exemplu calcul baterii de condensatoare + investitii

download exemplu calcul baterii de condensatoare + investitii

If you can't read please download the document

description

In acest document este prezentat cum sa dimensionezi bateria de condensatoare astfel incat factorul de putere sa fie 0.92

Transcript of exemplu calcul baterii de condensatoare + investitii

Managementul energiei - proiect

n

2

:=

P

M1

2500

:=

kW

l

M1

0.89

:=

P

M2

1000

:=

kW

l

M2

0.87

:=

P

M3

2500

:=

kW

l

M3

0.89

:=

Liniile electrice (Lungime + Sectiune)

L

1

500

1

n

20

+

:=

m

L

1

550

=

m

2

3

120

(

)

Al

L

2

800

1

n

20

+

:=

m

L

2

880

=

m

3

3

150

(

)

Al

L

3

600

1

n

20

+

:=

m

L

3

660

=

m

3

240

(

)

Al

L

4

500

1

n

20

+

:=

m

L

4

5.5

10

2

=

m

2

3

240

(

)

Al

L

5

1000

1

n

20

+

:=

m

L

5

1.1

10

3

=

m

3

3

150

(

)

Al

L

6

800

1

n

20

+

:=

m

L

6

880

=

m

3

3

120

(

)

Al

Consumatori

Inmultesc termenii sumei cu paranteza pt a obtine puterea activa si reactiva a consumatorilor

Cons

1

400

j

300

+

(

)

1

n

20

+

:=

j

kVA

Cons

1

P

1

440

10

3

:=

W

Q

1

330

10

3

:=

VAr

Cons

4

1400

j

1000

+

(

)

1

n

20

+

:=

j

kVA

Cons

4

P

4

1540

10

3

:=

W

Q

4

1100

10

3

:=

VAr

Cons

5

800

j

500

+

(

)

1

n

20

+

:=

j

kVA

Cons

5

P

5

880

10

3

:=

W

Q

5

550

10

3

:=

VAr

Cons

7

1000

j

700

+

(

)

1

n

20

+

:=

j

kVA

Cons

7

P

7

1100

10

3

:=

W

Q

7

770

10

3

:=

VAr

1.Dimensionarea transformatorului T1:

P

1

4.4

10

5

=

W

Puterea activa a consumatorului 1

Q

1

3.3

10

5

=

VAr

Puterea reactiva a consumatorului 1

S

1

P

1

2

Q

1

2

+

:=

S

1

5.5

10

5

=

VA

Puterea aparenta a consumatorului 1

2.Parametrii transformatorului:

S

T1n

630

10

3

:=

VA

Puterea aparenta a trasformatorului 1

U

1

6

10

3

:=

V

U

2

0.4

10

3

:=

V

D

P

0

1.53

10

3

:=

W

D

P

sc

9.72

10

3

:=

W

i

0%

2.4

:=

%

u

sc%

6

:=

%

-rezistenta trafo.:

R

T1

D

P

sc

U

1

2

S

T1n

2

:=

W

R

T1

0.882

=

W

-reactanta trafo.:

X

T1

u

sc%

U

1

2

100

S

T1n

3.429

=

:=

W

-impedanta de scurtciurcuit trafo.:

Z

T1

R

T1

2

X

T1

2

+

3.54

=

:=

W

Calculul pierderilor pe prima linie

Pierderile in Trafo 1 sunt:

l

T1

P

1

S

1

:=

l

T1

0.8

=

Factorul de putere al Trafo 1

I

1

P

1

3

U

2

l

T1

793.857

=

:=

A

Curentul in secundarul Trafo 1

Pierderile active in Trafo 1:

D

P

T1

D

P

0

P

1

2

U

1

2

l

T1

2

R

T1

+

8.938

10

3

=

:=

W

Pierderile reactive in Trafo 1:

D

Q

Fe

i

0%

100

S

T1n

1.512

10

4

=

:=

VAr

D

Q

T1

D

Q

Fe

P

1

2

U

1

2

l

T1

2

X

T1

+

43.93

10

3

=

:=

VAr

Calculul pierderilor pe prima linie

s

1

120

:=

Diametrul conductorului consumatorului 1

r

0

0.257

:=

W

km

r.0 =rezistivitatea Al in functie de diametru sectiuni (Cartea de ME)

Se face impartirea cu 2 deorece avem 2 cabluri trifazate pe aceasta linie .

R

linie1

r

0

L

1

10

3

-

2

:=

R

linie1

0.071

=

W

-rezistenta unei faze

P

abs1

P

1

D

P

T1

+

4.489

10

5

=

:=

W

Q

abs1

Q

1

D

Q

T1

+

3.739

10

5

=

:=

VAr

S

abs1

P

abs1

2

Q

abs1

2

+

:=

S

abs1

5.843

10

5

=

VA

l

calc1

P

abs1

S

abs1

:=

l

calc1

0.768

=

I

linie1

P

abs1

3

6000

l

calc1

:=

I

linie1

56.221

=

A

Pierderile de putere activa pe linia 1:

