|
|
Мероприятия по повышению коэффициента мощностиЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1. Выбор трансформаторов на ГПП на основе технико-экономического сравнения вариантов
1. Определяем число часов использования максимума: а) число рабочих дней зимой – 143, летом – 110, выходные и праздничные дни – 112. б) определяем Тим в году, для этого находим потребление активной мощности.
Согласно формуле (60) имеем:
Согласно формуле (61) имеем:
Согласно формуле (62) имеем:
2. Принимаем два варианта трансформаторов установленных на ГПП:
Таблица 14
3. Расчёт первого варианта трансформаторов:
Согласно формуле (63) имеем:
Согласно формуле (64) имеем:
1) определяем максимум потерь в год:
Согласно формуле (65) имеем:
2) определяем потери коэффициента потерь, принимаем
Согласно формуле (66) имеем:
3) определяем стоимость потерь в трансформаторе за год, если стоимость 1кВт=3 руб.:
Согласно формуле (67) имеем:
4) определяем ежегодные эксплуатационные расходы:
Согласно формуле (68) имеем:
Согласно формуле (69) имеем:
Согласно формуле (70) имеем:
4. Расчёт второго варианта трансформаторов: Согласно формуле (63) имеем:
Согласно формуле (64) имеем:
1) определяем потери коэффициента потерь, принимаем Согласно формуле (66) имеем:
2) определяем стоимость потерь в трансформаторе за год, если стоимость 1кВт=3 руб.: Согласно формуле (67) имеем:
3) определяем ежегодные эксплуатационные расходы
Согласно формуле (68) имеем:
Согласно формуле (69) имеем:
Согласно формуле (70) имеем:
4. Определяем срок окупаемости вариантов:
Согласно формуле (71) имеем:
5. Так как срок окупаемости вариантов больше 7 лет, то на ГПП принимаем трансформаторы на основе технико-экономического сравнения вариантов ТМ–6300/35.
Мероприятия по повышению коэффициента мощности
1. Текущий 2. Средневзвешенный ( 3. Наивыгоднейший ( 4. Нормативный ( 5 Нейтральный ( Снижение Мероприятия по повышению 1. Мероприятия, не связанные с применением компенсирующих устройств, целесообразнее во всех случаях: а) упорядочение технологического процесса. Оно сводится: - к увеличению производительности труда; - к исключению холостых режимов работы технологических линий; - подбор оборудования по номинальной мощности; б) переключение обмоток электрических машин с треугольника на звезду; в) замена, перестановка и отключение трансформаторов, если их загрузка менее 30%; г) ограничение холостого хода двигателей и трансформаторов путем, например, ограничения холостого хода сварочного трансформатора; д) замена АД синхронными, там, где это возможно по технико-экономическим соображениям. 2. Мероприятия, связанные с применением компенсирующих устройств: а) установка батарей статических конденсаторов; в) установка синхронных компенсаторов. 3. Мероприятия, применяемые в порядке исключения: а) использование синхронных генераторов в качестве синхронных компенсаторов; б) использование синхронных двигателей в качестве синхронных компенсаторов; в) синхронизация АД при нагрузке на валу двигателя не более 70% от номинальной мощности. При Экономическое значение Для повышения
3.3 Учет электроэнергии
Расчетным учетом электроэнергии называется учет вырабатываемой, а также отпускаемой потребителям электроэнергии для денежного расчета за нее. Счетчики, устанавливаемые для расчетного учета, называются расчетными счетчиками. Техническим (контрольным) учетом электроэнергии называется учет для контроля расхода электроэнергии электростанций, подстанций, предприятий, зданий, квартир и т. д. Счетчики, устанавливаемые для технического учета, называются контрольными счетчиками. При определении активной энергии необходимо учитывать энергию вырабатываемую на собственные нужды электростанций, подстанций, выданную электростанциями в распределительные сети, переданные в другие энергосистемы или полученную от них, отпускаемую потребителям и подлежащую к оплате. Контрольные счетчики технического учета. Эти счетчики включаются в сеть НН (до 1000 В), что имеет ряд преимуществ: - установка счетчика обходится дешевле; - появляется возможность определить потери в трансформаторе и в сети ВН; - монтаж и эксплуатация значительно дешевле. Допускается установка контрольных счетчиков технического учета на вводе предприятия, если расчетный учет с ними ведется по счетчикам, установленных на подстанциях энергосистемы. Для измерения активной энергии в трехфазных сетях при неравномерной нагрузке применяют двух- и трех системные счетчики. В трехфазных сетях с нулевым проводом сумма токов отдельных фаз не равны нулю и поэтому двух системные счетчики непригодны. Контрольные счетчики могут подключаться к трансформаторам тока класса точности 1. Схема включения счётчиков САЗУ для измерения активной электроэнергии в трёх- и четырёх- проводных сетях напряжением до и выше 1000В
Рисунок 10
На линиях, отходящих от ГПП или ЦРП к отдельным ТП, а также на линиях к электроприемникам с напряжением выше 1000 в устанавливают счетчики активной энергии. Кроме того необходимо контролировать соблюдение потребителями заданных им режимов потребления и баланса электроэнергии, установлении удельных норм расхода электроэнергии и проведении хозрасчета. Оплата за электроэнергию производится заданному энергосистемой тарифу для данного потребителя, будь то предприятие, квартира.
