Определение потерь мощности и энергии в линиях

Потери активной и реактивной мощности определяются по формулам:

 

                                         (61)

 

где: I_р - расчетный ток определяется по таблице 5.1,А;_л, X_л - активное и индуктивное сопротивление линии, Ом.

R _л = r ₀ ∙ l ; X _л = x ₀ ∙ l.

                                      (62)

Потери полной мощности определяется по формуле:

 

                              (63)

 

Годовые потери энергии в линиях найдем по формуле:

 

                                     (64)

 

где: t - время потерь, это условное время, за которое максимальный ток нагрузки или расчетный ток протекал по линии, создал бы потери энергии, равные действительным потерям за год, то есть принимается Т_max = 4500 ч. - время использования максимальной нагрузки, берется по условию что предприятие односменное, тогда принимаем, что время потерь t = 2250 часов табл. 4.6 [2].

Например, для участков линии РП1- ЭП1:

Вт

ВАр

Аналогично определяются потери мощности для остальных линий. Результаты расчета потерь мощности в линиях вносим в таблицу 12.

 

Таблица 12. Результаты расчета потерь мощности в линиях

Участок линии	Длина линии L	Сопротивление линии		Расчетный ток Iр	Потери мощности
		Активное R	Индуктивное X		Активные DP	Реактивные DQ
	м	мОм	мОм	А	Вт	Вар
РП1	2	0,22	0,06	209,71	58,05	15,83
РП2	14	0,22	0,06	209,66	406,16	110,772
РП3	2	1,33	0,07	52,4	21,91	1,15
РП4	15	1,33	0,07	65,12	253,8	13,35
РП5	9	0,22	0,06	211,52	265,75	72,48
ЭП1	9	8,35	0,1	6,75	10,27	0,12
ЭП2	11	0,22	0,06	251,32	458,55	125,06
ЭП3	13	0,22	0,06	251,32	541,92	147,79
ЭП4	4	0,16	0,08	384,02	283,14	141,57
ЭП5	1,5	8,35	0,1	19,12	13,73	0,16
ЭП6	1,5	8,35	0,1	8,3	2,58	0,03
ЭП7	1	8,35	0,1	6,75	1,14	0,013
ЭП17	9	8,35	0,1	5,03	5,7	0,06
ЭП18	15	1,33	0,07	62,68	235,13	12,37
ЭП19	4	0,16	0,08	384,02	283,14	141,57
ЭП21	1	2,08	0,07	56,41	19,85	0,66
ЭП22	4	2,08	0,07	56,41	79,42	2,67
ЭП23	8	2,08	0,07	56,41	158,84	5,3
ЭП8	1	8,35	0,1	19,12	9,15	0,1
ЭП9	1	0,67	0,06	136,23	37,3	3,34
ЭП12	11	3,33	0,07	40,62	181,31	3,81
ЭП13	8	3,33	0,07	40,62	131,86	2,77
ЭП14	6,6	3,33	0,07	40,62	108,79	2,28
ЭП15	7	0,67	0,06	136,23	261,11	23,38
ЭП23	5	2,08	0,07	56,41	99,28	3,34
ЭП24	9	2,08	0,07	56,41	178,7	6,01
ЭП25	1,5	8,35	0,1	8,3	2,58	0,03
ЭП26	1	8,35	0,1	20,05	10,07	0,12
ЭП29	9	8,35	0,1	8,3	15,53	0,18
ЭП30	10	8,35	0,1	20,05	100,7	1,2
ЭП31	11	8,35	0,1	6,75	12,55	0,15
ЭП10	1	8,35	0,1	6,75	1,141	0,013
ЭП11	4	0,16	0,06	382,37	280,71	105,26
ЭП16	9	0,16	0,06	382,37	631,61	236,85
ЭП27	18	0,16	0,06	384,02	1274,15	477,8
ЭП28	25	1,33	0,07	62,68	391,89	20,62

 

Суммарные потери мощности в линиях определятся:

 

 = 6827,68 Вт.