D

P

linie1

3

I

linie1

2

R

linie1

670.173

=

:=

W

x

0

0.08

:=

W

km

sectiunea de 120 mm^2 alesa din cartea de ME

X

linie1

x

0

L

1

10

3

-

2

:=

X

linie1

0.022

=

X.linie1 = Inductanta unei faze

Pierderile de putere reactiva pe linia 1:

D

Q

linie1

3

I

linie1

2

X

linie1

208.614

=

:=

VAr

Aportul liniilor electrice:

Se alege admitanta liniei electrice pentru sectiunea de 120 mm^2 Y.o=0,000144 S/km

Y

0

0.000144

:=

S

km

Y

linie1

2

Y

0

L

1

10

3

-

:=

S

Y

linie1

1.584

10

4

-

=

Tensiunea liniilor fata de pamant (Uf1)

U

f1

6000

3

:=

V

U

f1

3.464

10

3

=

V

Q

c1

3

Y

linie1

U

f1

2

:=

Q

c1

5.702

10

3

=

VAr

reprezinta capacitatea linie

Puterea activa si reactiva in nodul 1:

P

n1

P

1

D

P

T1

+

D

P

linie1

+

:=

W

P

n1

4.496

10

5

=

W

Q

n1

Q

1

D

Q

T1

+

D

Q

linie1

+

Q

c1

-

:=

VAr

Q

n1

3.684

10

5

=

VAr

S

n1

P

n1

2

Q

n1

2

+

:=

l

n1

P

n1

S

n1

:=

l

n1

0.773

=

Calculul pierderilor pe cea de a II linie

Pierderile pe linia 2

P

M1

2.5

10

6

:=

W

Puterea activa a motorului 1

s

2

150

:=

mm

Diametrul conductorului linie 2

r

0

0.204

:=

W

km

R

linie2

r

0

L

2

10

3

-

3

:=

R

linie2

0.06

=

W

I

linie2

P

M1

3

6000

l

M1

:=

I

linie2

270.295

=

A

Pierderile active de putere pe linia 2:

D

P

linie2

3

I

linie2

2

R

linie2

1.312

10

4

=

:=

W

x

0

0.08

:=

W

km

X

linie2

x

0

L

2

10

3

-

3

:=

X

linie2

0.023

=

Pierderile reactive de putere pe linia 2:

D

Q

linie2

3

I

linie2

2

X

linie2

5.143

10

3

=

:=

VAr

Aportul liniilor electrice:

Se alege admitanta liniei electrice pentru sectiunea de 150 mm^2 Y.o=0,00017 S/km

Y

0

0.00017

:=

S

km

Y

linie2

3

Y

0

L

2

10

3

-

:=

Y

linie2

4.488

10

4

-

=

S

Tensiunea liniilor fata de pamant (Uf2)

Q

c2

U

1

2

Y

linie2

1.616

10

4

=

:=

VAr

Capacitatea produsa de linia 2

4.2 Puterea activa si reactiva in nodul 2:

P

n2

P

M1

D

P

linie2

+

:=

W

P

n2

2.513

10

6

=

W

Puterea activa in nodul 2

S

2

P

M1

l

M1

2.809

10

6

=

:=

S

2

2.809

10

6

=

VA

Puterea aparenta a motorului 1

Q

2

S

2

2

P

M1

2

-

:=

Q

2

1.281

10

6

=

VAr

Puterea reactiva a motorului 1

Q

n2

Q

2

D

Q

linie2

+

Q

c2

-

:=

VAr

Q

n2

1.27

10

6

=

VAr

Puterea reactiva in nodul 2

S

n2

P

n2

2

Q

n2

2

+

:=

Puterea aparenta in nodul 2

l

n2

P

n2

S

n2

:=

l

n2

0.893

=

Factorul de putere rezultat in nodul 2

Calculul pierderilor pe cea de a III linie

P

M2

1000

10

3

:=

W

Puterea activa a motorului 2

s

3

240

:=

mm

Diametrul conductorului linie 3

r

0

0.135

:=

W

km

R

linie3

r

0

L

3

10

3

-

:=

R

linie3

0.089

=

W

I

linie3

P

M2

3

6000

l

M2

:=

I

linie3

110.603

=

A

Pierderile active de putere pe linia 3:

D

P

linie3

3

I

linie3

2

R

linie3

3.27

10

3

=

:=

W

x

0

0.08

:=

W

km

X

linie3

x

0

L

3

10

3

-

:=

X

linie3

0.053

=

W

Pierderile reactive de putere pe linia 3:

D

Q

linie3

3

I

linie3

2

X

linie3

1.938

10

3

=

:=

VAr

Aportul liniilor electrice:

Se alege admitanta liniei electrice pentru sectiunea de 240 mm^2 Y.o=0,00033 S/km

Y

0

0.00033

:=

S

km

Y

linie3

3

Y

0

L

3

10

3

-

:=

Y

linie3

6.534

10

4

-

=

S

Tensiunea liniilor fata de pamant (Uf3)

