где 1,4 – коэффициент, учитывающий допустимую перегрузочную способность трансформатора.
В основе определения электрических нагрузок нескольких ЭП лежат статистические коэффициенты, характеризующие режим электропотребления характерных групп. Коэффициентом использования КИ именуется отношение средней мощности, потребляемой за наиболее загруженную смену, РСМ, к номинальной мощности ЭП, то есть
Значения КИ приведены в табл.2 и заимствованы из [3].
Таблица 2
Расчетные коэффициенты электрических нагрузок
технологического оборудования
Наименование оборудования | Коэффициент | |||
ки | q | cosφ | tgφ | |
Металлообрабатывающие станки ремонтных участков, растворомешалки | 0,15 | 0,6 | 0,55 | 1,52 |
Технологические вентиляторы, компрессоры, насосы, калориферы | 0,55 | 0,9 | 0,8 | 0,75 |
Сантехнические вентиляторы и насосы | 0,65 | 0,9 | 0,8 | 0,75 |
Насосы водоснабжения | 0,7 | 0,9 | 0,8 | 0,75 |
Краны, кран-балки, тельферы, лебедки | 0,1 | 0,5 | 1,73 | |
Сварочные агрегаты | 0,25 | 0,8 | 0,7 | |
Электроосвещение: лампы накаливания, люминесцентные лампы, дуговые ртутные лампы | 0,95 0,5 | 0,33 1,73 |
При определении мощности, потребляемой группой ЭП, и выборе количества единиц технологического оборудования, как показали исследования последних лет [4, 7], необходимо учитывать неритмичность технологических процессов и наличие простоев оборудования в ремонтах, что достигается введением в расчет технологического коэффициента q. Значения q, обоснованные в [4], приведены в [7] и в табл. 2.
|
|
Для n – электроприемников с номинальной мощностью РНi (i=1, 2, …n) средняя активная мощность определяется по формуле
Средняя реактивная мощность нагрузки
Полная средняя мощность нагрузки
Результаты расчета электрических нагрузок электроприемников насосной станции сводим в табл.3.
Таблица 3
Расчет электрических нагрузок
электроприемников насосной станции
№ на схеме | Наименование оборудования | Номинальная мощность РН, кВт | n | КИ | q | tgφ | РС, кВт | QC, кВАр |
В целях снижения потерь электроэнергии в питающих сетях и уменьшения значения устанавливаемой мощности КТП нормативными документами [5] регламентируется необходимость компенсации реактивной мощности посредством установки батарей конденсаторов, изготавливаемых электропромышленностью в виде комплектных конденсаторных установок (ККУ). Номенклатура ККУ приведена в табл. 4.
Таблица 4
Номенклатура комплектных конденсаторных установок
Тип конденсаторной установки | Номинальная мощность, кВАр | Номинальное напряжение, кВ |
ККУ – 0,38 - 75 | 0,38 | |
ККУ – 0,38 - 150 | 0,38 | |
ККУ – 0,38 - 225 | 0,38 | |
ККУ – 0,38 - 300 | 0,38 | |
ККУ – 0,38 - 450 | 0,38 |
Мощность ККУ, присоединяемой к каждому трансформатору КТП, должна выбираться из условия максимальной компенсации реактивной мощности нагрузки ЭП (ближайшей, но не большей), электроснабжение которых осуществляется от этого трансформатора.
|
|
Если обозначить QНАГР расчетную реактивную мощность нагрузки, QККУ реактивную мощность ККУ, Q реактивную мощность нагрузки после компенсации, то мощность ККУ должна быть такой, чтобы разность была положительной и минимальной:
По формуле (2) мощность трансформатора двухтрансформаторной КТП выбирается из условия
где РС1, РС2 – среднее значение активной мощности нагрузки первого и второго трансформаторов, кВт; Q1, Q2 – среднее значение реактивной мощности нагрузки первого и второго трансформаторов после компенсации, кВАр.
