2.8. Проверка показателей качества электроэнергии (отклонение напряжения) на шинах цеховой ТП
Электроэнергия, предназначенная для работы электроприемников, должна иметь определенные ГОСТ 13109-87 качественные показатели, которые обеспечивают надежность и экономичность работы электроприемников. В ПУЭ указывается, что «вся сеть, от цеховой подстанции до электроприемников, должна быть проверена на допустимые отклонения напряжения с учетом режима напряжения на шинах центра питания. В случае, если отклонение напряжения больше соответствующего предела, необходимо предусмотреть в сетях соответствующие технические мероприятия по регулированию напряжения».
Отклонение напряжения – разность между фактическим значением напряжения Uф и номинальным значением напряжения Uн при медленно изменяющемся напряжении, когда скорость изменения напряжения не превышает 1% в секунду:
(2.48)
Нормально допустимое отклонение напряжения в сети низкого напряжения составляет ±5%, а максимально допустимое в сетях НН и ВН (напряжение до 20 кВ) ±10%.
Ущерб от отклонения напряжения имеет две составляющие – электромагнитную и технологическую. Электромагнитная составляющая определяется дополнительными потерями электроэнергии в элементах сети, а технологическая – понижением производительности технологического оборудования и производительностью труда.
Наиболее чувствительны к отклонениям напряжения осветительные установки и конденсаторные батареи. Так, при снижении напряжения на 5% световой поток ламп накаливания снижается на 20%, повышение напряжения на 10% снижает их срок службы в 4 раза.
Значение отклонения напряжения на вторичной стороне трансформатора:
U11 = U1 + U011 – UН1 – U01 – ΔUТ(2.49),
где U011 – UН1 – U01 = Е – добавка напряжения при регулировании;
U1 – отклонение напряжения на первичной стороне трансформатора;
UН1 – отклонение от номинального напряжения в сети высокого напряжения для основного регулировочного ответвления обмотки ВН;
U01 – отклонение напряжения регулировочного ответвления;
U011 – отклонение номинального напряжения вторичной обмотки трансформатора от номинального напряжения сети низкого напряжения;
ΔUТ – потери напряжения в трансформаторе:
(2.50)
или 
,
где ?Ркз и Uкз – паспортные данные трансформатора, соответственно потери короткого замыкания, кВт, и напряжение короткого замыкания, %.
В применение к данным условиям имеем:
Sн тр = 1000 кВА; Uкз = 6%; ?Ркз = 16,5 кВт.
Нагрузка трансформатора рассчитывается по формуле:
кВА (2.51)
Коэффициент активной мощности определяем, исходя из значения коэффициента реактивной мощности
(2.51)
.
Следовательно cosφ = 0,8, sin? = 0,6.
Трансформатор имеет номинальное напряжение выводов 10±2?2,5%/0,4 кВ.
На стороне ВН трансформатора поддерживается напряжение 10 кВ (U1 = 5%, Uн = 0)
Отклонение напряжения на стороне НН трансформатора при включении его ответвлением +2,5% (U01 = 2,5%, U011 = 2,5%).
Потери напряжения в трансформаторе при расчетной нагрузке:
= 2,95%
Определяем отклонение напряжения на стороне НН трансформатора с учетом заданных отклонений при включении его ответвлением +2,5%.
U11 = 5 + 2,5 – 0 – 2,5 – 1,95 = 3,05 %.
Полученное значение находится в пределах нормы.
2.10. Проектирование однолинейной схемы электроснабжения узла
Потребители 0,4 кВ, равномерно расположенные по площади цеха, получают питание от распределительных шинопроводов, что обеспечивает большую гибкость схемы и применение современных методов индустриального монтажа.
Использование отечественной коммутационной, защитной и измерительной аппаратуры позволяет не снижая надежности схемы значительно снизить капитальные затраты на ее строительство монтаж.
Спроектируемая схема системы электроснабжения отвечает современным требованиям и нормам проектирования.
Заключение
В результате проектирования системы электроснабжения можно сделать следующие выводы:
- применили магистральные схемы питания цеховых трансформаторных подстанций;
- предусмотрели в цеховых ТП резервные перемычки в сети до 1 кВ
- применили компенсирующих устройств в сети напряжением до 1кВ, что обеспечило снижение перетоков реактивной мощности и уменьшения установленной мощности цеховых трансформаторов;
- при проектировании схемы электроснабжения применили с целью повышения надежности сетей напряжением до 1 кВ трансформаторы с группой соединения обмоток Δ/Y-0 – 11, что в свою очередь обеспечило необходимую чувствительность защит.