Рассмотрим два варианта передачи реактивной мощности через питающие сети из системы и установку батарей конденсаторов той же мощности на ГПП. Результаты расчета вариантов сведем в таблицу
1) Вариант №1. Установка батарей конденсаторов в РУ-10кВ ГПП.
Выбираем четыре батареи конденсаторов марки УКЛ-10-1350-У3 номинальной мощностью 1350 кВАр, напряжение 10 кВ. Суммарная мощность которых равняется 5400 кВАр.
, тыс.руб.где
- постоянная составляющая затрат, не зависящая от генерируемой мощности, тыс.руб. - затраты на 1 МВАр генерируемой мощности, тыс.руб. - мощность батареи конденсаторов. ,тыс.руб.где Е– коэффициенты, учитывающие суммарные ежегодные отчисления от стоимости вводного устройства из литературы [] Е=0,223.
К0 – стоимость одного вводного устройства (ячейки) при установке БК на напряжение 10 кВ, тыс.руб. из литературы [] с учетом увеличения цен в сто раз. Предполагаем к дополнительной установке четыре ячейки в РУ-10кВ ГПП.
К0=148,тыс.руб.
; ,тыс.руб/МВАр.где Ку – удельная стоимость БК. составляет для напряжений 10 кВ 412 тыс.руб./МВАр из литературы [] с учетом увеличения цен в сто раз.
- отношение Uнб конденсаторов к Uн сети. При Uн=10 кВ и Uн=10,5 кВ, =1.05; - относительное значение напряжения сети в точке присоединения БК, =1;С0 – стоимость 1 кВт потерь активной мощности, руб.;
– удельные потери в конденсаторах: при напряжении 6-10 кВ литературы [] , =2,5 кВт/МВАр.Стоимость потерь активной мощности
,руб.2) Вариант №2. Передача реактивной мощности через питающие сети из системы.
Используя указанные выше формулы и значения из таблицы находим расходы на потери электроэнергии в данной установке, тыс.руб/год.
Стоимость потерь эл/энергии в линии 35кВ:
,тыс.руб/год;Стоимость потерь эл/энергии в трансформаторе 35кВ:
Себестоимость реактивной энергии потребляемой предприятием из системы в год, тыс.руб./год.
тыс.руб. , тыс.руб.Таблица. - Результаты расчета компенсации реактивной мощности на РУ-10кВ ГПП или передачи мощности из системы.
Вариант №1Компенсация реактивной мощности на ГПП | Вариант №2Компенсация реактивной мощности из системы |
679.29 тыс.руб | 108.04 тыс.руб |
Как видно вариант №2 является более экономичным. Оставшуюся реактивную мощность
кВАр, которую необходимо скомпенсировать, выработают синхронные двигатели кВАр.Т.к на ЦТП-6.2, ЦТП-7, ЦТП-9 трансформаторы ,без увеличения их числа, неспособны передать реактивную мощность на сторону 0,4кВ, примем на этих ЦТП частичную компенсацию реактивной мощности на стороне 0,4кВ. Расчеты и выбор БК на стороне 0,4кВ ЦТП-6.2, ЦТП-7, ЦТП-9 сведем в таблицу.
Таблица. - Расчеты и выбор батарей конденсаторов на стороне 0,4кВ ЦТП-6.2, ЦТП-7, ЦТП-9.
ЦТП | Реактивная мощность которую необходимо скомпенсировать в на стороне 0,4 кВ., кВАр | Марка и число батарей конденсаторов установленных на стороне 0,4кВ. | Место установки батарей конденсаторов |
ЦТП-6.2 | 642.6 | УКЛ-0,38-450-У3УКЛ-0,38-300-У3 | РУ-0,4кВ ЦТП-6.2 |
ЦТП-7 | 632.2 | УКЛ-0,38-300-У3УКЛ-0,38-250-У3 | РУ-0,4кВ ЦТП-7 |
УКЛ-0,38-150-У3 | РУ-0,4кВ Заводоуправление, столовая. | ||
ЦТП-9 | 50.0 | УКЛ-0,38-150-У3 | РУ-0,4кВ Заготовительно-сварочный цех. |
Количество батарей конденсаторов на стороне 0,4кВ увеличиваем вдвое с учетом взаимного резерва.
