів, що працюють з недовантаженням або перевантаженням на електродвигуни меншої або більшої потужності;

зниження напруги у малозавантажених електродвигунів;

обмеження холостого ходу працюючих електродвигунів;

правильний вибір електродвигунів за типом і потужності;

підвищення якості ремонту двигунів;

відключення малозавантажених силових трансформаторів з перекладом навантаження на інший трансформатор.

Так як коефіцієнт реактивної потужності в нашій роботі перевищує нормативний, робимо висновок про необхідність компенсації реактивної потужності.

Зниження споживання реактивної потужності не завжди можливо природним методом. Тому на додаток до нього застосовують і штучний метод, в тому числі встановлюють конденсаторні установки. Компенсація реактивної потужності - це наближення джерела реактивної потужності до споживача.

Визначаємо потужність компенсує установки за формулою:

Q ку = Рс (tg j ср - tg j е), (1.1)

де Рс - середня активна потужність, кВт;

tg j ср - середній розрахунковий коефіцієнт реактивної потужності;

tg j е - ефективний коефіцієнт реактивної потужності, = 0,33.

Q ку = 268,4 (1,36 - 0,33) = 276,04 квар

Вибираємо тип батареї - 2 'ККУ - 0,38 - 160.

Перевірка tg j = :

tg j = = 0,19 <0,33

Перевірка зійшлася, батареї підходять.

_{Вибір силових трансформаторів}

На діючих підприємствах за наявності добового графіка споживачів номінальну потужність трансформатора слід вибирати не за максимальному навантаженні споживача, а за величиною середньої потужності у найбільш завантаженій зміні з характерних діб. Якщо потужність трансформатора вибирати по максимальному навантаженні в споживачах, то в періоди середніх, а тим більше мінімальних навантажень трансформатор буде не довантажений, а отже його номінальна потужність буде завищена.

Слід врахувати, що оптимальне навантаження трансформатора повинна становити 65 - 70% від його номінальної потужності.

Визначаємо повну потужність цеху з урахуванням компенсації за формулою:

Smax = , (1.1)

де Рр - розрахункова активна потужність по цеху, кВт;

Q р - розрахункова реактивна потужність по цеху, кВАр;

Q ку - повна номінальна потужність компенсуючих пристроїв.

Smax = = = 306,24 кВа

Так як є споживачі першої категорії, намічаємо число трансформаторів - 2.

Визначаємо потужність на трансформаторній підстанції по формулі:

Кзг = , (1.2)

де Рср - середня активна потужність по цеху,%, Рср = 10;

Р max - максимальна активна потужність по цеху,%;

tmax = 24 ч.

Коефіцієнт допустимого перевантаження трансформатора (Кдл) - 1,01 (1,1).

Номінальна потужність трансформатора:

S ном = = = 303,2 кВа

S ном = = 278,4 кВа

Вибираємо трансформатори за довідником - 2 'ТМ - 160 / 10.

_2. _{Вибір перерізу проводів, кабелів і шин}

_{Вибір кабелів}

Перетин проводів і жил кабелів має вибиратися в залежності від ряду факторів. Ці фактори поділяються на технічні та економічні.

Технічні фактори:

нагрів від тривалого виділення тепла робочим струмом;

нагрівання від короткочасного виділення тепла струмом КЗ;

втрати напруги в жилах кабелю або проводах, повітряні лінії від минаючі через них у нормальному або аварійному режимах.

Кабель - це готове заводське виріб, що складається з ізольованих струмоведучих жил, укладених у захисну герметичну оболонку, яка може бути захищена від механічних пошкоджень.

Ізоляція жив виконується з кабельного паперу, просоченою маслоканіфольним складом гуми полівінілхлориду та поліетилену.

Визначаємо розрахунковий струм для кожного електроприводу за формулою:

I розр = , (2.1.1)

де Рном - номінальна потужність електроприймача, кВт;

U н - номінальна напруга приймача, кВ;

cos j - коефіцієнт потужності.

Верстати стругальні Рном = 120 кВт.

I розр = = 433,5 А

Кран консольний Рном = 56 кВт.

I розр = = 161,8 А

Обдирні верстати Рном = 125 кВт.

I розр = = 277,9 А

Вентилятори Рном = 22 кВт.

I розр = = 39,7 А

Колорифер Рном = 80 кВт.

I розр = = 136 А

За розрахунковим току визначаємо допустимий струм за формулою:

I доп = , (2.1.2)

де К1 - коефіцієнт, що залежить від числа поруч працюють кабелів;

К2 - коефіцієнт, що враховує вплив температури навколишнього середовища (22 °).

За довідником [3] К1 = 1, К2 = 1,04.

Верстати стругальні: I доп = = 416,8 А

Кран консольний: I доп = = 155,5 А

Обдирні верстати: I доп = = 267,2 А

Вентилятори: I доп = = 38,17 А

Калорифер: I доп = = 130,7 А

Результати заносимо в таблицю.

Вибір кабелів

Таблиця 2.1.1

Найменування електроприймача	I розр	К1/К2	I доп	Марка	L, м
Верстат стругальний	433,5	1 / 1, 04	416,8	2АВВГ (4 '95)	-
Кран консольний	161,8	1 / 1, 04	155,5	АВВГ (4 '50)	270
¾	¾	¾	¾		210
¾	¾	¾	¾		120

ШМА	I розр	I доп	h 'b, мм	L, м
1	1831,3	2180	60 '8
2	1531,8	1720	60 '6

Найменування ЕП	I ном	I пуск	I пл. вст.	До	Тип запобіжника
Крани консольно-поворотні FU 3 FU 4 FU 5	161,8	809,0	404,5	2	ПР - 2 - 600 - 450
Вентилятори FU 2 FU 7 FU 12 FU 15	39,7	198,5	79,4	2,5	ПР - 2 - 100 - 80
Калорифери FU10 FU17	136,0	680,0	272,0	2,5	ПН - 2 - 400 - 300