Расчет мощности компенсирующих устройств (КУ) , выбор количества и мощности понижающих трансформаторов цеховой ТП, выбор рационального варианта размещения КУ

Варианты минимальной мощности цеховых трансформаторов:

.

где Кз — максимальный коэффициент загрузки трансформатора принимается Кз = 0,6 — 0,8 для 2-х трансформаторных подстанций (ТП) или Кз = 0,7 — 0,9 для однотрансформаторных ТП.

1. Однотрансформаторная ТП.

. Выбирается Sн = 630 кВА.

2. Двухтрансформаторная ТП.

. Выбираем Sн = 2×400 кВА.

При нормативном tgцн = 0.3 максимальная мощность, поступающая из энергосистемы Требуемая мощность конденсаторной батареи.

Вариант 1: один трансформатор 630 кВА.

Максимальная реактивная мощность, которую может пропустить трансформатор

Вариант 1а — всю реактивную мощность 383,48 квар, потребляемую на стороне НН, трансформатор пропустить не может. Поэтому на стороне ВН устанавливаем лишь часть конденсаторной батереи:

(Примечание: для КБ номинального напряжения 6 — 10 кВ это очень низкая мощность). При этом Qт = 285,63 квар.

Рис. 2. 1а: — вариант ТП 1×630кВА, часть КБ на стороне ВН, вторая часть — на стороне НН.

Вариант 1б — КБ полностью установлена на стороне НН.

Рис. 3. 1б — вариант ТП 1×630кВА, КБ — на стороне НН .

Мощность КБ в варианте 1б:

Вариант 2: два трансформатора по 400 кВА.

Максимальная реактивная мощность, которую могут пропустить трансформаторы.

Вариант 2а: КБ полностью установлена на стороне ВН.

Следовательно принимаем.

Рис. 4. Вариант 2а: ТП 2×630кВА, размещения КБ — на стороне ВН.

Вариант 2б: КБ полностью установлена на стороне НН.

Рис. 5. Вариант ТП и размещения КБ 2б.

Qт = 146,94 квар, Qвв = 0,.

Технико-экономический расчет сравнения вариантов.

Расчетные затраты по варианту.

.

Где — затраты на КБ НН, не зависящие от ее мощности.

— затраты на 1 Мвар КБ НН.

— затраты на КБ ВН, не зависящие от ее мощности.

— затраты на 1 Мвар КБ ВН.

— стоимость электроэнергии. 46].

Вариант 1а.

Трансформатор ТМЗ 630/10, ?Рк = 7,6 кВт, ?Рх = 1,05 кВт.

Проходная КТП 1×630 кВА (для магистральной схемы питания 10 кВ) со шкафом ввода ВН (шкаф УВН) стоит Кт = 303 тыс. руб. (без шкафа УВН) Приведенные затраты Зт = е * Кт = 0,2 * 267 = 53,4 тыс/(руб*год).

Где е = 0,2 — нормативный коэффициент окупаемости капиталовложений.

Приведенные затраты по варианту 1а: Qнв = 0,9 785Мвар, Qвв = 0,13 869 Мвар, З = 7 + 40 * 0,9 785 + 18 + 20 * 0,13 869 + 3,196 * 7,2 + 53,4 = 108,1 тыс. руб./год.

Вариант 1б.

Qнв = 0,23 654 Мвар, Qвв = 0, Qт = 146,94 квар.

Потери мощности в трансформаторе.

Приведенные затраты по варианту 1б:

З = 7 + 40 * 0,23 654 + 3,196 * 6,05 + 53,4=89,2 тыс. руб./год Вариант 2а.

Двухтрансформаторная проходная КТП 2×630 кВА стоит Кт = 2 * 280= 560 тыс. руб.

Приведенные затраты Зт = е * Кт = 0,2 * 560 = 112 тыс/(руб*год).

Qвв = 208 квар, Qт = 383,48 квар, Qнв = 0 квар.

Мощность, передаваемая через один трансформатор: Рт1 = 244,9 кВт, Qт1 = 191,74 квар.

Каталожные данные трансформатора ТМЗ 400/10:

?Рк = 5,5 кВт, ?Рх = 0,88 кВт.

Потери мощности в одном трансформаторе:

Потери мощности в двух трансформаторах: ?Рт = 2 * 4,2 = 8,41 кВт Приведенные затраты по варианту 2а:

З = 18 + 20 * 0,208 + 3,196 * 8,41 + 112 = 161 тыс. руб/год.

Вариант 2б.

Qвв = 0 квар, Qт = 146,94 квар, Qнв = 236,54 квар Потери мощности в одном трансформаторе:

Потери мощности в двух трансформаторах: ?Рт = 2 * 3,13 = 6.28 кВт.

Приведенные затраты по варианту 2а:

З = 7 + 40 * 0,23 654 + 3,196 * 3,13 + 112= 138,44 тыс. руб/год.

Наименьшие затраты (89,2 тыс руб/год) соответствуют варианту 1б.

Выбираем комплектную конденсаторную установку УКМ 58−04−402−67 УЗ УК — установка конденсаторная, М — автоматически регулируемая по реактивной мощности,.

• 58 — заводской номер схемы,
• 0,4 — номинальное напряжение, кВ,
• 402 — номинальная мощность, квар,
• 67 — мощность ступени регулирования (мощность секции), квар,

У — климатическое исполнение (для умеренного климата),.

З — категория размещения (3 — помещение без искусственного климата).