Жобаның техникалық-экономикалық көрсеткіштері

Еңбекте жобаланып жатқан қосалқы станцияның 10 кВ (0,38 кВ) ши-наларынан жіберіліп жатқан электрэнергиясының құнын есептеу қажет септің алғашқы мэліметтері болып табылады [10]

- жобада қаоылданған электрмен жабдықтау сұлбасы ;

- максималдық жүктеменің пайдалану сагаттарының саны (Т_мах =3 000-4000 сағ);

- энергия шығындары сағаттарының саны (сағ)

- энергия жүйесінің 35 кВ шиналарынан жіберіліп жатқан электрэнергия қүны, теңге/кВт.сағ.

Берілістің С пол толық өзіндік қүны келесі өрнекпен анықталады [13]

Спол = Сэксп + Спот,

мүнда Сэксп - электр тораптарын күтуге, жөндеуге және олардың қажетін өтеуге жұмсалатын эксплуатациялық шығындар, теңге/жыл; Спот — электр энергия шығындарының құны, теңге/жыл; Эксплуатациялық шығындарды келесі жүмсалған қаражаттардан қүрастырады:

Сэксп = Сам+Сзп +Соб + Сос

І мұнда: Сам — амортизациялық аударымдар, теңге/жыл;

Сзп - жалақыға кететін шығындар, теңге/жыл; Соб- жабдықтың қажетін өтеуге жүмсалған шығындар, теңге/жыл; Сос - қоғамдық шығындар, теңге/жыл. Сэксп=856,8 + 5189,25 + 214,2+ 558,84 = 6819,1 мың теңге : Амортизациялық аударымдар

Амортизацияға кететін қаржылар

Сам=Ср+Ск.р

мүнда: Ср - қалпына келтіруге (реновация) жұмсалған аударымдар, теңге/жыл; Ск.р- күрделі жөндеуге кететін қаржылар, теңге/жыл.

Реновация - табиғи қызмет мерзімінде негізгі қорды (нысан бастапқы қүнын) толық қалпына келтіру. Сам мэні келесі өрнекпен табылады:
Сам=Р_ш%'К/100, мың теңге

мұндаі Рам% - амортизациялық аударымдардың нормасы;

К -нысанга жұмсалатын күрделі қаржы, теңге/жыл;

С_ам.АЖ-10кв=3.5*6800/100=238 мың теңге

Сам.35/10окс=6,3*6800/100=428,4 мың теңге

С_ам.Аж.35кВ=2,8*6800/100=190,4 мың теңге

С_ам =238+428,4+190,4=856,8 мың теңге
Жалақы Жалақыға кететін шығындарға кіреді:

Сзм=Cзм*осн+СЗП.ДОП+ Ссс

мұнда Cзм*осн - негізгі жалақы, теңге /жыл; ,

Сзп.доп - қосымша жалақы, теңге/жыл; .

С_сс - элеуметтік қамсыздандыру жэне зейнеткерлер қорының аударымдарына жұмсалатын шығындар теңге/жыл.

Негізгі жалақы С_зм,_осн келесі өрнекпен анықталады

мұнда: п _пр - қызметкерлер саны (жұмысшылар, ИТҚ) және басқалар адам саны С_ср — жыл бойындағы орташа жалақы, теңге/жыл

Сзпосн= 17-222 = 3774 мың теңге _;

Қосымша жалақы келесі өрнекпен анықталады:

Сзп.доп =(0,1...0,15) Сзп.доп мың теңге

Сзп.доп =0,1-3774 = 377,4 мың теңге

Әлеуметтік сақгандыру мен зейнетқорына кететі аударымдар

в - әлеуметтк сақтандыруға және зенетқорына мемлекеттк мекемелердің нормативтері боиынша салыстырмалы бірліктеш аударылған қаржының

С_сс = 0,25 (3774 + 377,4) = 1037,85 мың теңге

С_зм = 3774 + 377,4 + 1037,85 = 5189,25 мың теңге — негізгі жалақы, теңге /жыл;

Жабдықтың қажетін өтеуге жүмсалған қаржылар.

