Проект системы электроснабжения оборудования для группы цехов Челябинского тракторного завода (стр. 9 из 17)

Сопротивление трансформатора определяем по формуле:

R_трi =

. (8.1)

Сопротивление кабельной линии определим по формуле:

R_л = R_у · l, (8.2)

где l – длина кабельной линии, км;

R_у – удельное сопротивление кабеля, Ом/км.

Результаты расчётов приведены в таблице 8.1.

Рисунок 8.1 - Схема замещения СЭС

Таблица 8.1 – Расчёт сопротивлений

Трансформаторная подстанция	Sтн, кВА	Q1i, квар	ΔQтi, квар	Rтi, Ом	Rлi, Ом	число тр-ров ТП
ТП1	1000	478,92	33,92	1,22	0,38	1
ТП2	1000	478,92	33,92	1,22	0,46	1
ТП3	2500	1 672,50	142,41	0,38	0,21	1
ТП4	2500	1 672,50	142,41	0,38	0,24	1
ТП5	2500	1 697,41	142,41	0,38	0,18	1
ТП6	2500	1 697,41	142,41	0,38	0,23	1
ТП7	2500	1 693,02	142,41	0,38	0,01	1
ТП8	2500	1 693,02	142,41	0,38	0,13	1
ТП9	2500	1 693,02	142,41	0,38	0,20	1
ТП10	2500	1 693,02	142,41	0,38	0,33	1
ИТОГО	14 469,75	1 207,09

Параметры синхронных двигателей приведены в таблице 8.2.

Таблица 8.2 - Параметры синхронных двигателей

Обознач. в схеме	Тип двигателя	Uном, кВ	Рсд.нi, кВт	Qсд.нi, квар	Ni, шт	ni, об/мин	Д1i, кВт	Д2i, кВт
СД 3200	СТД	10	3200	1600	2	3000	7,16	10,1

Располагаемая реактивная мощность СД:

Q_сд.мi =

, (8.3)

где α_мi – коэффициент допустимой перегрузки СД по реактивной мощности, зависящий от загрузки β_сдi по активной мощности и номинального коэффициента мощности соsφ_нi.

Примем, что все синхронные двигатели имеют β_сд = 0,9, тогда α_м = 0,58.

Результаты расчета приведены в таблице 8.2.

Определение затрат на генерацию реактивной мощности отдельными источниками.

Определение удельной стоимости потерь активной мощности от протекания реактивной мощности производим по формуле:

С₀ = δ

, (8.4)

где δ – коэффициент, учитывающий затраты, обусловленные передачей по электрическим сетям мощности для покрытия потерь активной мощности:

α – основная ставка тарифа, руб/кВт;

β – стоимость 1 кВт∙ч электроэнергии (дополнительная ставка тарифа);

Для 110 кВ: α = 2165,76 руб/кВт год; β= 0,941 руб/кВ∙ч

К_м = ∆Р_э/∆Р_м = 0,93 – отношение потерь активной мощности предприятия ∆ Р_э в момент наибольшей активной нагрузки энергосистемы к максимальным потерям ∆Р_м активной мощности предприятия;

τ – время использования максимальных потерь, ч.

С₀ = 1,02×(2165,76×0,93 + 1,04×2198,77) = 4205,69 руб/кВт.

Непосредственное определение затрат на генерацию реактивной мощности:

- для низковольтных БК (0,4 кВ)

З_1г.кн = Е·К_БКН + С₀·ΔР_БКН , (8.5)

З_1г.кн = 0,223·360000+4205,69·4 = 93502,78 руб/Мвар

- для высоковольтных БК (10 кВ)

З_1г.кв = З₁₀ = Е∙К_БКВ∙ К_пр.ц + С₀∙ΔР_БКв , (8.6)

З_1г.кв = 0,213·180000+4205,69·4 = 46751,39 руб/Мвар

- для синхронных двигателей

З_1г.сдi = С₀∙

; З_2г.сдi = С₀∙ . (8.7)

Результаты расчета затрат для СД приведены в таблице 8.3.

Таблица 8.3 – Расчёт затрат для СД

Обозначение СД на схеме	Qсд.мi, Мвар	З1г.сдi, руб/Мвар	З2г.сдi, руб/Мвар2	Rэ.сдi, Ом	Qсдi, Мвар
СД 3200	4,15	18820,48	8296,39	0,21	1,56
Итого:	4,15	-	-	-	1,56

Определение эквивалентных активных сопротивлений ответвлений с ТП, подключенных к 1-ой секции СШ ГПП. Для расчета оптимальной реактивной мощности, генерируемой низковольтными БК, необходимо знать эквивалентные сопротивления соответствующих ТП.

