Анализ режимов эксплуатации оборудования промышленных предприятий и систем коммунального хозяйства.
В связи со значительным снижением объемов промышленного производства на российских промышленных предприятиях сложилась ситуация, при которой система электроснабжения работает не в номинальном режиме, увеличилась доля потерь, связанная с недогрузкой трансформаторов.
Потери активной электроэнергии в трансформаторе рассчитываются по формуле:
DЭа=DР¢ххТо+ DР¢к.з К2зТр кВт ч.
DР¢хх =DРхх+КипDQхх - приведенные потери мощности холостого хода трансформатора, кВт; DР¢к.з=DРк.з+КипDQкз- приведенные потери мощности короткого замыкания, кВт; Кз =Iср/Iн - коэффициент загрузки трансформатора по току; DРхх -потери мощности холостого хода, в расчетах следует принимать по каталогу равными потерям в стали (Для тр-ра ТМ-1000/10 DРхх =2,1-2,45 кВт); DРкз - потери мощности короткого замыкания; в расчетах следует принимать равными по каталогу потерям мощности в металле обмоток трансформатора (для приведенного выше тр-ра DРкз=12,2-11,6 кВт); Кип - коэффициент изменения потерь, зависящий от передачи реактивной мощности (для промышленных предприятий, когда величина его не задана энергосистемой, следует принимать в среднем равным 0,07), кВт/кВАр; То - полное число часов присоединения трансформатора к сети; Тр - число часов работы трансформатора под нагрузкой за учетный период; DQхх= SнтIхх/100 -постоянная составляющая потерь реактивной мощности холостого хода трансформатора, кВАр ; DQкз = Sнтuк/100 -реактивная мощность, потребляемая трансформатором при полной нагрузке, кВАр; Iхх -ток холостого хода , % ( 1,4 - 2,8 %) ; uк -напряжение короткого замыкания , % ( 5,5 %) ; Sнт -номинальная мощность трансформатора, кВА (1000кВа) ; I ср - средний ток за учетный период, А ; Iнт - номинальный ток трансформатора. ( Потери активной мощности в режиме холостого хода названного выше тр-ра равны 4,41 кВт).
Потери реактивной энергии за учетный период
DЭр= SнтIххТо/100+ SнтuкК2зТр/100 (потери реактивной мощности в режиме холостого хода названного выше тр-ра 28 кВт, суммарные потери 32,41 кВт, что при цене 330 руб./квт составит около 940 тыс. руб. за год). Влияние материалов трансформатора на его потери приведены в табл.3
При подсчете потерь мощности в трехобмоточном трансформаторе пользуются выражением DРтт= D Р¢хх+DР¢кз1К2э1+DР¢кз2К2з2+DР¢кз3К2э3 ,
где DР¢кз1, DР¢кз2 , DР¢кз3 - приведенные потери активной мощности в обмотках высшего (1), среднего (2), и низшего (3) напряжения; Кэ1, Кз2, Кэ3 -коэффициенты загрузок этих же обмоток.
При обследовании следует оценивать степень загрузки трансформаторных подстанций, выключать незагруженные трансформаторы, увеличивая их степень загрузки. Попытка сделать линию разграничения с энергосбытом по низкой стороне, с уходом от управления загрузкой трансформаторов путем отключения, не снимает проблемы.
Необходимо также оценить эффективность работы компенсационных устройств, проанализировать влияние изменение cosj на потери в сетях в течение суток (табл.1) , подобрать режимы эксплуатации косинусных батарей (рис. 1, табл. 2) и при наличии синхронных двигателей, работающих в режиме компенсации реактивной мощности, использовать автоматическое управление током возбуждения.
Реактивная мощность при синусоидальном напряжении однофазной сети равна Q=UI sinj= P tgj , в трехфазной сети - как алгебраическая сумма фазных реактивных мощностей. Уровень компенсируемой мощности Qк определяется как разность реактивных мощностей нагрузки предприятия Qп и представляемой предприятию энергосистемой Qэ:
Qк= Qп- Qэ=Р (tgjП -tgjЭ)
Основными потребителями реактивной мощности на промышленных предприятиях являются:
n Асинхронные двигатели (45-65%).
n Электропечные установки (8%).
n Вентильные преобразователи (10%).
n Трансформаторы всех ступеней трансформации (20-25%).
Таблица 1. Влияние увеличения cosj на снижение реактивных потерь.
| Прежний cosj | Новый cosj | Снижение тока, % | Снижение потерь по сопротивлению,% |
| 0,5 | 0,8 | 37,5 | |
| 0,5 | 0,9 | 44,5 | |
| 0,6 | 0,8 | 43,5 | |
| 0,6 | 0,9 | 55,5 | |
| 0,7 | 0,8 | 12,5 | |
| 0,7 | 0,9 | 39,5 | |
| 0,8 | 0,9 |
Рис.1 Правильная компенсация реактивной мощности электродвигателя
Трансформатор(1), электродвигатель (2) и конденсатор (3). В примере без использования конденсатора нагрузка на трансформатор и электрическую сеть увеличивается из-за реактивной мощности (пунктирная стрелка). Этого можно избежать, как в примере справа, когда только активная мощность (жирная стрелка) влияет на нагрузку.
Таблица 2. Рекомендуемая емкость статических конденсаторов для корректировки единичных асинхронных двигателей
| Мощность двигателя (кВт), ~380 Вх 3 | Статический конденсатор ( кВАр в % мощности двигателя) |
| 1 - 3 | 50 % |
| 4 - 10 | 45 % |
| 11 - 29 | 40 % |
| 30 - | 35 % |
Таблица 3. Влияние материалов трансформатора на его потери
| Трансформатор 3-х фазный Номинальная мощность кВA | Потери в сердечнике (Вт) | Потери в обмотке (Вт) | ||
| Кремниевая сталь | Аморфная сталь | Кремниевая сталь | Аморфная сталь | |
Перечень мероприятий, позволяющих повысить cosj:
n Увеличение загрузки асинхронных двигателей.
n При снижении до 40% мощности, потребляемой асинхронным двигателем, переключать обмотки с треугольника на звезду. Мощность двигателя при этом снижается в 3 раза.
n Применение ограничителей времени работы асинхронных двигателей и сварочных трансформаторов в режиме ХХ.
n Замена асинхронных двигателей синхронными.
n Нагрузка трансформаторов должна быть более 30% номинальной мощности.
Технические средства компенсации реактивной мощности:
n Синхронные электродвигатели в режиме перевозбуждения.
n Комплектные конденсаторные батареи.
n Статические компенсаторы (управляемые тиристорами реакторы или конденсаторы).
n Компенсаторы должны быть приближены к генераторам реактивной мощности.
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Анализ режимов работы системы электроснабжения коммунального хозяйства | | | Рациональное» объяснение |
Дата добавления: 2016-05-05; просмотров: 1523;