В основу метода положен коэффициент использования освещения Кцо, показывающий, какая часть общего светового потока всех источников света данного помещения попадает на рабочую поверхность.
Потребляемая мощность определяется по формуле:
Рпо=∑Руо*Кио,кВт
Где Руо=Рп.о.в.+Рп.о.н.-установленная активная мощность ламп освещения, кВт; Рп.о.в.-внутреннего освещения,кВт; Рп.о.н.-наружного освещения,кВт
Кио-коэффециент использования освещения
Рпо=(46,52*0,6)+(1,56*0,7)=29,0 Квт
При использовании люминесцентных ламп, кроме активной мощности потребляется и реактивная.
Qпо=Рпо*tgφо=29,0*0,33=9,57 квар.
6.3.4. Компенсация реактивной мощности и выбор конденсаторных установок
Значительная часть силовых токоприемников потребляет помимо активной мощности, еще и реактивную, что снижает естественный коэффициент мощности со8ф системы в целом. Работа потребителей с низким коэффициентом мощности приводит к ухудшению экономических показателей за счет загрузки трансформаторов реактивной мощностью, к дополнительным потерям напряжения и увеличению потерь мощности в линиях передачи электроэнергии.
Для уменьшения влияния этих отрицательных факторов следует стремиться к уменьшению величины передаваемой реактивной мощности, что можно достигнуть рационализацией работы электрооборудования, компенсацией реактивной мощности потребителей, использованием комплектной конденсаторской установки.
Расчет компенсирующего устройства исходя из условия получения созфСр=0,95. Суммарная мощность компенсирующих устройств, которые должны быть установлены на предприятии, определяют по формуле:
Qку= ∑QСМ – Qэ, квар или Qку = ∑Рсм(tgφс - tgφср),квар
где ∑Qсм - реактивная нагрузка предприятия в период наибольших активных нагрузок энергосистемы, квар;
Qэ - величина, которая задается энергосистемой с приближенным учетом потерь электроэнергии в трансформаторах и двигателях, а также в сетях предприятия, квар.
Qку=287,2- 131,4=155,8 квар
Полная расчетная мощность, потребляемая предприятием, при использовании компенсирующих устройств будет определяется:
Sсм= SР= (498,22+155,82)1/2=430,2 квар
По данной мощности компенсирующих устройств определяют расчетное число банок статических конденсаторов: п=(Зку /(Зб
где С^б - реактивная нагрузка одной банки, квар
С>б = 26 квар (тип конденсатора КМ2-0,38-263УЗ)
N=155,8/26=5,9=6 банок
Фактическая установленная мощность конденсаторных батарей определяется по формуле: СЬсб= <3б* п=26*6=156 квар
В результате расчета выбираем комплектную конденсаторскую установку типа КМ2-0,38-263УЗ. Конденсаторы установки приняты с регулированием по напряжению сети и реактивному току.
6.4. Расчет нагрузок на подстанции, выбор числа и мощности силовых. трансформаторов . 6.4.1. Расчет нагрузок на трансформаторной подстанции
Данные расчета сведены в таблице 6.З., в которой подсчитываются следующие показатели: Рпр - суммарная присоединительная мощность; Ки -коэффициент использования. Значение активной мощности за наиболее загруженную смену определяется по формуле:
Рсм= ∑ Рпр* КИ, КВТ
1. Для технологического оборудования: Рсм = 535,08*0,6 = 321,05 кВт
2. Для санитарно-технологического оборудования: Рсм = 28,22*0,69 = 19,47 кВт
3. Для вспомогательного оборудования: Рсм = 181,8*0,35 = 63,63 кВт
4. Для внутреннего освещения: Рсм = 46,52*0,6 = 27,91 кВт
5. Для наружного освещения: Рсм = 1,56*0,7 = 1,09 кВт
Итого: ∑ Рсм = 433,15 кВт
Средняя реактивная мощность определяется по формуле: Qсм=∑ Рсм* tgφ.
Лист
Изм
Лист
Документ
Подп.
Дата
1. Для технологического оборудования: tgφ=0,73
2. Для санитарно-технологического оборудования: tgφ=0,68
3. Для вспомогательного оборудования: tgφ=0,92
4. Для внутреннего освещения: tgφ=0,33
5. Для наружного освещения: tgφ=0,2
Средняя реактивная мощность:
1. Для технологического оборудования: QСМ=321,05*0,73=234,37 квар
2. Для санитарно-технологического оборудования: QСМ=19,47*0,68=13,24 квар
3. Для вспомогательного оборудования: Qсм=63,63* 0,92=60,45 квар
4. Для внутреннего освещения: QСМ=27,91* 0,33=9,21 квар
5. Для наружного освещения: Qсм=1509* 0,2=0,22 квар
Итого: ∑Qсм = 317,49 квар
Годовое число использования максимальной нагрузки определяется:
Ти = у*Т, час
где Т- фактическое число часов работы объекта в год; у - коэффициент
максимальной нагрузки.
Фактическое число часов определяется по формуле: Т=(365-n)*t*N, ч
где n - число нерабочих дней в году (35дней); It- продолжительность смены,
час; N - число смен.