Бүл шығындар кезектегі жөндеуге кеткен қаржылардың барлық түрлерін, қосалқы материалдардың құнын, сырт мекемелердің көрсеткен қызметін ж2не басқа шыгындарды қосады, және амортизациялық аударымдардың біршама үлесі ретінде қабылданады:

С₀бс =Р* С_ам ,теңге/жыл ;

мұнда р=0,2-0,3 (төменгі кернеулі тораптар үшін үлкен мэні қабылданады). С₀бс=0,25*856,8 = 214,2 мын теңге
Жалпы тораптық шығындар

Жалпы тораптық шығындар келесі өрнекпен анықталады:

Coc=nрау*Ccpay+γ(Caм+Coбс) ,

мүнда npaу - басқару аппараты жүмыскерлерінің саны;

Ссрау - басқару аппараты жұмыскерлерінің орташа жылдық жалақысы теңге/жыл;

ү - 0,025-0,05 тең қылып алынатын коэффициент

С_ос= 2-2,58 + 0,04(856,8 + 214,2) - 558,84 мың тенге.
Электр энергиясы шығындарының құны

Электр энергиясы шығындарының қүнын келесі өрнекпен анықтайды

мұнда: ΔА — электр энергиясының жылдық шығындары, кВт-саг;

α- электр энергияға тұйықталатын меншікті шығындар, теңге/жыл.

Энергияның жалпы шыгындары ДА ауа желілерінің сымдарьщдағы ДА вл және трансформаторлардағы ДА _то шығындарынан түрады. АЖ сымдарындағы шығындар(кВт-сағ) келесі өрнекпен табылады:

ΔА=∑[S² / U² *r0*li]τ*10^-3 ,

мүнда: i - желінщ есептік аиланының нөмірі;

п - айландар саны;

Sj - айланындагы есептік қуаты, кВА;

U_h- АЖ-ң номиналдық кернеуі, кВ;

г _оіэ 1; - меншікті активтік кедергІ,(Ом/км) жэне і айланының ұзындығы (км); т - шығындар уақыты (car).

Осыған үқсастырып 10 кВ АЖ-ң қалган фидерлерінің сымдарындағы энергия шығындары анықталады:

ΔА_аж=187318кВт-сағ;

ΔА_аж =8281 кВт-сағ;

ΔА_а;ІС169856кВт-сағ ;

10 кВ АЖ-ң сымдарындагы энергия шығындары кВт-пен келесі өрнекпен аңықталады:

ΔА=258773+187318+8281+169856+624188 кВт-сағ ;

Трансформаторлардағы энергия шығындары кВт-саг-пен келесі өрнекпен анықталады

мұнда: ΔРст, ΔРм - трансформатордың болаты және мысындағы шығындар, кВт; S, Sн - трансформатордың есептік қуаты, кВА.

Энергия жүйелерінің ауылдық электр тораптарының бөлек элементтеріндегі электр энергия шығындарына жүмсалатын А_аж және А_тр меншікті қаржылары теңге/кВт-сағ-пен [1] деректеріне сэйкес қабылданады.

τвлзз = 2500 сағ τ_вл10 = 1900 car

τпсзз/ю = 2000 сағ τ_пс10/од=1800 сағ.

Төртінші фидерде орналасқан трансформаторлардагы энергия шығындары анықталады

Осыган ұқсастырып қалган 10 кВ желілерінде орналасқан трансформатордағы энергия шығындары анықталады:

ΔА_трАЖ =117640 кВт-саг;

ΔА_трАЖ =123412 кВт-сағ;

ΔА_грАж=9372кВт-сағ ;

Трансформаторлардагы энергия шығындары қосылады: ΔА_тр=108768+117640+123412+9372=359192 кВт-сағ ;

Oнда қосынды шығындар қүрайды:

ΔА = ΔАдж +ΔА_тр =624188+359192=983380 кВт-сағ;

С_потһ983380*1,2-10³=1180 мың теңге

Жіберілетін электр энергиясының 1 кВт-сағ-ң толық құны

Берілістің толық өзіндік құны келесі өрнекпен табылады:

q=Спол/Апо, теңге/кВт-caғ ;

мүнда, С_пол - берілістің толық өзіндік құны, теңге ;
А_п0- жіберілген пайдалы электрэнергия, кВт-сағ.