4 ЗАЩИТА И АВТОМАТИЗАЦИЯ
4.1 Защита одного из элементов схемы
Защита трансформатора по стороне низшего напряжения осуществляется с помощью автомата с электромагнитным расцепителем максимального тока в случае К.З. якорь расцепители действует на отключающую рейку, освобождает защелку и происходит автоматическое отключение; полупроводниковый блок защиты при перегрузке подаст сигнал на независимый расцепитель, якорь которого действует на отключающую рейку. Защита по стороне высшего напряжения от внешних К.З. принята на реле РТМ. (токовая отсечка). Это реле прямого действия, встроенные в привод. Для защиты трансформатора от внутренних повреждений принята газовая защита, работающая при неизменном напряжении и замыкании верхнего контакта KG2 на сигнал. При замыкании нижнего контакта газового реле KG1, через промежуточное реле KL, которое при замыкании KG1 становится на самоподпитку через второй контакт промежуточного реле, дает питание на отключающую катушку выключателя. Газовое реле устанавливается на патрубке, соединяющего расширительный бак с баком трансформатора. Если режим работы трансформатора нормальный, то масло свободно поступает через газовое реле. Верхний поплавок в верхнем положении, а нижний в нормальном положении. При незначительном повреждении в трансформаторе, например, в межвитковом коротком замыкании, начинает разлагаться масло с выделением газа, который по верхней части патрубка поднимается в расширительный бак, при этом верхний поплавок реле ПГ-22 опускается, замыкая ртутный контакт и подавая питание через указательное реле на предупредительный сигнал. При значительном повреждении в трансформаторе, бурное разложение масла приводит к выбросу в расширительный бак масла вместе с газом, при этом опускается нижний поплавок, замыкая свой ртутный контакт, при этом замыкаются контакты промежуточного реле и подается питание на катушку отключения привода масляного выключателя. 1) определяем ток срабатывания защиты: Кн = 1,1 – 1,2 – коэффициент надежности; Квз = 0,8 – 0,9 – коэффициент возврата. Согласно формуле (51) имеем:
Согласно формуле (57) имеем:
2) определяем ток срабатывания реле: Ксх = 1 – табличная величина. Согласно формуле имеем:
Согласно формуле () имеем:
3) определяем ток возврата защиты: Кн = 1,2 – коэффициент надежности.
Согласно формуле (58) имеем:
4) определяем коэффициент чувствительности:
Согласно формуле (59) имеем:
По стороне низшего напряжения защита производится установкой автомата QF. Автоматы снабжаются либо только тепловыми или электромагнитными расцепителями, либо комбинированными. Тепловые расцепители осуществляют защиту от токов перегрузки, а электромагнитные – от токов короткого замыкания.
