Меню

Технико экономическое обоснование выбора средств компенсации реактивной мощности

Технико-экономическое обоснование выбора устройств компенсации реактивной мощности

2.2 Технико-экономическое обоснование выбора устройств компенсации реактивной мощности

1 вариант (СД работает в режиме перевозбуждения):

Полная реактивная мощность, генерируемая батареями:

; (2.2.1)

Удельные затраты на установку конденсаторных батарей:

(2.2.2)

где: — величина суммарных отчислений от удельной стоимости БК [1, табл. П6.2];

— удельная стоимость БК [1, табл. П6.2];

— стоимость потерь [2, табл. 9.14];

— удельные потери активной мощности в конденсаторах.

Определим величину удельных затрат для используемых в качестве источников реактивной мощности СД.

Удельные затраты на 1 кВАр реактивной мощности:

,

— справочный коэффициент для двигателя СТД-1600-2 [1, табл.П7.3].

Удельные затраты на 1 кВАр 2 реактивной мощности:

,где: (2.2.4)

справочный коэффициент для двигателя СТД-1250-2 [1, табл.П7.3];

N – количество СД.

Определим суммарные затраты на компенсацию:

(2.2.5)

2 вариант (СД работает в режиме недовозбуждения):

Полная реактивная мощность, генерируемая батареями:

;

Удельные затраты на установку конденсаторных батарей:

Определим суммарные затраты на компенсацию:

(2.2.6)

При сравнении двух вариантов, полученных в результате технико-экономического расчета видно, что наиболее выгодным является вариант 2: СД работает в режиме недовозбуждения, 18×УКТ-0,38-150У3.

2.3 Распределение мощности батарей конденсаторов по узлам нагрузки цеховой сети напряжением 0,4 кВ

Рис. 2.3.1 Схема распределения ЭП по распределительным шкафам

Для рассматриваемого деревообрабатывающего цеха с расчетными мощностями и , определяем количество реактивной мощности, которую необходимо скомпенсировать. Цех питается от одного трансформатора двухтрансформаторной подстанции ТП-6.

Суммарная мощность КБ на стороне 0,4 кВ, приходящаяся на цех:

— расчетная реактивная нагрузка 0,4 кВ завода:

— расчетная реактивная нагрузка 0,4 кВ цеха:

— доля потребления реактивной нагрузки 0,4 кВ цеха по отношению ко всему заводу:

(2.3.1)

— общая мощность КБ на стороне 0,4 кВ завода:

— тогда суммарная мощность КБ на стороне 0,4 кВ, приходящаяся на цех:

(2.3.2)

Мощность, передаваемая со стороны 10 кВ на сторону 0,4 кВ для всего завода:

Мощность, передаваемая со стороны 10 кВ на сторону 0,4 кВ цеха:

Реактивная мощность, которую способен пропустить цеховой трансформатор:

Т.к. , тогда распределение КБ для радиальной сети производится по формуле:

,

— искомая мощность i-ой линии, передаваемая в сеть 0,4 кВ со стороны 10 кВ;

— суммарная распределяемая мощность;

— эквивалентное сопротивление сети, напряжением до 1000 В;

— сопротивление радиальной i-ой линии.

Эквивалентное сопротивление сети:

(2.3.3)

Расчетная мощность батарей конденсаторов, устанавливаемых у ПР:

Учитывая шкалу номинальных мощностей, принимаем:

— 1 БК типа МКК-400-D-25-01;

— 1 БК типа МКК-400-D-07,5-01;

— 3 БК типа МКК-400-D-25-01;

-1 БК типа МКК-400-D-25-01;

— 1 БК типа МКК-400-D-25-01;

Суммарная мощность БК:

В данной курсовой работе было осуществлено технико-экономическое обоснование варианта питающего напряжения, а также варианта по компенсации реактивной мощности на предприятии.

Выбор питающего напряжения зависит от значения нагрузки предприятия, от величины приведенных затрат при использовании данного напряжения, от длины питающей линии. В результате проведенных расчетов наиболее эффективным с точки зрения минимума приведенных затрат оказался вариант с напряжением питающей сети 110 кВ и трансформаторов мощностью 6,3 МВА.

При выборе варианта компенсации реактивной мощности также руководствуются минимумом затрат по каждому варианту, в данном случае наиболее эффективным оказался вариант при использовании размещения на предприятии 8КУ мощностью 150 кВАр при использовании исходного числа цеховых ТП.