A_n- мәні келесі формуламен анықталады

Ano =S_расч-соsφТ_тах*ΔА ,

мұнда: S_pac4 -желінің басындағы есептік қуат;

соsφ -қуат коэффициентінің орташа мэні (0,8-0,85);

Tmax - максималдық жүктемені пайдалану сагаттарының саны

Ano=3098.3-0.8-3500-983380=7691860kBт*caғ ;

С_пол=6819.1+1180=7991мьІңтеңге ;

q=79991000/7691860=1.03 теңге/кВтсағ ,

Қосалқы станцияның 10B (0,38кВ) шиналарынан жіберілетін электр энергияньщ өзіндік құны келесі шамамен анықталады

qотп=qc+q ,

мүнда: q_c - энергия жүйелерінде электр энергиясына жүмсалатын орташа меншікті келтірілген қаржылар (q_c тенге/ кВт-сағ, директивтік материал^дар негізінде қабылдану керек)

q_отп = 1,2 +1.03=2.23 теңге/кВт сағ .

Қосалқы станцияның 10 кВ (0,38кВ) шиналарындагы электр энергияньң құны банк несиесін алғанда келесі өрнекпен анықталады

β =E*n*k/A+q+q=(1,1*1,2*8000*1,2/7631860)+1,03=3,6 ,

мұнда: E_б -банк несие өтемін ескеретін күрделі қаражаттардың ақталу

коэффициенті;

nб - банк несиесі бойынша пайыздарды қайтарудың жылдық нормасы;

К-банк несиесі, теңге.

Қосалқы станцияның 10 B (0,38кВ) шиналарынан жіберілетін электр энергияның таза табысты ескергендегі құны

β’=β+mβ ,

мүнда: m-салыстырмалы бірліктердегі рентабельділік деңгейі _t

Қосалқы станция 10 кВ (О,38кВ) шиналарынан жіберілетін электр энергияның қосылған қүнының салығын (ҚҚС) ескеретін бағасы

β”=β’+m’β’ ,

мүнда: m'-салыстырмалы бірліктердегі ҚҚС қүраушысы β"=4,32+0,15*4,32=4,97 теңге/кВт сағ ,
Тәуекелдің (риск) бағасы

Өндірістік, нарықтық жэне қаржылық кауіптен сақтану үшін тәуекел жәйттерін (факторы риска) зерттеу керек, ол үшін графикалық әдіс пайдаланылады.

Графикты құру үшін келесі шамаларды анықтау керек:

Түрақты жылдық шығындар:

мұнда С_ам - амортизация шығындары;

C_3n - элеуметтік сақтандыру және зейнеткерлік қордың аударымдарын

ескергендегі жалақыға кететін шығындар;

С_ос - жалпы тораптық шығындар;

Сб - банк несиесі бойынша қайтарылатын ақшалардың жыл сайынғы сомасы

(егер банктен қарыз алынса)

И_тұр = 856,8 + 5189,25 + 518,84 + 3800 = 9805 мың теңге. Айнымалы жылдық

шығындар:

Иайн=Спот+qc*Aп0 ,

мүнда: С_пот - электр энергия шығындарының құны;

q_c - энергия жүйесіндегі электр энергияға жұмсалатын орташа меншікті келтірілген шығындар;

А_п0 - жыл бойында берілген пайдалы электр энергия.

И_айн = 803,6+ 1,2* 12631144- 10^-3= 15961 мың теңге ,

СПР - өнім қүны, тең жыл;

СРП-ҚҚСтьцескергендегі немесе ескермегендегі берілген өнімнің электрэнергиясының жылдық құны тең жыл

СРП- P A_n о (немесе β A_{n 0})

CPn = 2,3 * 12631144 -10^-3 = 29051 мын геңге.
Электрэнергиясын тасымалдаудың рентабельділігі P өрнекпен аңықталады

Р=ИП/Uтұр+Uайн ,

мұнда: ВП - жалпы таза табыс (валовая прибыль)

ВП=СРП- U_түр- Uaйн

ВП=29051- 9805-15961-3286 мың теңге

P=3286/16155+18225*100=12,l %

ҚҚС ескермегендегі электр энергиясын тасымалдаудан келетін жылдық таза табыс анықталады:

Пр=( β’- β)An0

П_р = (2,3 - 1,9) 12631144 *10^-3 =5052 мың теңге

. Электр энергиясын ысырапты тасымалдау аймағы

2. Электр энергиясын ысырапсыз тасымалдау аймағы

3. Айнымалышығындараймағы

4. Тұрақты шығындар аймағы

Қорытынды

Дипломдық жобада Евгеневка 35/10кВ қосалқы станциясында екінші

қуаты 2500 кВА трансформаторды орнату қабылданған, ол жобаланатын

ауданда электр торабы жұмысының кез-келген қалыпсыз режІмдерінде барлық түтынушыларды электр энергиясымен қамтамасыз етуге мүмкіндіқ^ жасайды.

Таңдалған күштік жабдықтар, релелік қорғаныстың сұлбалары тұтынушыларды электрмен жабдықтаудың сенімділігін көтереді. Екінші трансформаторды орнатқанда жобаланған қосалқы станцияның 1 ОкВ шиналарынан жіберілген электр энергиясының 1 кВт сағ өзіндік қүны 3,6 теңге, 0,38 кВ шиналарынан 4,97 теңге, ал жылдық экономикалық тиімділік

5052 мың теңге құрайды.

1. Будзко И.А., Зуль Н.М. Электроснабжение сельского хозяйства. М.: Агропромиздат, 1990, 496 с.

2. РУМ, сентябрь 1986 г., М.: Сельэнергопроект.

3. Матаев Ө .М.Үмбетқұлов Е.К.. Абдрахманов А.А. Ауыл шаруашылығын электрмен жабдықтау бойынша дипломдық жобаны орындауға арналған эдістемелік үсыныстар. Алматы,

ҚазҮАУ, 2005, 54 б.

4. Сукманов В.И., Лещинская Т.Б. Дипломное проектирование, Методические рекомендации по электроснабжению сельского хозяйства.М.: 1998, 109с.

5. Захаров А.А. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Электроснабжение сельского хозяйств., Каз СХИ, Алма-Ата, 1989, 71 с.

6. Каганов И.Л. Курсовое и дипломное проектирование. М.: Ко-лос, 1980, 349 с.

7. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. Под общей редакцией А.А.Федорова, т.2, Электрооборудование. М.: Энергоатомиздат, 1987. 591 с.

8. Нормы технологического проектирования электрических сетей

сельскохозяйственного назначения. М.: Сельэнергопроект 1988.

9. Правило устройств электроустановок. Алматы, 2004, 463с.

10. Электрическая часть станций и подстанций (Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования). Под ред.Неклепаева Б.Н. М.: Энергия, 1972 , 607 с.

11. Шабад А.М. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. Л.: Энергоатомиздат, 1985, 295 с.

12. Беркович А.М. и др. Основы техники релейной защитыМ.: Энергоатомиздат, 1984.376 с.
13. Исламбакиев Д.К., Джаржанова Л.А., Абдурахманов А.А. Практическое руководство к вьшолнению раздела Определение

технико-экономичесьсих показателей и составление бизнес-

плана в курсовом и дипломном проектировании по электро-снабжению сельского хозяйства. Алматы: Каз НАУ,2000Д4 с.

14. Матаев Ө.М., Жаржанова Л.А., Абдрахманов А.А.,Үмбетқүлов Е.Қ. Электр тораптары. Алматы: КазНАУ, 2004 ж, 326.

15. Луковников А.В., Шкрабак В.С. Охрана труда.М.: Агропромиздат, 1982

16. Руководящие указания по организации работы с персоналом на энергопредприятиях. М.: 1982.

17. Норма испытания электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей.М.: Энергоатомиздат, 1982.

18. Долин П.А. Справочник по технике безопасности.М.: Энергоатомиздат, 1985.

Жалпы қағидалар

Электр жүйесіне қосылған электор қабылдағыштардың маңызды бқлігі активтік қуаттан басқа реактивтік қуаты тұтынады. Реактивтік-осы уақытағы электр жүйелеріне трансформатор (мұнда реактивтік қуаттың бөлігі жойылады) мен ұзын ауа желілерімен ұзын саны нысты беретін құрылғының реактивтік кеднргісі өте маңызды болады, ал бұл кернеумен реактивтік қуттың біраз шығындарын тудырады.