Схема защиты цехового трансформатора ТМ – 2500/10
Рисунок 11
4.2 Основание выбора схемы автоматизации
Устройства автоматизации осуществляют автоматическое управление схемой электроснабжения предприятия в нормальном и в аварийном режимах. Применение автоматизации позволяет обеспечить длительное нормальное функционирование СЭС, в кратчайший срок ликвидировать аварию, обеспечить высокую надежность электроснабжения промышленных потребителей и простоту схем, сократить расходы на обслуживание, обнаруживать поврежденные участки с наименьшими затратами труда, повысить качество электроэнергии и экономичность работ ЭУ. Благодаря устройствам автоматизации стало возможным применение подстанций с упрощенными схемами коммутации. К устройствам сетевой автоматики относятся устройства автоматического повторного включения (АПВ), автоматического включения резервного питания и оборудования (АВР), автоматической разгрузке по частоте и по току (АЧР и АРТ). Учитывая, что устройства автоматики в схемах электроснабжения работают сравнительно редко, основными требованиями, пред являемыми к ним, являются простота и надежность. Экономическая эффективность автоматизации определяется главным образом сокращением числа обслуживающего персонала и уменьшением простоев промышленного производства. Поэтому считают, что автоматизация экономически целесообразна, если дополнительные ежегодные затраты на наименьшее вероятного ущерба от простоя при нарушении электроснабжения. Подстанции предприятий работают, как правило, по схеме с односторонним электроснабжением потребителей, т.е. с раздельными ИП. Такой режим позволяет снизить токи К.З. сети, сократить или полностью исключить обслуживающий персонал подстанций, при применении более дешевой коммутационной аппаратуре. Однако раздельная работа ИП по сравнению с их параллельной работой обеспечивает меньшую надежность электроснабжения, что и вызывает необходимость установки на предприятиях устройств автоматики (АУ). Телемеханизация электроснабжения промышленного предприятия ограничивается обычно применением телесигнализации.
4.3 Схема автоматизации. Работа схемы
В сетях промышленных предприятий с раздельным питанием потребителей I категории от двух ИП широко применяется АВР, которые повышают надежность электроснабжения и сокращают время простоя электрооборудования. По назначению устройства АВР разделяются на АВР линий, трансформаторов, электродвигателей, секционных выключателей на подстанциях. Оперативным током может быть постоянный или переменный ток. Все устройства АВР должны удовлетворять следующим основным требованиям: время действия должно быть минимально возможным; все выключатели оборудования АВР должны иметь постоянный контроль исправности цепи включения; действие АВР должно быть однократным, чтобы не допустить дополнительных включений на не устранившееся К.З.; действие АВР должно быть обязательным при любой причине исчезновения напряжения на шинах включены. Контакт привода SQM замкнут. При аварии на первой секции и исчезновении на ней напряжения срабатывают реле KV1 и KV2, включая реле времени КТ1, которое своими контактами КТ1:1 с выдержкой времени включает промежуточное реле KL1. Контакт KL1:1, замыкаясь, включает цепь электромагнита подстанции, исключая отключения цепей с целью проведения ремонтов и т. п. Рассмотрим наиболее распространенную на промышленных предприятиях схему АВР на секционном выключателе с пружинным приводом. В нормальном режиме выключатели Q1 и Q2 первой и второй секции включены, секционный выключатель Q3 отключен. В схеме АВР имеется электродвигатель М для завода пружины привода, отключаемый конечным выключателем SQ. Реле блокировки KBS, служащие для обеспечения однократности действия АВР, получает питание от выпрямительного моста VT. Ключи SA1 и SA2 установлены в положение АВР. Реле минимального напряжения KV1 – KV4 и реле блокировки отключения YAT1 выключателя Q1, который отключается. Вспомогательный контакт выключателя Q1:3 включает электромагнит YAC3 секционного выключателя Q3, чем освобождает пружину привода этого выключателя, который включаясь, восстанавливает питание на первой секции от линии 2, оставшейся в работе. Одновременно срабатывает двигатель М, заводя пружину и подготавливая схему к новому циклу срабатывания. При исчезновении напряжения на второй секции схема работает аналогично. Однократность АВР обеспечивается за счет того, что при отключении выключателя Q1 или Q2 реле блокировки KBS размыкает с выдержкой времени цепь включения электромагнита YAC3. При включении на КЗ секционный выключатель Q3 отключается от своей релейной защиты.