U

f3

6000

3

:=

V

U

f3

3.464

10

3

=

V

Q

c3

3

Y

linie3

U

f3

2

2.352

10

4

=

:=

VAr

Capacitatea produsa de linia 3

5.2 Puterea activa si reactiva in nodul 3:

P

n3

P

M2

D

P

linie3

+

:=

W

P

n3

1.003

10

6

=

W

Puterea activa in nodul 3

S

3

P

M2

l

M2

:=

S

3

1.149

10

6

=

VA

Puterea aparenta a motorului 2

Q

3

S

3

2

P

M2

2

-

:=

Q

3

5.667

10

5

=

VAr

Puterea reactiva a motorului 2

Q

n3

Q

3

D

Q

linie3

+

Q

c3

-

:=

VAr

Q

n3

5.451

10

5

=

VAr

Puterea reactiva in nodul 3

S

n3

P

n3

2

Q

n3

2

+

1.142

10

6

=

:=

Puterea aparenta in nodul 3

l

n3

P

n3

S

n3

:=

l

n3

0.879

=

Factorul de putere rezultat in nodul 3

Calculul pierderilor pe cea de a IV linie

6.1.2. Parametrii transformatorului 2:

S

T2n

1600

10

3

:=

VA

Puterea aparenta a Trafo 2

U

1

6

10

3

:=

V

U

2

0.4

10

3

:=

V

D

P

0

3.5

10

3

:=

W

D

P

sc

20.2

10

3

:=

W

din indrumatorul de instalatii

i

0%

1.7

:=

%

u

sc%

6

:=

%

P

5

880

10

3

=

W

Puterea activa a consumatorului 5

Q

5

550

10

3

:=

VAr

Puterea reactiva a consumatorului 5

S

5

P

5

(

)

2

Q

5

(

)

2

+

:=

S

5

1.038

10

6

=

VA

Puterea aparenta a consumatorului 5

-rezistenta trafo.

l

5

P

5

S

5

0.848

=

:=

R

T2

D

P

sc

U

1

2

S

T2n

2

:=

W

R

T2

0.284

=

W

-reactanta trafo.:

X

T2

u

sc%

U

1

2

100

S

T2n

1.35

=

:=

W

-impedanta de scurtciurcuit trafo.:

Z

T2

R

T2

2

X

T2

2

+

1.38

=

:=

W

l

T2

P

5

S

5

:=

l

T2

0.848

=

Factorul de putere a Trafo 2

I

T2

P

5

3

U

2

l

T2

1.498

10

3

=

:=

A

Curentul in secundarul Trafo 2

Pierderile active de putere in Trafo 2

D

P

T2

D

P

0

P

5

2

U

1

2

l

T2

2

R

T2

+

1.2

10

4

=

:=

Pierderile reactive de putere in Trafo 2

D

Q

Fe

i

0%

100

S

T2n

2.72

10

4

=

:=

VAr

D

Q

T2

D

Q

Fe

P

5

2

U

1

2

l

T2

2

X

T2

+

67.584

10

3

=

:=

VAr

6.2 Pierderile pe linia 4

s

4

240

:=

mm

Diametrul conductorului liniei 4

r

0

0.135

:=

W

R

linie4

r

0

L

4

10

3

-

2

:=

R

linie4

0.037

=

W

P

4

1.54

10

6

=

W

Puterea activa a consumatorului 4

Q

4

1.1

10

6

=

VAr

Puterea reactiva a consumatorului 4

S

4

P

4

2

Q

4

2

+

1.893

10

6

=

:=

VA

Puterea aparenta a consumatorului 4

l

4

P

4

S

4

:=

l

4

0.814

=

Factorul de putere rezultat a consumatorului 4

P

10

P

5

D

P

T2

+

P

4

+

2.432

10

6

=

:=

W

Puterea activa in pctul 10

Q

10

Q

5

D

Q

T2

+

Q

4

+

1.718

10

6

=

:=

VAr

Puterea reactiva in pct 10

S

10

P

10

2

Q

10

2

+

:=

S

10

2.977

10

6

=

VA

Puterea aparenta in pct 10

l

10

P

10

S

10

:=

l

10

0.817

=

Factorul de putere rezultat in pct 10

I

linie4

P

10

3

6000

l

10

:=

I

linie4

286.497

=

A

Pierderile active de putere pe linia 4:

D

P

linie4

3

I

linie4

2

R

linie4

9.142

10

3

=

:=

W

Pierderile reactive de putere pe linia 4:

x

0

0.08

:=

W

km

X

linie4

x

0

L

4

10

3

-

2

:=

X

linie4

0.022

=

W

D

Q

linie4

3

I

linie4

2

X

linie4

5.417

10

3

=

:=

VAr

Aportul liniilor electrice:

Se alege admitanta liniei electrice pentru sectiunea de 240 mm^2 Y.o=0,00033 S/km

Y

0

0.00033

:=

S

km

Y

linie4

2

Y

0

L

4

10

3

-

:=

Y

linie4

3.63

10

4

-

=

S

Tensiunea liniilor fata de pamant (Uf4)