Тораппен реактивтік қуаты беру кернеудің қосымша шығындарына келтіреді.

ΔU=∑(PR+QX/)U
Жоғарыда келтірілген теңдуден тораппен беріліпжатқан реактивтік қуатпен тораптың реактивтік кедергісі тұтынкшы кернеуінің деңгейіне маңызды әсері бар екені көрінеді. Беріліп жатқанреактивтік қуатпен активті қуатпен энергиясының шығындарына әсері бар, бұл келесі өрнекпен шығады:

ΔР=S²/U²* R=P²+Q²/U²*R

Беріліп жатқан реактивтік қуатқа сипаттайтын шама болып табылатын қуат коэфициенті:

cosφ=P/√P²+Q²

Қуат коффициентерінің мәндерін активтік қуат шыфғындарының теңдеуіне қойып алады

ΔР=Р²/U² * cos²φR

Бұдан активтік қуатың шығындары қуат коэффициентінің шартысына кері пропорционал екі екені көрінеді. Топаптағы электр энергия шығындарын азайту үшін және таратушының кернеуі көтру үшіе берілетін реактивті қуаттың шамасын азайтуға ұмытылу керек. Бұған тұтынушылардың қуат коэффициентінің келесі жолдарымен көтеріп, көтерцге болады;

а) тұтынушыларда орнатылған электр жабдықта ұтымды пайдаланып;

б) тұтынушыларда реактивті қуатты өтемдеу;

Трансформатордағы реактивті қуттың шығындарын аз жүктелген трансформаторды қуаты аз трансформатордмен ауыстырып, ал екі трансформаторлы қосалқы станцияларда екі трансформатордың біреуін авторматты резерптке көшіріп ағытып қойып, төмендетеді.

Реактивті қуаттан торапты жеңілдету үшін бұл қуаттың бір бөлігін оны тұтынатын орында өндірген дұрыс. Тұтыну орынында қондырылған реакті қуаттың көздері болып табылады;

а) синхронды өтемдеушілер ;

б) статикалық конденсаторлар ;

в) басқарылатын статикалық реактролар.

Суретте энергия көзін тұтынушы қосалқы санцияға электр энергиясын берудің шығындарын ескермейік, статикалық конденсаторлар қондырылған және қондырылмаған ағдайларындағы сүлба бейнеленген

P-jQ

a) P-jQ

+Qk

б)
Сурет 6.1 Элентр энергиясының энергия көзімен тұштынушы қосалқы станцияға беру сұлбас;

б) статикалық конденсатор қондырылмаған байқауға болады .

Келтірілген суреттерден электр энергия көзінен беріліп жатқан реактивті қуат конденсаторлық батарея өндірген қуаттың шамасына келмейді, яғни реактивтік қуат Qk қуатының шамасы өтемделеді;
Реактивтік қуаты өтемдегенде электр берілістерінде кернеу шығындары азаяды. Егер өтекмдеуге дейінгі жергілікті торапта кернеу шығыны.

ΔU=(PR+QX/)U ;

Тең болса, онда өтемдеу жағдайында ол :

ΔU=(PR+(Q-Qk`X/)U ;

Шамасына дейін төмендейді, мұнда R және X - топтың кедергілері.

Өтемдеуден жоғары нәтиже алу ұшін өтемдеуші құрылғыларды барынша электр энергиясының қабылдағыштарына ақын қондыру қажет, сонымен тоаптың молдау айналым реактивті қуаттан босатады. Бірақ қуаты аз өтемдеуші құрылғылардың квар құны қуаты басымдау құрылғыларымен салыстырғанда жоғары сондықтан өтемдеуші құрылғылардың тирін және жайғастыру орнын таңдау техникалық- экономкалық есептермен және электр энергиясын бергендегі шығындардың төмендеуінен алынатын экономиямен өтумдеуші құрылғыларға жұмсалған күрделі қаржылар қайтарылатын мерзімдерді салыстырумен шешілу керек. Кернеуі 500 В торапта өтемдеуші құрылғыларды күштік торап жағындағы, ал ернеу 1000 В жоғары асинхронды қщзғалқыштар болғанда 6-10 кВ ағында қондыру ұсынылады.

