Талнахское месторождение

Для СРФ южной подъемной машины применим схему автоматического  управления в функции времени  суток. В качестве датчиков при таком  регулировании используются электрические  втроричные сигнальные часы типа ЭВЧС-24, имеющие 24-часовую программу переключений СРФ.

6.22. Принципиальная схема  автоматического управления СРФ

Принцип работы схемы заключается  в следующем.

В течении 1-ой и 2-ой смены работы предприятия коэффициент несинусоидальности находится в пределах нормируемого значения и в 3 смену повышается выше допустимого значения. В начале третьей смены в 16 часов необходимо включить все СРФ. В этом случае замыкается контакт электрических часов К1.1, К1.3, К1.5 и все три включающие катушки К2,К4,К6 с выдержкой времени через соответствующие реле времени КТ1,КТ3,КТ5 получают питание, которые в свою очередь подают питание на включающие катушки вакуумных выключателей. В 24 часа размыкаются контакты К1.1, К1.3, К1.5 и включаются контакты К1.2, К1.4, К1.6 и все три отключающие катушки К3,К5,К7 с выдержкой времени через соответствующие реле времени КТ2,КТ4,КТ6 получают питание, которые в свою очередь подают питание на отключающие катушки вакуумных выключателей.

В схеме предусмотрено ручное управление с помощью включающих SB2,SB4,SB6 и  отключающих SB3,SB5,SB7 кнопок.

6.23. Контроль за потреблением реактивной мощности

При известном потреблении реактивной энергии за Д дней в целом   и отдельно за ночные   и вечерние   смены значение   - фактическое значение минимальной потребляемой реактивной мощности определяется по формуле

, (6.32)

tд — продолжительность дневного периода суток.

Ввиду того что величины  и   неизвестны, принимаем следующие допущения:

1)  средняя за все ночные смены реактивная мощность приблизительно равна ее среднему значению за часы максимальных нагрузок системы; 

, (6.33)

2) отношение  /  приблизительно равно отношению потребления активной мощности в те же периоды (последнее считается известным):

, (6.34)

В случае, когда КУ работают в течение  ночной и вечерней смен, что характерно для двух- и трехсменных предприятий, показания счетчиков, соответствующие  естественным нагрузкам (без КУ), могут  быть определены добавлением к фактическим  показаниям величин   и   соответственно.

Для этих скорректированных показаний  условие 2) будет соблюдаться, т. е.

, (6.35)

при    , (6.36)

, (6.37)

при    , (6.38)

при семидневной рабочей неделе ( =1,2),  , l=0,7, Кq=1

, (6.39)

;

В дневную смену рекомендуется  отключать некоторые секции БК.

Для контроля за фактическим потреблением Q на шинах ГПП-33 по табл. 18.4. [3] намечаем к применению счетчик реактивной мощности тип: СР4-И689, класс точности 1,5 , подключение через трансформаторы тока и напряжения.

Включение в трехпроводную цепь.

Iном.первич.=5кА, Iном.вторич.=5А,

Uном.первич.=6кВ, Uном.вторич.=100кВ.

Выбор трансформатора тока:

По табл.31.9. [1] выбираем тип: ТПШЛ-10УЗ, Iном=4кА, класс точности=0,5,

Электродинамическая стойкость –  кратность=20,

Термическая стойкость 35кА/3с.

Проверка на динамическую устойчивость  ;

20кА>6,7кА

Кратность односекундного тока термической  стойкости:

;

Выбор трансформатора напряжения.

По табл.31.13.[1] выбираем тип: НОМ-6-У4, Uвторич.=100В, класс точности=0,5, номинальная мощность 50ВА.

 

7. Обслуживание, ремонт  и наладка энергетического оборудования  и средств автоматизации

Конденсаторные установки должны удовлетворять требованиям ПУЭ [2], .которые распространяются на установки  напряжением до 220 кВ, присоединяемые параллельно индуктивным элементам  электрических систем переменного  тока частотой 50 Гц (установки для  поперечной компенсации). К наиболее существенным особенностям электрооборудования, влияющим на компоновку конденсаторных установок, относится форма его  исполнения, определяющая, для каких  условий эксплуатации это оборудование предназначено: в закрытом помещении  или на открытом воздухе. Имеет также  значение, является ли конденсаторная установка комплектной или выполняется  из отдельных элементов.

Расположение установки на генплане оказывает влияние на компоновку в зависимости от того, устанавливается  ли она совместно с другим оборудованием  в одном помещении или отдельно. Если компоновка позволяет заменить кабельные связи шинными —  это, как правило, приводит к повышению  надежности.

Приближение конденсаторной установки  к потребителю реактивной мощности, совмещение в общем помещении  конденсаторной установки с другим электрооборудованием экономически выгодно.