= 1678,4 Вар.

 

 

Полные потери мощности в линиях по формуле 12.3:

ВА

Годовые потери энергии в линиях по формуле 12.4:

 кВт∙ч

Потери мощности и энергии в трансформаторе

Активные потери мощности в трансформаторе определяется по формуле:

 

                                (65)

 

где: DР_х - потери мощности холостого хода, кВт;

DР_к - потери мощности короткого замыкания, кВт;_н.расч - полная расчетная мощность трансформатора, кВт; _н.тр - полная номинальная мощность трансформатора, кВт.

Реактивные потери мощности трансформатора определяются по формуле:

 

          (66)

 

где: I_х.х. - ток холостого хода трансформатора,%;_к - напряжение короткого замыкания трансформатора,%.

Потери энергии в трансформаторе:

 

            (67)

 

где: b - коэффициент загрузки трансформатора, b = К_з.тр = 0,73.

Суммарные потери активной и реактивной мощности в линиях и в трансформаторе определятся как:

 

                                   (68)

                               (69)

 

Суммарные потери полной мощности в линиях и в трансформаторе определятся по формуле:

 

, кВА                               (70)

 

 кВА

Суммарные годовые потери энергии в линиях и трансформаторе определяются по формуле:

 

                                      (71)

 

.

 

 

Заключение

 

В данном курсовом проекте была разработана внутрицеховая электрическая сеть напряжением до 1кВ. Расчет силовой нагрузки был произведен методом упорядоченных диаграмм для расчета ЭП с разными нагрузками, мощность цеха без учета осветительной нагрузки составляет 392,37 кВА. Расчет мощности осветительных электроустановок в цехе произвели с помощью метода коэффициента использования, и приняли для освещения светодиодные лампы GSSN-200 со световым потоком 24000 лм, всего в цехе установлено 35 светильников, общая нагрузка цеха с учетом освещения составила 398,53 кВА.

Для уменьшения реактивной мощности была установлена конденсаторная батарея мощностью 200 кВАр для компенсации реактивной мощности и увеличения коэффициента мощности до значения 0,92. Общая мощность цеха с учетом компенсирующего устройства составила 292,8 кВА.

По результатам расчетов мощностей цеха выбрали трансформатор мощностью 400кВА, выбрали КТП киоскового типа, выбрали место расположения трансформаторной подстанции с координатами X=14990,65 мм. По расчетным нагрузкам приемников определили сечение кабелей проводов АПвПг, по которым протекает расчетный ток. При этом соблюдалось условие, что по проводнику протекает ток меньший, чем допустимый.

Выполнив проверку величины потерь и колебаний напряжения, сделали вывод, что они не превышают пределов, заданных нормативно-технической документацией.

Также рассчитали потери мощности и энергии в трансформаторе и в линиях в целом, которые составили 21,37 кВА и 48878,5 кВт. ч в год соответственно.

Также для безопасной работы персонала необходимо заземлить все металлические части станков. Для этого были рассчитано количество заземлителей для данного цеха.

Таким образом, разработана надежная и экономичная внутрицеховая сеть для питания электрических потребителей.

Список используемой литературы

 

1. Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 2008. - 408 с., ил.

2. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т. Под ред. А. А. Федорова. - М.: Энергоатомиздат, 2003.

. Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г.М. Кнорринга. - Л.: Энергия, 2007. - 386с., ил.

. Сибиркин Ю.Д., Барэмбо К.Н., Селятенко И.Т. Эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий. Справочник. - М.: Машиностроение, 2010. - 424с.

. Крючков И.П. и др. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Учеб. пособие для электроэнергетических специальностей вузов/Крючков И.П, Неклепаев Б.Н.; Под. Ред. Б.Н. Неклепаева - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1989. - 608 с., ил.

. Правила устройства электроустановок. - 8-ое изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 2013.

. Рыбаков Л.М. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебное пособие / Мар. Гос. Ун-т. - Йошкар-Ола.- 2001.-128с.