Кернеу 0,4 кВ техникалық-экономикалық есептнрі анықталған қайтарым мерзімі бойыша таңдайды.

Кернеуі 0,22 кВ тораптары бар кәсіп орында КБ орнату табиғи cosφ<0,7 болғанда ғана тиімді cosφ үлкендеу мәндерінде КБ 6-10 кВ кернеуінде қолданған тиімді.

Мысалы: екі ауысумен ұмыс атқаратын кернеуі 6 кВ электр қозғалқыштарының маңызды сан бар ірі өндірістік кәсіп орынның 6 кВ ҚС-да статикалық конденсаторлар батереясының қуатын таңдау керек. Кәсіп орнынының максималдық қуаты 5200 кВт, табиғи cosφ1=0,78(tgφ1 =0,8). Максималдық жүктемені пайдалану уақыты Т=4000 cағат.

Шешуі: аталған мекеменің электр энергияны жыл бойына тұтынуы құрайды

Wt=P*T=5200*4000=28000000 ;

Жүктеменің жыл бойындағы тербелістік мәні емес деп есептесе, бір ойдағы электр энергияны тұтыну шамасын алады:

Wm=Wr/12=20800000/12=17300007.

Сегіз сағаттық жұмыс күнімен аптасына бес күн жұмыс атқаратын екі ауысымды кәсәп орын үшін бір ай ішіндегі жұмыс уақыты:

tp=2*8*22=352 сағ.

Мұнда 22 – бір айда сегіз сағат ұзақтығы бар жұмыс күндерінің саны

cosφ2 =0,93 (tgφ2=0,4) болғанда:

Qk= Wa(tgφ1-tgφ2)/tp ,

Мұнда Wa- жүктемесі ең көп айдағы активтік энергияны тұтыну.
4.1 кестесі [ ] бойынш бір фазаға 66 түйірден саны 198 түйір, қуаты квар типі км – 6-10-1 бі фазалық конденсаторларды қабылдайды Qy =Qk*n=198 *10=1980 квар ,

Мұндай Qк- конденматордың қуаты –квар ;

n-конденсаторлар саны, түйір .

Кернеуді сатылы петтеу үшін қондырғыны екі (990+990) квар немесе үш (660+660+660) квар топқа бөлуге тиімді.

Желінің индуктивтігінің онымен тізбектеліп қосылған конденсаторлардың бойлық өтемдеу қамтамасыз етіледі, осыған байланысты желідегі кернеу шығындары азаяды.

A U1 R XL A R XL Xc

P-jQ P-jQ

a) I2cosφ б) I1cosφ

Сурет 62 үш фазалық тораптың бір фазалық сұлбасы;

а - өтемдеусіз ;

б – бойлық өтемдеуі бар.

Қарастырылып жатқан жүктеменің кернеу құлауының бойлық және көлденең шамалары өрнектермен анықталады.

ΔUф=I(Rcos φ+Xsin φ) ;

ΔUф=I(Xcos φ-Rsin φ) .

Осы жағдайға байланысты кернеудің векторлық диагреммасын келтіреді.

Тұтынушының Uф2 фазалық кернеуінің берілген векторына қорек көзіндегі кернеу Uф1 (А нүктесі) векторымен анықталады. Егер желіге Xс реактивтік кедергісі бар. Конденсаторларды бір ізді қосса, онда реактивтік кедергідегі кернеу құлауы I (X-Xс) шамасын құрайды. Кернеу құлауының құрушылары тең болады.

ΔU’ф=I[Rcos φ+(X-Xc)sin φ] ;

δU’ф=I[(x-Xc)cos φ+Rsin φ] .

