Qтм = v (Sт ном • в ? N)2 – РмІІІ2 кВАр, (1.11)

де Sт ном – номінальна потужність трансформатора, кВА;

в – коефіцієнт завантаження трасформаторів;

N – кількість трансформаторів.

Qтм1 = v (630 • 2 • 0,7)2 – 711,2312 = 521,61 кВАр;

а реактивна потужність на третьому рівні QмІІІ = 304,963 кВАр, тому потужність високовольтних компенсуючих пристроїв може бути передана через трансфор-матори.

Розглядаємо наступні варіанти компенсації реактивної потужності: компенсація на високій стороні 6 кВ та компенсація частково на високій стороні 6 кВ, а частково на низькій стороні 0,4 кВ.

Варіант 1.

Розглядається дві двотрансформаторні ТП, де встановлено трансформатори типу ТМЗ-630/6 з номінальною потужністю 630 кВА і вартістю кожного трансформатора 16,6 тис. гривень. Встановлюється ВКБ: дві типу УГК-6-225 Л(ПЗ) УЗ номінальною потужністю Qн = 150 кВар, вартістю 5,96 тис.гривень кожна. Ціна високовольтної комірки 4,9 тис.гривень.

Визначаються капітальні вкладення в ВКБ:

КВКБ1 = 2 • 5,96 + 2 • 4,9 = 21,72 тис.грн.

Капвкладення в трансформатори:

Ктр1 = 2 •8,3 = 16,6 тис.грн.

Сумарні капвкладення:

К1 = КВКБ1 + Ктр = 21,72 + 16,6 = 38,32 тис.грн.

Вартість експлуатаційних витрат:

б % б% 3,6 3,6

Се1 = КВКБ + Ктр = • 21,72 + •16,6 = 1,38 тис.грн.

100 100 100 100

де б - норма витрат на технологічне обслуговування та ремонт: б = 3,6%.

Додаткові втрати активної потужності пов’язані з передачею електроенергії через трансформатори ТП та ВКБ.

Втрати потужності в трансформаторах

1 Sтр 2 1 711,231 2

Д Ртр = NPx + Pкз = 2 • 1600 + –– 8250 –––––– =

N Sнт 2 630

= 10,77 кВт;

де ДРх – втрати потужності холостого ходу трансформатора, кВт;

ДРкз – втрати потужності КЗ трансформатора, кВт;

Sтр– максимальне навантаження трансформатора, кВА;

Sнт – номінальна потужність трансформатора, кВА;

N – кількість трансформаторів.

Втрати потужності в батареях:

ДРВКБ = ДРВКБ0 • QКП = 2,5 • 10-3 • 300 = 0,75 кВт,

де ДРВКБ0 – втрати активної потужності в конденсаторній установці;

ДРВКБ0 = 2,5 • 10-3 кВт/кВАр.

Сумарні втрати активної потужності

ДР = ДРтр + ДРВКБ = 10,77 + 0,75 = 11,52 кВт.

Вартість втрат електроенергії

СДW1 = ДР • Co • ф = 11,52 • 0,13 • 6400 = 9,9 тис.грн.,

де Со – вартість електроенергії за 1кВт/год: Со = 0,13 грн.;

ф – час роботи на протязі року; ф = 6400 год.

Дисконтовані затрати варіанту в цілому

З1 = К1 + Се1 + СДW1/Е = 38,32 + 1,38 + 9,9/0,1= 151,12 тис.грн.,

де Е = 0,1 – дисконтна ставка.

Варіант 2.

Приймаємо 4 установки по 75 кВАр загальною потужністю QНКБ = 300 кВар вартістю 2,5 тис. гривень кожна. .

Капвкладення в НКБ

КНКБ2 = 4 • 2,5 = 105,0 тис.грн.

Оскільки потужність трансформаторів залишається незмінною, то капвкладення в трансформатори залишаються незмінними

Ктр = 2 • 8,3 = 16,6 тис.грн.

Сумарні капвкладення

К2 = КНКБ + Ктр = 10,0 + 16,6 = 26,6 тис.грн.

Визначаємо вартість експлуатаційних витрат

б % б% 4,6 3,6

Се2 = КВКБ + Ктр = • 10,0 + •16,6 = 1,24 тис.грн.

100 100 100 100

Втрати потужності в батареях

ДРНКБ = ДРНКБ0 • QКП = 4,5 • 10-3 • 300 = 1,35 кВт,

де ДРНКБ – втрати активної потужності в конденсаторній установці;

ДРНКБ = 4,5 • 10-3 кВт/кВар,

Сумарні втрати активної потужності

ДР = ДРтр + ДРНКБ = 10,77 + 1,35 = 12,12 кВт.

Вартість втрат електроенергії

СДW2 = ДР • Co • ф = 12,12 • 0,13 • 6400 = 10,65 тис.грн.,

Дисконтні затрати по варіанту в цілому

З2 = К1 + Се + СДW/Е = 31,6 + 1,24 + 10.65/0,1= 135,5 тис.грн.,

Варіант 3.

Синхронні двигуни являються найбільш економічним джерелом реактивної потужності в мережах 6(10) кВ.

Максимальне значення реактивної потужності СД визначимо за формулою

=1,24• (630 +1600)•0,48/0,924 = 1307,6 кВАр,

де КСД – коефіцієнт завантаження СД за активною потужністю, КСД=1,24 ;

РномСД - номінальна активна потужність двигуна;

tgном – номінальний коефіцієнт реактивної потужності;

- коефіцієнт корисної дії СД.

Втрати реактивної потужності в трансформаторах

Qт = nSном + = 2630+5,5711,231/(2•630) = 31,38 кВАр.

Найбільша реактивна потужність, яку можна передати через трансформатори в мережу напругою 0,38 кВ складає 521,61 кВАр. Реактивна потужність навантаження Qр = 304,963 кВАр. З врахуванням втрат реактив-ної потужності в трансформаторах QCК =304,963 +31,38 = 336,343 кВАр.

Втрати активної потужності В СД на генерацію реактивної потужності

Р = , (1.12)

де Д1 = 2,74 кВт, Д2 = 2,42 кВт постійні коефіцієнти, визначені за паспортними даними СД потужністю 1600 кВт; Qном = 775 кВАр – номінальна реактивна потужність СД:

Р = = 7,6 кВт.

Втрати активної електроенергії в СД

WPсд = Р Тр = 7,6 6000 = 45600 кВтгод.

Вартість втрат електроенергії

СДW = Ц WPсд = 0,25 45600 = 11400 грн.

Дисконтні затрати по варіанту в цілому

З3 = К1 + Се + СДW1/Е = 0.59 + 11.4 /0,1= 119.9 тис.грн.,

На основі порівняння величини дисконтованих затрат приймаємо варіант компенсації за допомогою синхронних двигунів.

Для визначення місця розміщення КТП необхідно побудувати картограму навантажень. Картограма навантажень є наглядним зображенням на генплані потужності окремих споживачів у відповідному масштабі у вигляді кругів. Площа кола вибраного масштабу рівна повному навантаженню окремого споживача.

Si = m ? р ? R12 кВА, (4.2)

де m – масштаб, кВА/мм2;

Si – потужність споживача, кВА;

Ri – радіус кола, мм.

Визначаємо радіус кола

(1.13)

Координати центру електричних навантажень визначають за виразами