Необходимо учитывать, что по (8) определяется мощность одного трансформатора двухтрансформаторной КТП, который при отказе (аварии) другого трансформатора с перегрузкой 140% будет являться источником электроснабжения всех ЭП рассматриваемой КТП.
Предварительно принимается КТП из номенклатуры по табл. 5, мощность трансформатора которой является ближайшей большей к результату расчета по (8) или (1) величиной.
Таблица 5
Комплектные трансформаторные подстанции
Тип подстанции | Количество трансформаторов | Мощность трансформатора, кВА | Напряжение, кВ | |
высшее | низшее | |||
КТП-100/10/0,4-3У3 | 0,4 | |||
КТП-160/10/0,4-3У3 | 0,4 | |||
КТП-250/10/0,4-3У3 | 0,4 | |||
КТП-400/10/0,4-3У3 | 0,4 | |||
КТП-630/10/0,4-3У3 | 0,4 | |||
КТП-1000/10/0,4-3У3 | 0,4 | |||
КТП-100/10/0,4-3У3 | 0,4 | |||
КТП-160/10/0,4-3У3 | 0,4 | |||
КТП-250/10/0,4-3У3 | 0,4 | |||
КТП-400/10/0,4-3У3 | 0,4 | |||
КТП-630/10/0,4-3У3 | 0,4 | |||
КТП-1000/10/0,4-3У3 | 0,4 |
Выбранный трансформатор должен быть проверен по условию обеспечения допустимого значения остаточного напряжения при пуске электродвигателя наибольшей по мощности, определяемого как
где ХДВ – реактивное сопротивление электродвигателя в начале пуска, Ом; ХТ – реактивное сопротивление трансформатора КТП, Ом.
Значение ХДВ определяется по формуле
При отсутствии данных о значениях iП, cosφ и ηН электродвигателя можно использовать приближенную формулу
Реактивное сопротивление трансформатора КТП
Здесь UН – номинальное напряжение электродвигателя. UН = 0,38 кВ;
РН -номинальная мощность электродвигателя, МВт (т.е. кВт /1000); iП, cosφ, ηН – соответственно кратность пускового тока и номинальные значения коэффициента мощности и кпд электродвигателя (табл.6); UНН - номинальное значение обмотки низшего напряжения. UНН =0,4 кВ; SТН – номинальная мощность трансформатора КТП, МВА (т.е. кВА/1000).
Технические данные асинхронных двигателей серии 4А с синхронной частотой вращения 1500 об/мин приведены в табл. 6.
Таблица 6
Технические данные асинхронных двигателей
с короткозамкнутым ротором серии 4А
Тип двигателя | Мощность, кВт | КПД→ηн,% | cosφ | iп |
4АН160S4У3 | 18,5 | 88,5 | 0,87 | 6,5 |
4АН160М4У3 | 0,88 | 6,5 | ||
4АН180S4У3 | 0,84 | 6,5 | ||
4АН180М4У3 | 90,5 | 0,89 | 6,5 | |
4АН200М4У3 | 0,89 | 6,5 | ||
4АН200L4У3 | 0,89 | 6,5 | ||
4АН225М4У3 | 92,5 | 0,89 | 6,5 | |
4АН225S4У3 | 0,88 | 6,5 | ||
4АН250М4У3 | 93,5 | 0,89 | 6,5 | |
4АН280S4У3 | 0,89 | |||
4АН280М4У3 | 93,5 | 0,9 | ||
4АН315S4У3 | 0,91 | |||
4АН315М4У3 | 0,91 | 6,5 | ||
4АН355S4У3 | 94,5 | 0,91 |
Если определенное по (9) значение
то предварительно принятая мощность трансформатора является окончательной. В противном случае необходимо увеличить мощность трансформатора на одну ступень по табл.5 и вновь проверить выполнение условия (13). Выбор мощности трансформатора завершается при выполнении условия (13).
|
|