Электроснабжение механического цеха
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ден расчет для ;
Некоторые данные сведены в таблицу 2.6.1.
Таблица2.6.1
Кзагр.замРна валу, кВт?Рзам, кВт?Рпредл, кВт?Р , кВт0,20,60,1720,1610,0110,30,90,2040,253-0,0490,41,20,2890,322-0,0330,51,50,3750,377-0,002
Построим кривые и на одном графике. Кривые представлены на рисунке 2.6.1.
Рисунок 2.6.1 Графики зависимостей потерь мощности в заменяемом и предлагаемом двигателе от коэффициента загрузки и
Вывод: Замена малонагруженного двигателя на двигатель меньшей мощности целесообразна при коэффициенте загрузки заменяемого АД 0,2<0,25.
ЗАМЕНА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Величина Заменяемый АД Предлагаемый АДc (об/мин)/ W c (1/c) 1500/157ном (кВт) 3.000 2.200
КПД ном (о.е.) 0.820 0.800f ном 0.830 0.830загрузки 0.400 0.545
РЕЗУЛЬТАТЫна валу (кВт) 1.200м.ном (Ом) 72.500 92.000ном (А) 3.026 2.385ном (А) 6.697 5.034ном/I1 ном (%) 45.186 47.372
cos f/cos f ном 0.719 0.832f 0.597 0.690/I1 ном 0.566 0.665(A) 3.793 3.349(кВ.А) 2.496 2.204(кВт) 1.489 1.522(кВар) 2.003 1.595
дР (кВт) 0.289 0.322
ддP (кВт) -0.033
2.7 Экономически целесообразные режимы работы трансформаторов
При расширении цеха к цеховому трансформатору Т2 добавляется трансформатор Т1 на ступень ниже и Т3 - на ступень выше. При этом задана мощность нагрузки . Необходимо рассчитать оптимальное распределение нагрузки по трансформаторам.
Расчетная схема:
Рис. 2.7.1 Расчетная схема
Примем следующие допущения:
тогда, можно суммировать полные мощности, т.е.
Необходимо также учесть технические ограничения, а именно, не допускается перегрузка трансформатора:
Для заданной суммарной нагрузки требуется определить оптимальную нагрузку каждого трансформатора
Оптимальная нагрузка обеспечивает минимум потерь активной мощности в схеме, при этом выполняется баланс мощности в схеме, а также технические ограничения.
Для расчета оптимальной мощности используется формула Лагранжа:
Технические данные трансформаторов представлены в таблице 2.7.1
Таблица 2.7.1
Sном, кВАТип трансформатора - масляныйРхх, кВтРк, кВт630,261,281000,361,971600,562,65
)Рассчитаем оптимальную мощность для первого трансформатора по формуле 2.7.3:
Коэффициент загрузки равен:
Найдем потери мощности в первом трансформаторе:
)Рассчитаем оптимальную мощность для второго трансформатора:
Коэффициент загрузки равен:
Найдем потери мощности во втором трансформаторе:
)Рассчитаем оптимальную мощность для третьего трансформатора:
Коэффициент загрузки равен:
Найдем потери мощности в третьем трансформаторе:
)Суммарные потери мощности в трех трансформаторах:
)Определим годовые потери электроэнергии в трансформаторах, используя формулу:
где ТВ - время включенного состояния трансформаторов, - время максимальных потерь (см. таблицу 2.7.2).
Таблица 2.7.2
Режим работыТВ, час/годТМ, час/год, час/гододносменный2000от 1500 до 2000от 650 до 920двухсменный4000от 2500 до 4000от 1250 до 2400трехсменный6000от 4500 до 6000от 2900 до 4550непрерывный8700от 6500 до 8000от 5200 до 7500
Примечание: предполагается, что трансформаторы включены только во время работы цеха, т.е. не работают на холостом ходу.
Найдем потери электроэнергии в трансформаторах при односменном режиме работы:
Также выполнены оптимизационные расчеты при очередном отключении каждого трансформатора при одной и той же суммарной нагрузке. Результаты расчетов сведем в таблицу 2.7.3.
Таблица 2.7.3
Включенные трансформаторыКз, кВт, кВт•ч63-100-1600,4642,4413520откл-100-1600,5772,447324563-откл-1600,6732,583326263-100-откл0,9203,3723772
Вывод: Наиболее целесообразным является отключение первого трансформатора с номинальной мощностью 63 кВА, так как при этом будут наименьшие потери электроэнергии.
.8 Снижение потерь электроэнергии изменением графика электрической нагрузки
Расчет снижения потерь электроэнергии изменением графика электрической нагрузки производится с помощью программы GRAFIK (PRES8). Программа позволяет определить потери электроэнергии в нескольких вариантах неразветвленной схемы электроснабжения при заданных графиках активной и реактивной мощностей нагрузки, а также при их выравнивании. Элементами схем могут быть:
-линии различных сечений напряжением 0,38; 6; 10; 35 кВ;
-трансформаторы различных мощностей с низшим напряжением
Uном.нн=0,38 кВ;
электрическое сопротивление;
-нагрузка.
На рисунке 1 приведена расчетная схема.
Рис. 2.8.1 Расчетная схема
Исходные данные:
-номинальное напряжение в схеме 10/0,38 кВ;
-линия кабельная;
материал жил - алюминий;
номинальное сечение жил: F=150 мм2;
длина лини: L=0,8 км;
номинальная мощность трансформатора: Sном.т =100 кВА;
активное сопротивление линии: Rл=0,165 Ом.
Потери электроэнергии определяем по графикам электрических нагрузок с длительностью Т=8 часа (режим работы предприятия односменный), длительность одной ступени - 1 час. Графики электрических нагрузок представлены на рисунке 2.
Рис.2.8.2- Графики электрических нагрузок активной энергии Р (кВт) и реактивной энергии Q (квар).
Расчеты:
Потребление электроэнергии (W): ;
где Pi - активная мощность i - ой ступени, кВт;
ti - длительность i - ой ступени, ч;
n - количество ступеней.
Потери электроэнергии в линии при заданных графиках нагрузки (?Wл):
где Rл = 0,165 Ом - сопротивле?/p>