Эквивалентные сопротивления для СД:

R_э.сд =

, (8.8)

Результаты расчётов приведены в таблице 8.4.

Таблица 8.4 – Выбор конденсаторных установок

Место установки БК	Rэi, Ом	Qсi, Мвар		Qкi, квар	Qкi+ Qсi, квар	Тип принятой стандартной БК	Qстi, квар
		Расчетное	Принятое
ТП1	1,60	0,16	0,16	0,00	164,61	УК9-0,4-112,5 У3 УКМ58М-0,4-50-25 У3	162,5
ТП2	1,68	0,18	0,18	0,00	181,79	УКМ58М-0,4-150-37,5 У3 УК1(2)-0,4-37,5 У3	187,5
ТП3	0,59	0,87	0,87	907,75	1773,55	2хУКМ58М-0,4-603-67 У3 УКМ58М-0,4-536-67 У3 УК1(2)-0,4-37,5 У3	1779,5
ТП4	0,62	0,91	0,91	907,75	1822,18	2хУКМ58М-0,4-603-67 У3 УКМ58М-0,4-300-50 У3	1826
ТП5	0,55	0,84	0,84	618,76	1457,07	2хУКМ58М-0,4-603-67 У3 УКМ58М-0,4-250-50 У3	1506
ТП6	0,61	0,92	0,92	618,76	1540,15	2хУКМ58М-0,4-603-67 У3 УКМ58М-0,4-300-50 У3 УК2-0,4-66,7 У3	1543,5
ТП7	0,39	-0,23	0,00	2065,6	2065,6	3хУКМ58М-0,4-603-67 У3 УКМ58М-0,4-200-50 У3	2009
ТП8	0,50	0,23	0,23	2065,6	2158,6	4хУКМ58М-0,4-536-67 У3	2144
ТП9	0,57	0,23	0,23	348,87	2297,5	4хУКМ58М-0,4-603-67 У3	2412
ТП10	0,71	0,41	0,41	348,87	2479,5	4хУКМ58М-0,4-603-67 У3	2415
ГПП	-	4,64	4,64	-	-	УКЛ-10,5-4500	4500
ИТОГО	-	-	64,625	11316	20541,8	-	20482

Эквивалентные сопротивления для ТП 1-4,5,6, питающихся по радиальной линии (рисунок 8.2, а), определим по формуле:

R_э = R_л + R_тр. (8.9)

Для питающихся по магистральной линии ТП 7,8, введем обозначения:

r₀₁ = R_л1 ; r₁₂ = R_л2 ;

r₁ = R_тр1 ; r₂ = R_тр2 ;

Эквивалентная проводимость точки 1 схемы (рисунок 8.2,б) определяется по формуле:

, (8.10)

С учетом полученного, эквивалентные сопротивления присоединений указанных ТП определяются по формулам:

R_э1 =

, (8.11)

R_э2 =

. (8.12)

Значения эквивалентных сопротивлений записываем в таблицу 8.4.

Определение реактивной мощности источников, подключенных к 1-ой секции СШ 10 кВ ГПП. Оптимальные реактивные мощности низковольтных БК, подключенных к ТП, определяем в предположении, что к этим шинам ГПП подключена высоковольтная БК (при этом коэффициент Лагранжа λ = З₁₀):

Q_сi = Q_1i + ΔQ_тi +

Q_1i + ΔQ_тi + , (8.13)

где а = 1000/

=1000/10 = 10 кВ^-2

Мвар∙Ом.

Результаты расчета мощностей Q_сi низковольтных БК сводим в таблицу 8.4.

Реактивные мощности СД:

Q_сд =

.

Результаты расчётов приведены в таблице 8.3.

Определение мощности высоковольтной БК, подключаемой к СШ 10 кВ ГПП, производим из условия баланса реактивных мощностей на СШ 10 кВ ГПП:

Q₀ =

, (8.14)

Q'_эс = α ∙ Р_р , (8.15)

Q'_эс = 0,31 · 22,8 = 6,94 МВар,

Q_р = 2 · Q_р1 = 2 ·

+Qад+ Qэту, (8.16)

Q_р = 2 ·((13,143+1,207)+1,26) = 27,7 МВар,

Q''_эс = Q_р −

, (8.17)

Q''_эс = 27,72 −

= 20,89 МВар,

Q_эс1 =

МВар,