Желіге бірізді конденсатор қосылғандағы кернеудің векторлық диаграммасын келтіреді Xc=XL , яғни желінің индуктивиік кедергісін толық өтемдеген жағдайды тудыру үшін конденсаторлардың сиымдылығын таңдаса, онда кернеудің құлауы желінің тек R активтік кедергісімен анықталады және бұл құладың құраушылыары тң болады ;

ΔUф=IRcosφ ;

δUф= - IRcosφ,

Суретте бұл жағдай В нуктесімен көрсетілген. Егер Xc>XL ,, яғни асқын өтемдеу болса, онда бұл жағдайда қорек көзіндегі кенрнеу асқын өтемдеу болса, онда бұл жағдайда қорек көзіндегі кернеу U”ф векторына тең болып, суретегі в’ нүктесімен анықталу керек. U1ф ≈ U2ф, яғни кернеу шығындарының мәні нөлге жақын ағдайына әкелетін Xc кедергісінің мәнін анықтауға болады. Онда
ΔU”ф=I(Rcos φ+(X-Xc)sin φ]=0,

Rcosφ=(Xc-XL ) sin φ,

Онда Xc =XL +Rctg φ.

Конденсаторлардың реактивті кдергісі бұл жағдайда тек қана желінің индуктивтік кедергісін өтемдеп қоймай, активтік кедергідегі кернеу

құлауына бір шама өтемдейді. Жоғаоыда келтірілген теңдеудің көмегімен таңдалған бойлық өтемдеу кондырғысының кедергісін желінің кернеу шығындарын минималды жасау үшін пайдаланады.

Онда конденсаторлардың қуатын формуламен анықталады;

Qc=3I²Xc ,

Мұнда I – елінің ең үлкен жұмыс тоғы, А. Ic жүзінде бойлық өтемдеудің қуатын тоқтың экономикалық тығыздығы бойынша анықталған сымдардың қимасындағы торап кернеудің ойдағы деңгейіне сәйкес есептейді.

Желінің реактиатік қуатын өтемдеу үшін желі сұлбасында бейнеленген. Конденсаторларды қосады.

Конденсаторладан өтетін активтік қат тең (конденсаторлардағы активтік қуат шығындары есептеледі)

P=√3U’’Icosφ’=√3U”Icosφ ,

Ucosφ’=U”cosφ ,

cosφ’=U”/U’*cosφ ,

tgφ’=√ 1-cosφ’/cosφ’=√U² -U²cos²φ/U”co²sφ .

Конденсаторлар қуаты тең

Qc=Q”-Q=P(tgφ—tgφ’).

Алынған өрнекке tgφ’ мәнін қойып, оны түрлендіріп, конденсаторлар қуатын анықтайтын өрнектің ақырғы мәнін алады

Qc=P/coscosφ[sinφ-√(U’/U”)²-cos²φ] ,

Есеп. Сұлбада жүктемелері (ква) мен айландарының ұзындығы көрсетілген 10 кВ тораптың реактивтік қуатын өтемдеу үшін конденсаторлар қуатын таңдау керек.

Қоректендірүші пунктте (А) кернеу 10,5 кВ құрайды. Кернеудің шектемді шығыны ΔUдоп =8 % . максималдық жүктемені пайдалану уақыты Тмакс=4000 сағ. Сымдардың арасындағы орташа қашықтық Дср=1000 мм.

Айландарда ағытын тоқтарды анықтайды.

IA-1=√P²A-1 + Q²A-1/ √3* Uн = √100²+750²/1,73*10=72,5 A ;

I1-2=√P²2-1 + Q²2-1/ √3* Uн = √600²+450²/1,73*10=43,5 A ;

I2-3√P²2-3 + Q²2-3/ √3* Uн = √400²+300²/1,73*10=29 A .

Тмакс=4000 сағ j эк=1,1 А/мм ² қабылданатын тоқтың экономикалық тығыздығы әдісі бойынша айландардағы сымдардың қимасы анықталады.

А-1 айланы үшін

Fэк= IA-1/jэк=72,5/1,1=66 мм ² .

Қимасы Fст=70 мм ²

r0=0,412 Ом/км, x0=0,345 Ом/км ;

1-2 айланым үшін

Fэк=I1-2/jэк=43,5/1,1=38,5 мм ²

қимасы Fст=50 мм ² , r0=0,576 Ом/км. x0=0,38 Ом/км , маркасы А-50 сымы қабылданады.

2-3 айланым үшін

Fэк=I2-3/jэк=29/1,1=26 мм ², қимасы Fст=35 мм ² , r0=0,38 Ом/км. x0=0,366 Ом/км , маркасы А-35 сымы қабылданады.