9. Выбор электрических аппаратов
Выбор аппаратов на ГПП
Выбор аппаратов на стороне 110 кВ
Выбор разъединителей, отделителей [3]
Из [3] выберем и проверим разъединитель (устанавливаются вместе с высоковольтными выключателями) РНДЗI – 110/1000 У1 – наружной установки, двухколонковый, с заземляющими ножами. С приводом ПР – Т1.
Таблица 13- Паcпортные данные выбранного разъединителя
Uн, кВ | Iн, кА | Iпр.ск, кА | Iтер, кА | tтер, c |
110 | 1 | 80 | 31,5 | 3 |
Таблица 14-Проверка выбранного разъединителя
Характеристика | Обозначение и формулы | Расчет |
Номинальное напряжение, кВ | 110 = 110 (вып.) | |
Длительный максимальный ток, кА | (вып.) | |
Номинальный ток динамической стойкости, кА:Периодический (действующее значение)Полный (максимальное значение) | 3,46 80 (вып.)6,15≤203,6 (вып.) | |
Номинальный тепловой импульс (термическая стойкость), кА2∙с | 0,21≤3969 (вып.) |
Все условия выбора выполняются. Принимаем к установке разъединитель данного типа.
Из [3] выберем и проверим отделитель ОДЗI – 110/1000 УХЛ1 - двухколонковый, с заземляющими ножами, для умеренного климата. С приводом ПРО – 1У1.
Таблица 15- Паcпортные данные выбранного отделителя
Uн, кВ | Iн, кА | Iпр.ск, кА | Iтер, кА | tтер, c |
110 | 1 | 80 | 31,5 | 3 |
Таблица 16- Проверка выбранного отделителя
Характеристика | Обозначение и формулы | Расчет |
Номинальное напряжение, кВ | 110 = 110 (вып.) | |
Длительный максимальный ток, кА | (вып.) | |
Номинальный ток динамической стойкости, кА:Периодический (действующее значение)Полный (максимальное значение) | 3,46 80 (вып.)6,15≤203,6 (вып.) | |
Номинальный тепловой импульс (термическая стойкость), кА2∙с | 0,21≤3969 (вып.) |
Все условия выбора выполняются. Принимаем к установке.
Выбор выключателей
Из [3] выберем и проверим выключатель BГТ - 110 – 40/2500У1 – элегазовый, трехполюсный, для умеренного климата.
Таблица 17- Паcпортные данные выбранного выключателя
Uн, кВ | Iн, кА | Iотк.н, кА | вн, % | Iпр.ск, кА | iпр.ск, кА | Iтер, кА | tтер, c | tc.откл, с |
110 | 2,500 | 40,0 | 25 | 40 | 102 | 40,0 | 3 | 0,04 |
Таблица 18- Проверка выбранного выключателя
Характеристика | Обозначение и формулы | Расчет |
Номинальное напряжение,кВ | 110 = 110 (вып.) | |
Длительный максимальный ток,кА | (вып.) | |
Номинальный ток динамической стойкости,кА:Периодический (действующее значение)Полный (максимальное значение) | 3,46 40,0 (вып.)6,15 102 (вып.) | |
Номинальный ток отключения,кА:Периодический (действующее значение)Полный (максимальное значение) | 3,46 40,0 (вып.) 9,04 70,7 (вып.) | |
Номинальный тепловой импульс (термическая стойкость) , А2∙с | 0,21≤4800 (вып.) |
Все условия выбора выполняются. Принимаем к установке выключатель данного типа.