Конструкция каркаса конденсаторных ячеек должна обеспечивать хорошую обозреваемость конденсаторов, изоляторов, предохранителей и другого оборудования при осмотре их под напряжением. К конденсаторам, предохранителям и контактам шин должен быть свободный доступ во время производства ремонта при снятом напряжении, а также возможность свободной замены конденсаторов и предохранителей без разборки всей ячейки. Конденсаторные установки выпускаются как для одностороннего, так и для двустороннего обслуживания. Для внутренних установок предпочтительно применение конденсаторных установок с односторонним обслуживанием. Для удобства эксплуатации конденсаторных установок при снятии и установке конденсаторов массой 60— 100кг желательно комплектно с конденсаторной установкой иметь рычажное или простое передвижное подъемное устройство. В предназначенных для установки конденсаторов помещениях устройство окон и отопление не требуются. Следует учитывать, что для северных районов при применении конденсаторов с синтетическим диэлектриком (соволом), который допускает работу при температуре не ниже —10 °С, устанавливать конденсаторные установки необходимо только в закрытых помещениях, где поддерживается температура не ниже —10 °С. В южных районах конденсаторные установки необходимо располагать по возможности с северной стороны здания. Конденсаторные установки можно устанавливать и на открытом воздухе.

При разработке узлов и отдельных  элементов конденсаторных установок  должны учитываться следующие требования:

конструкции должны обеспечивать необходимую  степень надежности и быть удобными в монтаже и эксплуатации;

они должны выдерживать без повреждения  усилия, которые могут возникать  как в период эксплуатации, например при коротком замыкании, так и  при транспортировке. Последнее  особенно следует учитывать при  крупноблочных электроконструкциях.

Конденсаторы работают со сравнительно высокими напряженностями поля в  диэлектрике. Совместное действие этих напряженностей и высокой рабочей  температуры приводит к сокращению срока службы конденсаторов. Поэтому  вентиляция конденсаторных установок  должна обеспечивать хорошую циркуляцию воздуха вокруг каждого конденсатора. Большое значение это имеет для  конденсаторов, которые установлены  в несколько ярусов один над другим. Для обеспечения хорошей вентиляции следует избегать горизонтальных межъярусных перегородок. При этом необходимо учитывать определенные расстояния между соседними конденсаторами и окружающими стенками, для того чтобы можно было всю поверхность конденсатора полностью использовать для отвода тепла.

Помещения, где устанавливаются  конденсаторные установки, должны иметь  естественную вентиляцию; если последняя не обеспечивает снижения температуры воздуха в помещении до уровня максимально допустимой, необходимо применять искусственную вентиляцию. Температура окружающего воздуха в помещении конденсаторных установок не должна превышать 35 °С.

Конденсаторные установки не допускается  устанавливать в цехах с насыщенной токопроводящей пылью, с химически  активной и взрывоопасной средой, а также в цехах, где конденсаторы могут подвергаться постоянным сотрясениям, вибрациям и ударам. При размещении конденсаторных установок в отдельном  помещении для защиты от случайных  прикосновений, к частям оборудования, находящимся под напряжением, должно предусматриваться сетчатое ограждение высотой не менее 1,7м от пола. При  установке же в производственных помещениях могут предусматриваться  сплошные ограждения из листовой стали  с отверстиями для вентиляции. Корпуса (баки) конденсаторов, металлические  конструкции, на которых они стоят, сетчатые ограждения, и другие нетоковедущие  части конструкции конденсаторной установки должны быть заземлены  и присоединены к общему контуру  заземления подстанции, цеха. В ячейке ввода конденсаторной установки  должны быть предусмотрены зажимы для  присоединения переносных заземляющих  устройств.

Конденсаторные установки (если их установлено две или несколько  рядом или в одном помещении) с общей массой масла более 600кг должны быть расположены в отдельном  помещении с выходом наружу или  в общее помещение I и II степеней огнестойкости по пожарным требованиям, при этом под конденсаторной установкой напряжением выше 1 000 В должен быть устроен маслоприемник, рассчитанный, на 20% общей массы масла, содержащегося во всех конденсаторах.

 

8. Экономическая часть

8.1. Экономическая эффективность  применения компенсирующих устройств  и СРФ.

Капитальные затраты на установку  оборудования компенсирующих устройств  и СРФ.

Стоимость батарей конденсаторов:

по табл.16-19. [6] принимаем стоимость 1кВАр=2,15 у.е.

ЦБК=2,15*1800=3870 у.е.

Стоимость коммутационной аппаратуры:

4 вакуумных выключателя Ц=4*161=644 у.е.

4 разъеденителя Ц=4*16,5=66 у.е.

Стоимость батарей конденсаторов  СРФ и реакторов:

ЦБК=2,15*7800=16770 у.е.