Помимо этого, в курсовой работе было осуществлен выбор мощностей трансформаторов на основе расчета по суточному графику нагрузки и проверка данных трансформаторов на возможность работы с перегрузкой по заданному графику, был произведен расчет экономических режимов работы трансформатора, выбор сечения проводов ВЛЭП для каждого из вариантов.

В результате можно сделать вывод, что выбор наиболее эффективного варианта электроснабжения, компенсации реактивной мощности можно выполнить на основе технико-экономического сопоставления нескольких вариантов. Технико-экономическое сравнение базируется на сравнении показателей работы оборудования, режимов их работы, и на сравнении затрат по реализации данного варианта.

Читайте также:  Ошибка калибровки мощности диска

Список используемой литературы

1. Г.Н. Климова, А.В. Кабышев. Элементы энергосбережения в электроснабжении промышленных предприятий: учебное пособие.- Томск: Изд-во Томского политехнического университета,2008.-187 с.

2. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов.- М.: Энергоатомиздат, 1989.-608 с.

3. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети.2-е изд./ Под общ. ред. А.А. Федорова и Г.В. Сербинского.- М.: Энергия, 1980.- 576 с.

4. Справочник по проектированию элекроэнергетических систем / Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро.- 3-е изд., перераб. и доп.- М.:Энергоатомиздат, 1985.-352 с.

5. Справочник по проектированию электрических сетей/ Под.ред. Д.Л. Файбисовича.-2-е изд.- М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006.-352 с.

6. А.И. Гаврилин, С.Г. Обухов, А.И. Озга. Электроснабжение промышленных предприятий. Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 100400 «Электроснабжение» (по отраслям) ИДО: Изд-во Томского политехнического университета.- Томск, 2004. — 112 с.

Источник

151534 (Технико-экономическое обоснование выбора устройств компенсации реактивной мощности и напряжения питающей линии ГПП инструментального завода)

Описание файла

Документ из архива «Технико-экономическое обоснование выбора устройств компенсации реактивной мощности и напряжения питающей линии ГПП инструментального завода», который расположен в категории «курсовые работы». Всё это находится в предмете «физика» из раздела «Студенческие работы», которые можно найти в файловом архиве Студент. Не смотря на прямую связь этого архива с Студент, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе «курсовые/домашние работы», в предмете «физика» в общих файлах.

Онлайн просмотр документа «151534»

Текст из документа «151534»

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Факультет — Энергетический институт

Направление (специальность) — Оптимизация развивающихся систем электроснабжения

Кафедра — Электроснабжения промышленных предприятий

Курсовой проект по курсу

Специальные вопросы электроснабжения

Технико-экономическое обоснование выбора устройств компенсации реактивной мощности и напряжения питающей линии ГПП инструментального завода

Студент гр. 9М300

1. Технико-экономическое обоснование выбора напряжения питающей линии ГПП предприятия

1.1 Выбор напряжения питающей линии ГПП предприятия

1.2 Расчет по суточному графику нагрузки

1.3 Выбор номинальной мощности трансформаторов ГПП по графику нагрузки

1.4 Проверка возможности перегрузки выбранных трансформаторов работать с перегрузкой по заданному графику нагрузки

1.5 Составление схемы внешнего электроснабжения и приемной подстанции

1.6 Экономический режим работы трансформаторов

1.7 Распределение нагрузок между параллельно работающими трансформаторами

1.8 Выбор сечения проводов ВЛЭП 35 и 110 кВ

1.9 Определение суммарных приведенных затрат на сооружение воздушной ЛЭП

1.10 Определение суммарных приведенных затрат на установку оборудования

1.11 Выбор оптимального варианта питающего напряжения ГПП

2. Технико-экономическое обоснование выбора устройств компенсации реактивной мощности в системе электроснабжения предприятия

2.1 Расчет реактивной мощности, поставляемой энергосистемой предприятию, определение вариантов суммарной мощности компенсирующих устройств на стороне 0,4 кВ

2.2 Технико-экономическое сравнение вариантов компенсации реактивной мощности

2.3 Распределение мощности батарей конденсаторов по узлам нагрузки сети напряжением 0,4 кВ

При проектировании, оптимизации, реконструкции и техническом перевооружении электроснабжения предприятия помимо выбора основного оборудования и выбора схемы электроснабжения важным является также технико-экономическое обоснование выбора той или иной схемы электроснабжения, питающего напряжения, а следовательно и выбора основного оборудования.

Как правило, для технико-экономического сопоставления намечают два и более вариантов электроснабжения (питающего напряжения, схемы электроснабжения, трансформаторов подстанций, устройств и схем компенсации реактивной мощности). Такое сравнение позволяет выбрать наиболее эффективный вариант.