Т=(365-35)*7,67*3=7593,3 ч
1. Для технологического оборудования: Ти = 0,65*7593,3=4935 ч
2. Для санитарно-технологического оборудования: Ти=0,67*7593,3=5087ч
3. Для вспомогательного оборудования: Ти = 0,58*7593,3=4404 ч
4. Для внутреннего освещения: Т=(365-125)*7,67*3=5522 ч
Ти=0,7*5522=3865 ч
5. Для наружного освещения: Т=(7593,3+5522)/2=6557 ч Ти=0,7*6557=4590 ч
Годовой расход активной энергии определяется по формуле: Wа=Рсм*Т„/1000 т*кВт/ч
1. Для технологического оборудования: Wа=321,05*4935/1000=1584,4 т*кВт/ч
2. Для санитарно-технологического оборудования: Wа=19,47*5087/1000=99,0 т*кВт/ч
3. Для вспомогательного оборудования: Wа=63,63*4404/1000=280,0 т*кВт/ч
4. Для внутреннего освещения: Wа =27,91 *3865/1000=107,9 т*кВт/ч
5. Для наружного освещения: Wа =1,09 *4590/1000=5,0 т*кВт/ч
Лист
Изм
Лист
Документ
Подп.
Дата
Итого: ∑Wа = 2076,3 т*кВт/ч
Годовой расход реактивной энергии WР=Pсм*Ти/1000 т*квар/ч
1. Для технологического оборудования:
Wр = 234,37 *4935/1000=1566,6 т*квар/ч
2. Для санитарно-технологического оборудования: WР=13,24*5087/1000=67,4 т*квар/ч
3. Для вспомогательного оборудования: Wр=60,45*4404/1000=288,2 т*квар/ч
4. Для внутреннего освещения: WР = 9,21*3865/1000=35,6 т*квар/ч
5.Для наружного освещения: WР = 0,22*4590/1000=1,0 т*квар/ч
Итого: ∑WР = 1958,8 т*квар/ч
Определение суммарных значений параметров:
tgφ=∑Qсм/ ∑Рсм = 317,49/433,15=0,73
Ти =∑Wa/∑Pсм= 2076,3/433,15=4793 ч
Потери при трансформаторе: активные потери мощности -2,5%; реактивные потери мощности - 10%. С учетом потерь в трансформаторе tgφ =0,66 , соsφ=0,82, Ти=4793ч Итого подсчет нагрузок потребителей на подстанции с учетом компенсации реактивной мощности, задаем tgφ э=0,33
∑Qэ =∑Рсм * tgφ э=433,15*0,33=142,9 квар
Wр = Qэ* Ти = 142,9*4793=685 т*квар/ч
Лист
Изм
Лист
Документ
Подп.
Дата
Таблица 6.3.
Подсчет нагрузок на трансформаторной подстанции
| № | Наименование оборудования | Рпр,кВт | Ки | СОsф | tgφ | Средняя потребляемая мощность | Число часов использ ования Ти,ч | Годовой расход зл/эн | ||
| кВт | Осм, квар | Wa т*кВт/ ч | Wp т*ква р/ч | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 1 | Технологич. оборудование | 535,08 | 0,6 | 0,81 | 0,73 | 321,05 | 234,07 | 4935 | 1584,4 | 1566,6 |
| 2 | Санитарно- техническое оборудование | 28,22 | 0,69 | 0,83 | 0,68 | 19,47 | 13,24 | 5087 | 99,0 | 67,4 |
| 3 | Вспомогатель ное оборудование | 181,8 | 0,35 | 0,74 | 0,92 | 63,63 | 60,45 | 4404 | 280,0 | 288,2 |
Лист
Изм
Лист
Документ
Подп.
Дата
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 10 | 11 |
| Итого по силовому оборудованию | 745,1 | 0,54 | 0,79 | 0,77 | 404,15 | 307,76 | 4809 | 1963,4 | 1922,2 | |
| 4 | Освещение внутреннее | 46,52 | 0,6 | 0,6 | 0,33 | 27,91 | 9,21 | 5522 | 107,9 | 35,6 |
| 5 | Освещение наружное | 1,56 | 0,7 | 0,7 | 0,2 | 1,09 | 0,22 | 6557 | 5,0 | 1,0 |
| Итого по освещению: | 48,08 | 0,65 | 0,65 | 0,27 | 29,0 | 9,43 | 6039,5 | 112,9 | 36,6 | |
| Итого по заводу: | 793,18 | 0,6 | 0,72 | 0,52 | 433,15 | 317,19 | 5424,3 | 2076,3 | 1958,8 | |
| 6 | Потери в трансформато ре активные | 10,8 | 51,9 | |||||||
| 7 | Потери в трансформато ре реактивные | 31,7 | 195,9 | |||||||
| Итого с учетом потерь в трансформаторе | 0,6 | 0,72 | 0,52 | 443,95 | 348,89 | 5424,3 | 2128,2 | 2154,7 | ||
| Итого с учетом компенсации | 0,6 | 0,72 | 0,52 | 443,95 | 142,9 | 5424,3 | 2128,2 | 685 | ||
6.4.2. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов на подстанции