Кернеудің щектемді шығындары анықталады:

ΔUдоп= ΔUдоп%/100*Uн=8/100*1000=800 В ,

Айландардағы кернеу шығындары анықталады (реактивтік қуат өтемдеуін ескермегенде) .

ΔUА-1=Pr0 + Qx0/Uн * lА-1 = 1000*0,42+750*0,345/10=671 В;

ΔU1-2=P1-2r0 + Q1-2x0/Uн * l1-2 = 600*0,576+450*0,58/5=303 В;

ΔU2-3=P2-3r0 + Q2-3x0/Uн * l2-3 = 400*0,83+300*0,366/8=353 В;

Кернеудің қосынды шығындары құрайды:

ΔU∑= ΔUА-1 + ΔU1-2 + ΔU2-3 =671+303+353=1327 В ,

Бұл кернеу шығындарының шектемді мәндерінен едәуір асып ктеді. 1327 В > 800 В

1 нүктедегі кернеу деңгейі рұқсат етілгеншектерде жатып, ал 2 нүктесінде кернеу щығындары ΔU= ΔUА-1 + ΔU1-2 =671+303=974 В құрап, кернеу шығындарының мәндерінен ΔU=974 В, ΔUдоп=800 В, асып кетүіне байланысиы, осы нүктеде өтемдеуші қондырғы орнату қажет оны 1-2 айланның ортасына орналастырған тімді, онда кірмедегі кернеу болады. U’=10500-671-303=9526 В. Шықпадағы қажет кернеуді (конденсатордан кейін).

алады

U”=10500-800+358=10058 В. Конденсаторлардың қажетқуатын формуламен анықталады.

Фазаның кедергісі

Xc=Qc/3I²=75000/3*45,3²=12,2 Ом .

Конденсаторлардағы максималдық кернеу құрайды

U”- U’=10058-9526=532 В.

Сондықтан типі КЛМ-06-50-1 номиналдық кернеуі 600 В. Конденсаторларды таңдайды. Бұл конденсатордың номиналдық тоғы Iн=83,3 А, кедергісі

Xc=50000/83,3 ²=72 Ом.

Барлығы үшін конденсатор қондырғысы (әр фазаға беруден). Желінің кернеу шығындарының тексеру есебін жүргізеді. Конденсатордағы реактивті қуат шығыны құрайды ;

Qc=3*43,5 ²*7,2=40,3 квар.

Бұл озатын қуат желінің А-1 және 1-2 айландарында ағатын реактивті қуатты азайтады.

Желідегі қуаттың жаңадан таралуы суретте көрсетілген, яғни P-jQ=600-j375.

Өтемдеуші құрылғылар орнатылған кейін айландардағы кернеу шығындары анықталады;

А-1 айланы

ΔU’А-1=PА-1*r0 + QА-1*x0*/Uн * lА-1 =1000 *0,42+636*0,345/10*10=631 В;

1-2 айланымы

ΔU’1-2=P1-2r0 + Q1-2x0/Uн * l1-2 – Q1-2*xc/Uн ;

мұнда Q’1-2-өтемдеуші құрылғылар орнатылған кейін 1-2 айланындағы қайтадан бөлінген реактивтік қуат ; l’1-2-өтемдеуші құрылғылар орнатылған қашықтық.

Онда ΔU’2-3=600*0,576+375*0,350/10*2,5-452*7,2/10=-204 В.

ΔU’2-3=P2-3r0 + Q2-3x0/Uн * l2-3 = 400*0,83+300*0,366/8=353 В ;

Өтемдеуші құрылғылар орнатылған кейінгі кернеудің қосынды шығындары

ΔU’∑= ΔU’А-1 - ΔU’1-2 + ΔU’2-3 =631-204+353=785 В ,

бұл мүмкін, өйткені ΔU> ΔU’ , яғни 800>785 В.

1 нүктедегі кернеу

U=10500-631=9869 В,

2 нүктеде

U=9869+204=10073 В ,

3 нүктеде

U=10073-358=9715 В.

Алынған нәтижелерден байқауға болатын, өтемдеуші құрылғылардың орны дұрыс таңдалған, өйткені кернеудің тиімді деңгейі 2,3 нүктелерінде қамтамаксыз етіледі.