Читайте также:  Какова мощность у принтера

Техническое сопоставление основано на сравнении режимов работы, показателей и характеристик оборудования. Выбирается вариант с наиболее эффективными и наилучшими показателями работы оборудования.

Экономическое сравнение основано на расчете стоимости реализации варианта (по приведенным затратам) и выбирается вариант с минимумом приведенных затрат. Оценка базируется на двух основных показателях: капитальных вложениях для создания производства и издержек производства продукции.

Варианты системы электроснабжения, подлежащие сопоставлению, должны соответствовать требованиям нормативных документов и руководящих указаний по проектированию. Рассматриваемые варианты должны обеспечивать одинаковый энергетический эффект у потребителей: полезный отпуск электроэнергии и мощности в течении каждого года всего рассматриваемого периода.

Главные технические показатели, которым должны соответствовать рассматриваемые варианты, — бесперебойность электроснабжения, качество электроэнергии, устойчивость работы системы электроснабжения.

Исходные данные

Суточный график активной и реактивной мощности предприятия

Рис.1.Суточные графики активной и реактивной мощности

2. Данные нагрузок по предприятию и по инструментальному цеху:

Данные нагрузок по предприятию и по инструментальному цеху

Суммарная активная нагрузка

Суммарная реактивная нагрузка

Расчетная активная нагрузка завода

Расчетная реактивная нагрузка завода

Длина питающей линии

Синхронная нагрузка на ВН

Номинальная нагрузка цеховых трансформаторов, кВА

Расчетная нагрузка цеха:

Часть 1. Технико-экономическое обоснование выбора напряжения питающей линии ГПП предприятия

1.1 Выбор напряжения питающей линии ГПП предприятия

Экономически целесообразное напряжение питающей линии ГПП можно оценить по формуле Илларионова:

Подставив исходные значения, получаем:

Тогда в качестве напряжения питающей линии намечаем два варианта:

Окончательный вариант напряжения питающей линии получаем в результате технико-экономического сравнения вариантов.

1.2 Расчет по суточному графику нагрузки

Мощность каждой ступени:

расчетные активная и реактивная мощности предприятия со стороны высшего напряжения трансформаторов ГПП.

Таким образом, для суточного графика, представленного на рис.1. получим:

Аналогично для других ступеней. Значения активной , реактивной и полной мощности для последующих ступеней приведем в таблице 2.

Значения активной, реактивной и полной мощности по графику нагрузки

Источник



ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СРЕДСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

date image2017-11-01
views image972

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Реактивная нагрузка Qв сетях напряжением 6 (10) кВ создает­ся приемниками электроэнергии, подключенными к шинам на­пряжением 6 (10) кВ, нескомпенсированной нагрузкой сети низ­шего напряжения QВН и потерями реактивной мощности AQ в

Рис. 6.6. Схема подключения источников реактивной мощности (а) и ее схема замещения (б)

сети напряжением 6 (10) кВ (главным образом в трансформато­рах, в том числе на ГПП).

При выборе компенсирующих устройств, сделав допущение о незначительной длине линий, можно представить все предприя­тия как узел напряжением 6 (10) кВ (рис. 6.6), к которому под­ключены реактивная нагрузка Qв и в общем случае источники реактивной мощности четырех типов: синхронные двигатели (СД) напряжением 6 (10) кВ; энергосистема; батарея конденсаторов (БК); синхронные генераторы (СГ) ТЭЦ предприятия. Задача оп­тимального распределения реактивной мощности сводится к оп­ределению таких значений реактивной мощности каждого источ­ника, при которых суммарные затраты достигают минимума при соблюдении баланса реактивных мощностей.

Выбор средств и способов компенсации реактивной мощнос­ти, определение мощности компенсирующих устройств, распре­деление их по сетям проводятся на основании технико-экономи­ческих расчетов по минимуму приведенных затрат.