U

f4

6000

3

:=

V

U

f4

3.464

10

3

=

V

Q

c4

3

Y

linie4

U

f4

2

1.307

10

4

=

:=

VAr

Capacitatea produsa de linia 4

6.3 Puterea activa si reactiva in nodul 4:

P

n4

P

5

D

P

T2

+

P

4

+

D

P

linie4

+

:=

W

P

n4

2.441

10

6

=

W

Puterea activa in nodul 4

Q

n4

Q

5

D

Q

T2

+

Q

4

+

D

Q

linie4

+

Q

c4

-

:=

VAr

Q

n4

1.71

10

6

=

VAr

Puterea reactiva in nodul 4

S

n4

P

n4

2

Q

n4

2

+

2.98

10

6

=

:=

Puterea aparenta in nodul 4

l

n4

P

n4

S

n4

:=

l

n4

0.819

=

Factorul de putere rezultat in nodul 4

Calculul pierderilor pe cea de a V linie

P

M3

2.5

10

6

:=

W

Puterea activa a celui de al 3 motor

S

3

P

M3

l

M3

:=

S

3

2.809

10

6

=

VA

Puterea aparenta a motorului 3

Q

M3

S

3

2

P

M3

2

-

:=

Q

M3

1.281

10

6

=

VAr

Puterea reactiva a motorului 3

s

5

150

:=

mm

Diametrul conductorului liniei 5

r

0

0.204

:=

W

km

R

linie5

r

0

L

5

10

3

-

3

:=

R

linie5

0.075

=

W

I

linie5

P

M3

3

6000

l

M3

:=

I

linie5

270.295

=

A

Pierderile active de putere pe linia 5:

D

P

linie5

3

I

linie5

2

R

linie5

1.639

10

4

=

:=

W

Pierderile reactive de putere pe linia 5:

x

0

0.08

:=

W

km

X

linie5

x

0

L

5

10

3

-

3

:=

X

linie5

0.029

=

W

D

Q

linie5

3

I

linie5

2

X

linie5

6.429

10

3

=

:=

VAr

Aportul liniilor electrice:

Se alege admitanta liniei electrice pentru sectiunea de 150 mm^2 Y.o=0,00017 S/km

Y

0

0.00017

:=

S

km

Y

linie5

3

Y

0

L

5

10

3

-

:=

Y

linie5

5.61

10

4

-

=

S

Tensiunea liniilor fata de pamant (Uf5)

U

f5

6000

3

:=

V

U

f5

3.464

10

3

=

V

Q

c5

3

Y

linie5

U

f5

2

2.02

10

4

=

:=

VAr

Capacitatea produsa de linia 5

7.2 Puterea activa si reactiva in nodul 5:

P

n5

P

M3

D

P

linie5

+

:=

W

P

n5

2.516

10

6

=

W

Puterea activa in nodul 5

Q

n5

Q

M3

D

Q

linie5

+

Q

c5

-

:=

VAr

Q

n5

1.267

10

6

=

VAr

Puterea reactiva in nodul 5

S

n5

P

n5

2

Q

n5

2

+

2.817

10

6

=

:=

Puterea aparenta in nodul 5

l

n5

P

n5

S

n5

:=

l

n5

0.893

=

Factorul de putere rezultat in nodul 5

Calculul pierderilor pe a VI linie

Parametrii celor doua trasformatoare:

S

T3n

1000

10

3

:=

VA

Puterea aparenta a Trafo

U

1

6

10

3

:=

V

U

2

0.4

10

3

:=

V

D

P

0

2.1

10

3

:=

W

D

P

sc

13.5

10

3

:=

W

i

0%

2

:=

%

u

sc%

6

:=

%

P

7

1.1

10

6

=

W

Puterea activa a consumatorului 7

Q

7

7.7

10

5

=

VAr

Puterea reactiva a consumatorului 7

S

7

P

7

2

Q

7

2

+

:=

S

7

1.343

10

6

=

VA

Puterea aparenta a consumatorului 7

-rezistenta trafo.:

R

T3

D

P

sc

U

1

2

2

S

T3n

2

:=

W

R

T3

0.243

=

W

-reactanta trafo.:

X

T3

u

sc%

U

1

2

2

100

S

T3n

1.08

=

:=

W

-impedanta de scurtciurcuit trafo.:

Z

T3

R

T3

2

X

T3

2

+

1.107

=

:=

W

Pierderile in transformatoarele

l

T3

P

7

S

7

:=

l

T3

0.819

=

Factorul de putere a Trafo

I

7

P

7

3

U

2

l

T3

1.938

10

3

=

:=

A

Curentul in secundarul Trafo-urilor

Pierderile active in transormatoare:

D

P

T3

2

D

P

0

P

7

2

U

1

2

l

T3

2

R

T3

+

1.637

10

4

=

:=

W

Pierderile reactive in transformatoare:

D

Q

Fe3

i

0%

100

S

T3n

2

10

4

=

:=

VAr

D

Q

T3

2

D

Q

Fe3

P

7

2

U

1

2

l

T3

2

X

T3

+

94.087

10

3

=

:=

VAr

8.2 Pierderile pe linia 6

s

6

120

:=

mm

Diamentrul conductorului liniei 6

r

0

0.257

:=

W

km

R

linie6

r

0

L

6

10

3

-

3

:=

R

linie6

0.075

=

W

P

abs6

P

7

D

P

T3

+

1.116

10

6

=

:=

W

Q

abs6

Q

7

D

Q

T3

+

8.641

10

5

=

:=

VAr

S

abs6

P

abs6

2

Q

abs6

2

+

:=

S

abs6

1.412

10

6

=

VA

l

6T

P

abs6

S

abs6

:=

l

6T

0.791

=

I

linie6

P

abs6

3

6000

l

6T

:=

I

linie6

135.842

=

A

Pierderile active pe linia 6:

D

P

linie6

3

I

linie6

2

R

linie6

4.173

10

3

=

:=

W

Pierderile reactive pe linia 6:

x

0

0.08

:=

W

km

X

linie6

x

0

L

6

10

3

-

3

:=

X

linie6

0.023

=

D

Q

linie6

3

I

linie6

2

X

linie6

:=

D

Q

linie6

1.299

10

3

=

VAr

Aportul liniilor electrice:

Se alege admitanta liniei electrice pentru sectiunea de 120 mm^2 Y.o=0,000144 S/km

Y

0

0.000144

:=

S

km

Y

linie6

3

Y

0

L

6

10

3

-

:=

Y

linie6

3.802

10

4

-

=

S

Tensiunea liniilor fata de pamant (Uf1)

U

f6

6000

3

:=

V

U

f6

3.464

10

3

=

V

Q

c6

3

Y

linie6

U

f6

2

1.369

10

4

=

:=

VAr

Capacitatea produsa de linia 6

8.3 Puterea activa si reactiva in nodul 6:

P

n6

P

7

D

P

T3

+

D

P

linie6

+

:=

W

P

n6

1.121

10

6

=

W

Puterea activa in nodul 6

Q

n6

Q

7

D

Q

T3

+

D

Q

linie6

+

Q

c6

-

:=

VAr

Q

n6

8.517

10

5

=

VAr

Puterea reactiva in nodul 6

S

n6

P

n6

2

Q

n6

2

+

1.407

10

6

=

:=

Puterea aparenta in nodul 6

l

n6

P

n6

S

n6

:=

l

n6

0.796

=

Factorul de putere rezultat in nodul 6

Calculul pierderilor la bara de 6 kV :

Puterea activa si reactiva

P

bara6

P

n1

P

n2

+

P

n3

+

P

n4

+

P

n5

+

P

n6

+

:=

W

P

bara6

1.004

10

7

=

W

Puterea activa la bara de 6 kV

Q

bara6

Q

n1

Q

n2

+

Q

n3

+

Q

n4

+

Q

n5

+

Q

n6

+

:=

Q

bara6

6.012

10

6

=

VAr

Puterea reactiva la bara de 6 kV

S

bara6

P

bara6

2

Q

bara6

2

+

:=

S

bara6

1.171

10

7

=

VA

Puterea aparenta la bara de 6 kV

l

bara6

P

bara6

S

bara6

:=

l

bara6

0.858

=

Factorul de putere rezultat la bara de 6 kV

Calculul pierderilor la bara de 110 kV :

9.2.2.Parametrii transformatorului:

S-a ales un transformator trifazat de putere, tip TTUS-NL 110/6.6 de 16 MVA

S

T4

16000

10

3

:=

VA

Puterea aparenta a Trafo 4

D

P

0

24

10

3

:=

W

D

P

sc

97

10

3

:=

W

i

0%

1.2

:=

u

sc%

11

:=

U

1

110

10

3

:=

V

U

2

6

10

3

:=

V

Datele au fost luate din Cartea Managementul Energiei-Aplicatii

-rezistenta trafo.:

R

T4

D

P

sc

U

1

2

S

T4

2

:=

W

R

T4

4.585

=

W

-reactanta trafo.:

X

T4

u

sc%

U

1

2

100

S

T4

83.188

=

:=

W

-impedanta de scurtciurcuit trafo.:

Z

T4

R

T4

2

X

T4

2

+

83.314

=

:=

W

9.2.3 Pierderile in transformator sunt:

l

T4

P

bara6

S

bara6

:=

l

T4

0.858

=

Factorul de putere rezultat al Trafo 4

I

P

bara6

3

U

2

l

T4

1.126

10

3

=

:=

A

Curentul in secundarul Trafo 4

Pierderile active in transormatoare:

D

P

T4

D

P

0

P

bara6

2

U

1

2

l

T4

2

R

T4

+

7.592

10

4

=

:=

W

Pierderile reactive in transformatoare:

D

Q

Fe

i

0%

100

S

T4

1.92

10

5

=

:=

VAr

D

Q

T4

D

Q

Fe

P

bara6

2

U

1

2

l

T4

2

X

T4

+

1.134

10

6

=

:=

VAr

9.3. Puterea activa si reactiva la Bara de 110 kV

P

bara110

P

bara6

D

P

T4

+

:=

P

bara110

1.012

10

7

=

W

Puterea activa la bara de 110 kV

Q

bara110

Q

bara6

D

Q

T4

+

:=

Q

bara110

7.146

10

6

=

VAr

Puterea reactiva la bara de 110 kV

Determinarea factorului de putere la bara de 110 kV(Factor de putere natural):

S

bara110

P

bara110

2

Q

bara110

2

+

:=

S

bara110

1.239

10

7

=

VA

Puterea aparenta la bara de 110 kV

l

nat

P

bara110

S

bara110

:=

l

nat

0.817

=

Factorul de putere natural rezultata in urma calculului

l

nat

0.817

=

Se va realiza calculul baterie de condesator pentru a ajunge sa depasim factorul de putere neutral adica peste 0.92

Determinarea puterii reactive :

Q

baterie

P

bara110

tan

acos

0.815

(

)

(

)

tan

acos

0.92

(

)

(

)

-

(

)

:=

Q

baterie

2.884

10

6

=

VAr

Necesarul de putere reactiva este 2900 kVAr dar pentru ca folosim doar baterii de 10 si 20 de kVAr si vrem ca sa fie peste 0,92 vom lua Q.BC=2900 kVAr

Q

BC

2900

10

3

:=

VAr

Puterea reactiva a baterie de condensator

Calculele pentru energie.