5 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
5.1. Расчет заземляющего устройства
При расчете заземляющего устройства определяем тип заземлителей, их количество и место расположения. Заземляющее устройство состоит из заземлителей и заземляющих проводников. Преднамеренное соединение с заземляющим устройством какой-либо точки токоведущих частей, необходимое для обеспечения ее работы называют рабочим заземлением. Оно выполняется соединением нейтрали трансформатора или генератора с землей. Заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности называют защитным заземлением. Для цеха №3 принимаем контурное заземление с расположением заземлителей по периметру цеха. Контур наружного заземления располагаем на расстоянии 1(м) от наружной стены цеха Заземление выполняем круглой сталью диаметром 12(мм), длинной 5(м) при глубине заземления 0,8(м). Прутки соединяются стальными полосами. Согласно ПУЭ, для установок питающихся трансформатора мощностью более 100 кВА; Rзу= 4 (Ом). Определяем расчётное удельное сопротивление грунта – суглинок ρизм=100(Ом
Согласно формуле (60) имеем:
Определяем сопротивление одиночного заземлителя:
Согласно формуле (61) имеем:
Определяем число заземлителей:
Согласно формуле (62) имеем:
Принимаем число заземлителей n=12 шт.. Определяем периметр защитного заземления:
Определяем расстояние между заземлителями:
Согласно формуле (63) имеем:
5.2 Схема контура защитного заземления
При контурном заземлении заземлители располагаются по периметру защищаемой территории; при большой величине территории заземлители закладываются так же внутри ее. Контурное заземление рекомендуется во всех случаях, а в установках напряжением выше 1000 В оно является обязательным.
М 1:2000 1 – заземлители. 2 – контур наружного цеха №3. 3 – внутренний контур заземления цеха №3. 4 – соединение внешнего и наружного контура заземления цеха №3. Рисунок 12 При контурном заземлении заземлители располагаются по периметру защищаемой территории; при большой величине территории заземлители закладываются внутри ее. Контурное заземление рекомендуется во всех случаях, а в установках напряжением выше 1000В оно является обязательным. Принимаем электроды заземления длиной 5м и диаметром 12мм. 6 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
6.1. Прокладка подземных коммуникаций
При прокладке подземных коммуникаций необходимо учитывать, что что искусственные сооружения находятся вблизи электрифицированных путей, линий железных дорог и трамвайных путей. Они подвергаются электрической коррозии за счет прохождения токов по металлическим искусственным сооружениям и выхода тока в точке откоса наблюдается выше металла. По искусственным сооружениям проходит ток ~ 40-50 А. Борьба с коррозией осуществляется следующими способами: 1) дренажная защита. Простой дренаж обладает двухсторонней проводимостью. Принцип его действия заключается в отводе из зоны электрического тока с помощью изолированного провода непосредственно на минусовую шину ПС; 2) катодная защита. В ней с помощью выпрямительного устройства потенциал «-» подается на искусственное сооружение, а «+» подводится к проводникам, расположенным вблизи искусственных сооружений; 3) протекторная защита. При соединении защитного сооружения к протектору, зарываемому вблизи этого сооружения, ток будет стекать в землю, подземное сооружение окажется катодом и не будет разрушаться от коррозии. Для прокладки кабеля в траншее применяют бронированные или небронированные кабели, защищенные от коррозии жгутово-битумным покровом или полихлорвиниловой изоляцией. В земляных траншеях КЛ 10–35 кВ прокладывают на глубине 0,7 – 0,8 м. Кабель укладывают на подушку из песка толщиной 0,1 м и закрывают от механических повреждений красным кирпичом. В местах пересечения с проезжей частью дорог, подземными коммуникациями на вводах в здание КЛ 10—35 кВ прокладывают в асбоцементных трубах. Не рекомендуется укладывать в одной траншее более шести кабелей напряжением до 10 кВ и более трех напряжением 20–35 кВ. расстояние между кабелями в траншее «змейкой» с запасом 1,5–2% общей длины траншеи на случай возможных смещений почвы и деформации кабеля в различные времена года. Насыщенность территории предприятия подземными коммуникациями, необходимость параллельной прокладки многих КЛ, агрессивный грунт и блуждающие токи, сложность отыскания места повреждения и производства ремонта КЛ ограничивают возможности укладки кабелей в земляных траншеях. В этих случаях КЛ прокладывают в специальных кабельных сооружениях – каналах и туннелях. 6.2 Защита окружающей среды