Приведенные затраты 3 на генерирование реактивной мощно­сти в общем случае определяют по формуле

где 3 — постоянная составляющая затрат, не зависящая от гене­рируемой мощности (затраты на отключающую аппаратуру, устройства защиты и т.п.), руб.; 3, — удельные затраты на 1 Мвар генерируемой мощности, руб./Мвар; Q генерируемая реактив­ная мощность, Мвар 2 ;

Номиналь- ное напря- жение, кВ Частота враще- ния, С -1 Номинальная мощность КПД, %
активная, кВт реактивная, квар
96,17 2,02 3,25
96,33 2,59 3,95
96,52 3,0 4,49
96,96 4,89 6,72
97,57 7,9 11,4
16,67 95,37 5,09 3,99
96,06 8,06 7,53
96,43 14,1 11,8
8,33 92,66 3,88 2,97
94,89 6,61 5,88
95,95 9,22 8,29
96,53 2,07 3,44
95,58 2,47 4,46
95,79 3,21 3,03
96,48 4,8 7,56
97,19 8,34 12,6
16,67 94,45 6,77 6,98
95,73 8,39 7,56
96,43 10,6 11,6
8,33 92,86 9,08 8,53
94,76 10,0 9,36
95,67 16,4 15,4
Читайте также:  Вариатор это потеря мощности

Для синхронных двигателей

где С — удельная стоимость потерь активной мощности, руб./МВт; D1, D2 коэффициенты потерь, зависящие от типа двигателя (табл. 6.3); Qп номинальная реактивная мощность СД; Qпр реактивная мощность, генерировавшаяся двигателями предвари­тельно, т.е. до подключения проектируемой нагрузки; N — число однотипных двигателей.

Для батарей конденсаторов параллельного включения

где Е — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; Ко — стоимость вводного устройства, руб.; Кр — стои­мость регулирующего устройства, руб.; Ку — удельная стоимость

батареи конденсаторов, руб./Мвар; РБК — удельные потери электроэнергии в конденсаторах, кВт/Мвар.

Затраты на выработку реактивной мощности синхронными дви­гателями сравнивают с затратами на выдачу той же мощности \ батареей конденсаторов и определяют оптимальную реактивную мощность синхронных двигателей

Оптимальную мощность БК конденсаторов, которые следует установить дополнительно, определяют из баланса реактивных мощностей в узле:

где Qтэц — реактивная мощность, вырабатываемая синхронными I генераторами ТЭЦ; QЭ — реактивная мощность, поступающая в узел из энергосистемы.

Если значение QБК получится отрицательным, следует принять Qвк = 0 и уменьшить на полученное отрицательное значение мощность, поступающую из энергосистемы.

Электрическая сеть промышленного предприятия представляет собой единое целое, поэтому правильный выбор средств компен­сации реактивной мощности возможен лишь при одновременном решении задачи о размещении компенсирующих устройств в сетях напряжением до 1000 В и 6 (10) кВ с учетом получения реактивной мощности от местных электростанций и энергосистемы.

На промышленных предприятиях основных потребителей ре­активной мощности присоединяют к сетям напряжением до 1000 В. Источниками реактивной мощности здесь являются БК напряже­нием до 1000 В, а недостающая часть реактивной мощности по­крывается перетоком ее из сети высшего напряжения— с шин напряжением 6 (10) кВ, от СД, БК напряжением свыше 1000 В, генераторов местной электростанции или из сети энергосистемы. Источники реактивной мощности напряжением 6 (10) кВ эконо­мичнее, но передача от них реактивной мощности в сеть напря­жением до 1000 В может привести к увеличению числа трансфор­маторов и потерь электроэнергии в сети и трансформаторах.

Поскольку стоимость трансформаторных подстанций на пред­приятиях очень велика, при выборе средств компенсации решаю­щее значение имеет число устанавливаемых цеховых трансформа­торов. Минимальное их число

где — суммарная средняя активная мощность, МВт, по­требляемая в наиболее загруженную смену в сетях напряжением до 1000 В; — нормативный коэффициент загрузки трансфор­маторов; Sтн — номинальная мощность одного трансформатора, МВА, выбираемая в зависимости от плотности электрической нагрузки в цехе.

Наибольшая реактивная мощность, которую можно передать со стороны сети напряжением 6 (10) кВ в сеть напряжением до 1000 В без превышения и увеличения заданного числа транс­форматоров,

Для выбора оптимального варианта следует сравнить расчет­ные затраты вариантов с минимальным числом трансформаторов Nо и с числом трансформаторов, увеличенным на один или два.

Если в цехе устанавливают один или два трансформатора на­пряжением 6. 10/0,4 кВ, то при выборе степени компенсации реактивной мощности в сети напряжением до 1000 В число транс­форматоров нельзя изменить, учитывая условия электроснабже­ния, но можно изменить их мощность Sт.н.

Если по заданию энергоснабжающей организации из энерго­системы можно получить реактивную мощность Qэ, то при этом синхронными двигателями и конденсаторами должна быть ском­пенсирована мощность Коэффициент 1,15 учи­тывает необходимый 15 %-й резерв реактивной мощности на пред­приятии.

Источник