1 Pentru analiza comparativa a solutiilor se vor determina "

Durata de functionare:

T

6500

:=

P

bara110

1.012

10

7

=

24 ore pe zi

- 5 zile pe saptamana

- 54 de saptamani pe an

P

P

bara110

:=

E

a

P

T

:=

E

a

6.578

10

10

=

Wh/an

2 Consumul suplimentar de energie activa anuala:

Linia1: inainte de transformator la

l

T1

0.8

=

t

5400

:=

D

P

T1

8.938

10

3

=

D

E

a1.1

D

P

T1

t

:=

D

E

a1.1

4.827

10

7

=

Wh/an

dupa :

t

5450

:=

l

n1

0.773

=

D

P

linie1

670.173

=

D

E

a1.2

D

P

linie1

t

:=

D

E

a1.2

3.652

10

6

=

Wh/an

D

E

a1

D

E

a1.1

D

E

a1.2

+

5.192

10

7

=

:=

Wh/an

Linia2:

t

5300

:=

l

n2

0.893

=

D

P

linie2

1.312

10

4

=

D

E

a2

D

P

linie2

t

:=

D

E

a2

6.951

10

7

=

Wh/an

Linia3:

t

5301

:=

l

n3

0.879

=

D

P

linie3

3.27

10

3

=

D

E

a3

D

P

linie3

t

:=

D

E

a3

1.733

10

7

=

Wh/an

Linia4:

t

5350

:=

l

T2

0.848

=

D

P

T2

1.2

10

4

=

D

E

a4.1

D

P

T2

t

:=

D

E

a4.1

6.419

10

7

=

Wh/an

t

5375

:=

l

n4

0.819

=

D

P

linie4

9.142

10

3

=

D

E

a4.2

D

P

linie4

t

:=

D

E

a4.2

4.914

10

7

=

Wh/an

D

E

a4

D

E

a4.1

D

E

a4.2

+

1.133

10

8

=

:=

Wh/an

Linia5:

t

5255

:=

l

n5

0.893

=

D

P

linie5

1.639

10

4

=

D

E

a5

D

P

linie5

t

:=

D

E

a5

8.615

10

7

=

Wh/an

Linia6:

t

5380

:=

l

T3

0.819

=

D

P

T3

1.637

10

4

=

D

E

a6.1

D

P

T3

t

:=

D

E

a6.1

8.807

10

7

=

Wh/an

t

5410

:=

l

n6

0.796

=

D

P

linie6

4.173

10

3

=

D

E

a6.2

D

P

linie6

t

:=

D

E

a6.2

2.258

10

7

=

Wh/an

D

E

a6

D

E

a6.1

D

E

a6.2

+

1.106

10

8

=

:=

Bara de 110 kV

t

5325

:=

l

T4

0.858

=

D

P

T4

7.592

10

4

=

D

E

aT

D

P

T4

t

:=

D

E

aT

4.043

10

8

=

D

E

at

D

E

a1

D

E

a2

+

D

E

a3

+

D

E

a4

+

D

E

a5

+

D

E

a6

+

D

E

aT

+

:=

D

E

at

8.532

10

8

=

Wh/an

3 Consumul anual de energie activa din sistem

D

E

a

E

a

D

E

at

+

:=

D

E

a

6.663

10

10

=

Wh/an

4 Consumul anual de energie reactiva

Q

bara110

7.146

10

6

=

Q

Q

bara110

:=

E

r

Q

T

:=

E

r

4.645

10

10

=

VArh/an

5 Consumul suplimentar de energie reactiva :

Linia1: inainte de transformator la

l

T1

0.8

=

t

5400

:=

D

Q

T1

4.393

10

4

=

D

E

r1.1

D

Q

T1

t

:=

D

E

r1.1

2.372

10

8

=

VArh/an

dupa :

t

5450

:=

l

n1

0.773

=

D

Q

linie1

208.614

=

D

E

r1.2

D

Q

linie1

t

:=

D

E

r1.2

1.137

10

6

=

Wh/an

D

E

r1

D

E

r1.1

D

E

r1.2

+

2.384

10

8

=

:=

VArh/an

Linia2:

t

5300

:=

l

n2

0.893

=

D

Q

linie2

5.143

10

3

=

D

E

r2

D

Q

linie2

t

:=

D

E

r2

2.726

10

7

=

VArh/an

Linia3:

t

5301

:=

l

n3

0.879

=

D

Q

linie3

1.938

10

3

=

D

E

r3

D

Q

linie3

t

:=

D

E

r3

1.027

10

7

=

VArh/an

Linia4:

