3. Компенсация реактивной мощности
3.3 Рассчитываем значение полной мощности, после установки компенсирующего устройства (конденсаторной батареи):
S
’ = (3.2)S
’ = =17118 кВ*АРис.2.1 Принципиальная схема ГПП
3.4 Определяем cos
после установки батареи конденсаторов:cos
= (3.3)cos
= 16200/17118 = 0,95Мощность конденсаторов в одном элементе составляет 25-100 квар. Обычно включаются в сеть трехфазного тока по схеме треугольника.
Достоинства:
- малые потери активной мощности (0,0025-0,005 кВт/квар);
- простота эксплуатации (нет вращающихся частей);
- простота производства монтажных работ (малая масса, не требуется фундамент);
- для установки конденсаторов можно использовать любое сухое помещение.
Недостатки:
- мощность батареи пропорциональна квадрату напряжения. Эта зависимость неблагоприятна, так как при понижении напряжения в сети потребность в реактивной мощности увеличивается, что отрицательно сказывается на устойчивости энергосистемы;
- чувствительность к искажениям питающего напряжения;
- недостаточная прочность, особенно при К.З. и перенапряжениях;
- пожароопасность, наличие остаточного заряда
4.Выбор силовых трансформаторов
Количество трансформаторов на подстанции и их мощность должны удовлетворять условию надежности электроснабжения, минимальным капитальным затратам и наиболее экономичному режиму загрузки трансформатора. Для потребителей первой и второй категории наибольшее распространение получили двухтрансформаторные подстанции с неявным резервом и раздельной работой трансформаторов.
Мощность трансформаторов выбирается так, чтобы в нормальном режиме трансформаторы имели загрузку, при которой потери минимальны. При этом капитальные затраты должны быть минимальными, а при выходе одного из трансформаторов из строя второй обеспечил бы нормальную работу потребителей при условии перегрузки его в пределах, допускаемых ПУЭ. При неравномерном графике нагрузки допускается перегрузка трансформаторов в часы максимума, но не более величины, определяемой по “Кривым кратностей допустимых перегрузок силовых трансформаторов“ ([7], рис.3, стр.9). В послеаварийном периоде допускается перегрузка трансформатора на 40% на время максимумов общей суточной продолжительностью не более 6 часов в сутки в течение не более 5 суток. При этом коэффициент заполнения суточного графика нагрузки трансформатора в условиях его перегрузки должен быть не более 0,75.
4.1 С учетом категории потребителей намечаем ГПП горно-обогатительного комбината с двумя трансформаторами.
4.2 При К
= 0,9 n =4 часа определяем коэффициент допустимой систематической перегрузки трансформаторов по «Кривым кратностей допустимых перегрузок силовых трансформаторов» ([7], рис.3, стр.9):К
= 1,04Где К
- коэффициент заполнения графика, n – продолжительность работы с максимальной нагрузкой в сутки, К - коэффициент допустимой перегрузки трансформатора.4.3 Намечаем два возможных варианта мощности трансформаторов:
Вариант 1: Два трансформатора мощностью по 10 МВ*А
4.3.1 Находим коэффициент загрузки трансформатора в часы максимума:
К
= (4.1)К
=17.1/2*10=0.85Где
- номинальная мощность трансформатора, - значение полной мощности, после установки компенсирующего устройства.Вариант 2: Два трансформатора мощностью по 16 МВ*А
4.3.2 Находим коэффициент загрузки трансформатора в часы максимума:
К
=17,1/2*16=0,534.4 Оба варианта приемлемы при максимальной загрузке трансформаторов так как:
Вариант 1: К
=0,85 1,04= КВариант 2: К
=0,53 1,04= К4.5 Определяем допустимую перегрузку в послеаварийном режиме работы:
Вариант 1: 1,4*10=14 МВ*А
0,1*17,1=1,71 МВ*АВариант 2: 1,4*16=22,4 МВ*А
0,1*17,1=1,71 МВ*АОба варианта обеспечивают надежное электроснабжение, как в нормальном так и в послеаварийном режимах работы. табл.4.1
Вар. | тип | U кВ | U кВ | I % | U % | Ценаруб. | ||
1 | ТДН 10000/110 | 115 | 11 | 15 | 58 | 0,75 | 10,5 | 36500 |
2 | ТДН 16000/110 | 115 | 11 | 19 | 85 | 0,7 | 10,5 | 42000 |
4.6 Определяем капитальные затраты:
Вариант 1: 36500*2=73000 руб.
Вариант 2: 42000*2=84000 руб.
4.7 Определяем стоимость потерь электрической энергии в год:
С
=С *n( +K )T+ С *n* К ( + K )* (4.2)Вариант 1:
С
=2,05*10 *4(15+0,08 )8760+2,05*10 *0,85 (58+0,08 )* 7250=26,31 тыс. руб.Вариант 2:
С
=2,05*10 *4(19+0,08 )8760+2,05*10 *0,53 (58+0,08 )* 7250=28,17 тыс. руб.4.8 Определяем амортизационные отчисления:
C
=0.063*K (4.3)Где K – капитальные затраты на трансформатор,
0,063 - амортизационные отчисления на оборудование подстанций (6,3%)
Вариант 1: C
=0.063*73=4.6 тыс. руб.Вариант 2: C
=0.063*84=5,3 тыс. руб.4.9 Определяем общие эксплутационные расходы:
С
= С + C (4.4)