ЦР=1720*18=30960 у.е.

Стоимость коммутационной аппаратуры для СРФ:

6 вакуумных выключателя Ц=6*161=966 у.е.

4 разъеденителя Ц=6*16,5=99 у.е.

Потери активной энергии в конденсаторах  БК и СРФ:

DРБК=DР*5000*С,

где С=0,009 у.е. за 1 квт*ч

DРБК=5,4*103*3000*0,009=150 у.е.

DРСРФ=23,4*103*3000*0,009=630 у.е.

Потери активной энергии в реакторах  СРФ:

DРСРФ=6,5*103*18*3000*0,009=3000 у.е.

Затраты, связанные с проектированием  и эксплуатацией компенсирующих устройств.

Приведенные затраты, связанные с  проектированием и эксплуатацией  КУ, могут быть записаны в виде

Зк=Гк+рНКк, (8.1)

где Гк—годовые эксплуатационные расходы; Кк—сметная стоимость КУ, т. е. капитальные затраты на их установку; рН — нормативный коэффициент эффективности капитальных затрат.

На стадии проектных проработок обычно пользуются укрупненными технико-экономическими показателями. В данном случае капитальные  затраты и годовые эксплуатационные расходы удобнее представлять в  функции удельных капитальных затрат kу.к и установленной мощности КУ Qк. При этих условиях можно записать   |

Кк= kу.кQк, (8.2)

Гк=ркkу.кQк+ Dру.кQкТк.максb, (8.3)

где рк — отчисления на амортизацию, текущий ремонт и обслуживание КУ; Dру.к — удельные потери мощности в КУ; Тк. макс — время использования максимальной мощности КУ; b — стоимость 1 кВт • ч потерянной энергии.

Принимаем kу.к=1, рН =1,1, рк=0,01Кк, kу.к=2,15 у.е./кВАр, Dру.к=0,003 кВт/кВАр, Т=3000ч., b=0,009 у.е./кВт

Кк=ЦБК+Цкомм.апп=3870+710=4580 у.е.

Зк=4580*0,1*2,15*1800+0,003*1800*3000*0,009+1,1*4580=1777644 у.е

Экономическая эффективность минимизации  уровня гармоник.

Оценка экономической эффективности  минимизации гармоник основывается на формуле приведенных затрат

З=рКосн+Ин, (8.4)

где Косн — единовременные капитальные вложения; Ин — ежегодные издержки производства; р — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

Для сравниваемых вариантов в формулу  входят лишь составляющие, которые  обусловлены наличием гармоник или средств, минимизирующих уровни их, с учетом дополнительного эффекта, обусловленного минимизацией.

Ежегодные. издержки производства в  рассматриваемом случае состоят  из амортизационных отчислений на реновацию  Ир и капитальный ремонт Ик.р, стоимости текущих ремонтов Ит.р, стоимости потерь электроэнергии Ип и прочих эксплуатационных расходов Иэ:

Ин=Ир+Ик.р+Ит.р+Ип+Иэ, (8.5)

Косн=Цк+Цр+Цкомм.апп.=16770+30960+846+99=48675 у.е.

Ир=0,2*48675=9735 у.е.

Ик.р=0,2*48675=9735 у.е.

Ит.р.=0,01*48675=487 у.е.

Ип=630+3000=3630 у.е.

Иэ=0,01*48675=487 у.е.

З=1,1*48675+9735*2+487*2+3630=79700 у.е.

Суммарные затраты З=1777644+79700=1857344 у.е.

Экономический эффект от модернизации.

Дополнительные потери активной мощности при передаче реактивной

Ц=DР*С*Т,

Ц=559*103*0,009*5000=25000 у.е.

Потери в кабельных линиях от низкого коэффициента мощности

Ц=495 у.е.

Потери в электрических машинах  от несинусоидального напряжения

Синхронные двигатели можно  не учитывать.

Потери в трансформаторах

Ц=600*103*0,009*5000=28700 у.е.

Плата за потребление реактивной мощности.

По табл. 3.6. [8] С=0,0007 у.е./кВАр

Ц=(7800+1800)*0,0007*5000=33600 у.е.

Затраты на установку и обслуживание реакторов на ГПП-33

Стоимость реакторов Ц=4*6000=24000 у.е.

Зк=Гк+рНКк,

где Гк=Заморт.+Зтек.рем.+Зобслуж. – эксплуатационные затраты,

Кк—сметная стоимость реакторов, т. е. капитальные затраты на их установку; рН — нормативный коэффициент эффективности капитальных затрат.

Заморт.=0,12Кк,

Зтек.рем.= Зобслуж.=0,3*Заморт,

Зк=0,12*24000+0,036*24000*2+1,1*24000=31008 у.е.