Охрана природы от вредного воздействия промышленных отходов и выбросов – одна из самых серьезных проблем современности. Мир встревожен уроном, который человечество уже нанесло и наносит лесам, озерам, рекам, воздуху, всей природе, нас окружающей. В состав энергетических систем входят линии высокого напряжения, под строительство которых отчуждается значительное количество земли. Кроме того, вдоль таких линий в радиусе нескольких десятков метров создаются электромагнитные поля, которые не только вызывают помехи в системах связи, но и неблагоприятно влияют на человека и на все животные организмы. Для уменьшения потерь плодородных земель под полосы отчуждения рекомендуется вместо воздушных сооружать кабельные линии напряжением выше 110 кВ. Для удаления пыли из выбросов широко применяются дымовые трубы с электрофильтрами. Электростатические фильтры улавливают летучую золу, образующуюся при сжигании твердого топлива. Пылевые частицы задерживаются на положительно заряженных электродах, теряют свой заряд и через определенное время с помощью специальной системы встряхиваются и удаляются из фильтра. Одним из путей борьбы с вредными выбросами в атмосферу, является создание и внедрение безотходных и малоотходных технологических процессов с комплексным использования сырья, при котором одновременно достигается повышение эффективности народного хозяйства. Окружающей средой называют совокупность абиологической (мертвой) и биологической (живой) природы, окружающий растительный и животный мир. Охрана природы – система мер, направленная на поддержание рационального воздействия между деятельностью человека и окружающей среды. Количество отходов на протяжении длительного времени увеличивается пропорционально росту производства и поселения. Серьезную опасность представляют собой отходы металлургических производств, ТЭЦ, предприятий химической промышленности, всех видов транспорта, а также отходы отдельных производств, содержащие соли тяжелых металлов и других соединений. ЛИТЕРАТУРА 1. Б.Ю. Липкин. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. М., Высшая школа, 1981. 2. А.А. Федорова. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. М., Энергоатомиздат, 1986. 3. В.Г. Герасимова. Энерготехнический справочник. М., Энергоиздат, 1984. 4. МПОТ, Издательство: ЧУП "Инженерный центр", ОО "БОИМ", 2009. 5. Правила устройства электроустановок, М., Энерго-атомиздат, 2003. 6. В.Н. Каменев. Чтение схем и чертежей электроустановок. М., Высшая школа, 1990. Интернет-ресурсы: 1. Производство электрической распределительной и регулирующей аппаратуры ОАО «Контактор»: [сайт].– Режим доступа : http://www.kontaktor.ru/...
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
(60)
(61)
(62)
6300 кВА
35 кВ
7,5 %
9,4 кВт
46,5 кВт
0,9 %
(63)
(64)
(65)
, время включения 
:
(66)
(67)
:
(68)
(69)
(70)
, время включения 
.
, 
.
(71)
.
- называют коэффициент мощности, так как он равен отношению активной мощности к полной. Различают 
:
. Определяем 
предприятия в любой момент времени.
). Определяется за заданный промежуток времени, период времени, смену, рабочий день и т. д.
). Определяется конкретно для производства, путем технико-экономического сравнения различных вариантов электроснабжения предприятия.
). Определяется исходя из места присоединения потребителя.
). Служит для взаимных расчетов при оплате за электроэнергию по 2х- ставочному тарифу.
приводит к увеличению потерь электроэнергии, поэтому повышение 
приводит к народнохозяйственной задачи. Так, если брать в масштабе России, повышение 
на 0,01% приводит к снижению вырабатываемой на электростанциях мощности на 400 млн. кВт 
ч.
подразделяются на 3 группы:
больше, чем нормативный, оплата за электроэнергию меньше, а если 
меньше нормативного, то вступают в силу различные надбавки на стоимость электроэнергии.
состоит в том, что от него зависят капитальные и эксплуатационные расходы, а также эффективность использования электроустановок. Увеличение cosφ ведет уменьшению тока, сокращению потерь электроэнергии, более полному использованию трансформаторов и генераторов. Путем установки устройств компенсации повысили на 1 секции от 0,56 до 0,936 на 2 секции от 0,59 до 0,984. Так как наименьшие удельные потери у статических конденсаторов, то в нашем КП для достижения необходимого коэффициента мощности (компенсации реактивной мощности), принимаем данный вид компенсирующего устройства (батареи статических конденсаторов). Они устанавливаются на обе секции шин двухсекционной главной понизительной подстанции завода и их мощность, согласно условию неравномерной загрузке, берется одинаковой, т. е. на обе секции шин устанавливаются батареи статических конденсаторов одинаковой мощности типа УКЛ–10–1125.
приняты мероприятия, предусматривающие установку компенсирующих устройств. Осуществляем централизованную компенсацию путем установки на шинах главной понизительной подстанции с левым и правым расположением вводной ячейки с устройством автоматического регулирования для внутренней установки. Разряд конденсаторов батареи должен осуществляться автоматически после каждого отключения батареи от сети. Защита конденсаторов осуществляется с помощью предохранителей.
(57)
(58)
(59)
(60)
(61)
(62)
(63)