t

5350

:=

l

T2

0.848

=

D

Q

T2

6.758

10

4

=

D

E

r4.1

D

Q

T2

t

:=

D

E

r4.1

3.616

10

8

=

VArh/an

t

5375

:=

l

n4

0.819

=

D

Q

linie4

5.417

10

3

=

D

E

r4.2

D

Q

linie4

t

:=

D

E

r4.2

2.912

10

7

=

VArh/an

D

E

r4

D

E

r4.1

D

E

r4.2

+

3.907

10

8

=

:=

VArh/an

Linia5:

t

5255

:=

l

n5

0.893

=

D

Q

linie5

6.429

10

3

=

D

E

r5

D

Q

linie5

t

:=

D

E

r5

3.379

10

7

=

VArh/an

Linia6:

t

5380

:=

l

T3

0.819

=

D

Q

T3

9.409

10

4

=

D

E

r6.1

D

Q

T3

t

:=

D

E

r6.1

5.062

10

8

=

VArh/an

t

5410

:=

l

n6

0.796

=

D

Q

linie6

1.299

10

3

=

D

E

r6.2

D

Q

linie6

t

:=

D

E

r6.2

7.028

10

6

=

VArh/an

D

E

r6

D

E

r6.1

D

E

r6.2

+

5.132

10

8

=

:=

Bara de 110 kV

t

5325

:=

l

T4

0.858

=

D

Q

T4

1.134

10

6

=

D

E

rT

D

Q

T4

t

:=

D

E

rT

6.039

10

9

=

D

E

rt

D

E

r1

D

E

r2

+

D

E

r3

+

D

E

r4

+

D

E

r5

+

D

E

r6

+

D

E

rT

+

:=

D

E

rt

7.252

10

9

=

VArh/an

6 Aportul capacitiv al cablurilor

Q

cabluri

Q

c1

Q

c2

+

Q

c3

+

Q

c4

+

Q

c5

+

Q

c6

+

9.233

10

4

=

:=

E

cabl

Q

cabluri

T

:=

E

cabl

6.002

10

8

=

VArh/an

7 Consumul total de energie reactiva din sistem :

D

E

r

D

E

rt

E

r

+

E

cabl

-

:=

D

E

r

5.31

10

10

=

VArh/an

8 Energie reactiva consumata fara plata

tg

f

tan

acos

0.92

(

)

(

)

0.426

=

:=

D

E

r_netaxat

D

E

a

tg

f

:=

D

E

r_netaxat

2.839

10

10

=

9 Energiea rectiva consumata care se taxeaza:

D

E

r_taxat

D

E

r

D

E

r_netaxat

-

:=

D

E

r_taxat

2.472

10

10

=

VArh/an

10. Costul energie active

c

Ea

0.4

1000

:=

lei / Wh

C

Ea

D

E

a

c

Ea

:=

C

Ea

2.665

10

7

=

Ron

11.Costul energiei reactive care se taxeaza:

c

Er

0.05

1000

:=

lei / VArh

C

Er

D

E

r_taxat

c

Er

:=

C

Er

1.236

10

6

=

Ron

12.Costuri totale:

C

necomp

C

Ea

C

Er

+

:=

C

necomp

2.789

10

7

=

Ron / an

O sa realizez doua solutii de compensare pentru a vedea care este mai buna din punct de vedere econmic, al investitie si intretineri.

n

2

:=

Solutia 1 de compensare : O sa conectez bateria de condensatoare la bara de 6 kV

P

M1

2500

:=

kW

l

M1

0.89

:=

P

M2

1000

:=

kW

l

M2

0.87

:=

P

M3

2500

:=

kW

l

M3

0.89

:=

Liniile electrice (Lungime + Sectiune)

n

2

:=

L

1

500

1

n

20

+

:=

m

L

1

550

=

m

2

3

120

(

)

Al

L

2

800

1

n

20

+

:=

m

L

2

880

=

m

3

3

150

(

)

Al

L

3

600

1

n

20

+

:=

m

L

3

660

=

m

3

240

(

)

Al

L

4

500

1

n

20

+

:=

m

L

4

5.5

10

2

=

m

2

3

240

(

)

Al

L

5

1000

1

n

20

+

:=

m

L

5

1.1

10

3

=

m

3

3

150

(

)

Al

L

6

800

1

n

20

+

:=

m

L

6

880

=

m

3

3

120

(

)

Al

1400

1.1

1.54

10

3

=

Consumatori

Cons

1

400

j

300

+

(

)

1

n

20

+

:=

j

kVA

Cons

1

P

1

440

10

3

:=

W

Q

1

330

10

3

:=

VAr

Cons

4

1400

j

1000

+

(

)

1

n

20

+

:=

j

kVA

Cons

4

P

4

1540

10

3

:=

W

Q

4

1100

10

3

:=

VAr

Cons

5

800

j

500

+

(

)

1

n

20

+

:=

j

kVA

Cons

5

P

5

880

10

3

:=

W

Q

5

550

10

3

:=

VAr

Cons

7

1000

j

700

+

(

)

1

n

20

+

:=

j

kVA

Cons

7

P

7

1100

10

3

:=

W

Q

7

770

10

3

:=

VAr

1.Dimensionarea transformatorului T1:

P

1

4.4

10

5

=

W

Puterea activa a consumatorului 1

Q

1

3.3

10

5

=

VAr

Puterea reactiva a consumatorului 1

S

1

P

1

2

Q

1

2

+

:=

S

1

5.5

10

5

=

VA

Puterea aparenta a consumatorului 1

2.Parametrii transformatorului:

S

T1n

630

10

3

:=

VA

Puterea aparenta a trasformatorului 1

U

1

6

10

3

:=

V

U

2

0.4

10

3

:=

V

D

P

0

1.53

10

3

:=

W

D

P

sc

9.72

10

3

:=

W

i

0%

2.4

:=

%

u

sc%

6

:=

%

-rezistenta trafo.:

R

T1

D

P

sc

U

1

2

S

T1n

2

:=

W

R

T1

0.882

=

W

-reactanta trafo.:

X

T1

u

sc%

U

1

2

100

S

T1n

3.429

=

:=

W

-impedanta de scurtciurcuit trafo.:

Z

T1

R

T1

2

X

T1

2

+

3.54

=

:=

W

Calculul pierderilor pe prima linie

Pierderile in Trafo 1 sunt:

l

T1

P

1

S

1

:=

l

T1

0.8

=

Factorul de putere al Trafo 1

I

1

P

1

3

U

2

l

T1

793.857

=

:=

A

Curentul in secundarul Trafo 1

Pierderile active in Trafo 1:

D

P

T1

D

P

0

P

1

2

U

1

2

l

T1

2

R

T1

+

8.938

10

3

=

:=

W

Pierderile reactive in Trafo 1:

D

Q

Fe

i

0%

100

S

T1n

1.512

10

4

=

:=

VAr

D

Q

T1

D

Q

Fe

P

1

2

U

1

2

l

T1

2

X

T1

+

43.93

10

3

=

:=

VAr

Calculul pierderilor pe prima linie

s

1

120

:=

Diametrul conductorului consumatorului 1

r

0

0.257

:=

W

km

r.0 =rezistivitatea Al in functie de diametru sectiuni (Cartea de ME)

Se face impartirea cu 2 deorece avem 2 cabluri trifazate pe aceasta linie .

R

linie1

r

0

L

1

10

3

-

2

:=

R

linie1

0.071

=

W

-rezistenta unei faze

P

abs1

P

1

D

P

T1

+

4.489

10

5

=

:=

W

Q

abs1

Q

1

D

Q

T1

+

3.739

10

5

=

:=

VAr

S

abs1

P

abs1

2

Q

abs1

2

+

:=

S

abs1

5.843

10

5

=

VA

l

calc1

P

abs1

S

abs1

:=

l

calc1

0.768

=

I

linie1

P

abs1

3

6000

l

calc1

:=

I

linie1

56.221

=

A

Pierderile de putere activa pe linia 1:

D

P

linie1

3

I

linie1

2

R

linie1

670.173

=

:=

W

x

0

0.08

:=

W

km

sectiunea de 120 mm^2 alesa din cartea de ME

X

linie1

x

0

L

1

10

3

-

2

:=

X

linie1

0.022

=

X.line1 = Inductanta unei faze

Pierderile de putere reactiva pe linia 1:

D

Q

linie1

3

I

linie1

2

X

linie1

208.614

=

:=

VAr

Aportul liniilor electrice:

Se alege admitanta liniei electrice pentru sectiunea de 120 mm^2 Y.o=0,000144 S/km

Y

0

0.000144

:=

S

km

Y

linie1

2

Y

0

L

1

10

3

-

:=

S

Y

linie1

1.584

10

4

-

=

Tensiunea liniilor fata de pamant (Uf1)

U

f1

6000

3

:=

V

U

f1

3.464

10

3

=

V

Q

c1

3

Y

linie1

U

f1

2

:=

Q

c1

5.702

10

3

=

VAr

reprezinta capacitatea linie

Puterea activa si reactiva in nodul 1:

P

n1

P

1

D

P

T1

+

D

P

linie1

+

:=

W

P

n1

4.496

10

5

=

W

Q

n1

Q

1

D

Q

T1

+

D

Q

linie1

+

Q

c1

-

:=

VAr

Q

n1

3.684

10

5

=

VAr

S

n1

P

n1

2

Q

n1

2

+

:=

l

n1

P

n1

S

n1

:=

l

n1

0.773

=

Calculul pierderilor pe cea de a II linie

Pierderile pe linia 2

P

M1

2.5

10

6

:=

W

Puterea activa a motorului 1

s

2

150

:=

mm

Diametrul conductorului linie 2

r

0

0.204

:=

W

km

R

linie2

r

0

L

2

10

3

-

3

:=

R

linie2

0.06

=

W

I

linie2

P

M1

3

6000

l

M1

:=

I

linie2

270.295

=

A

Pierderile active de putere pe linia 2:

D

P

linie2

3

I

linie2

2

R

linie2

1.312

10

4

=

:=

W

x

0

0.08

:=

W

km

X

linie2

x

0

L

2

10

3

-

3

:=

X

linie2

0.023

=

Pierderile reactive de putere pe linia 2:

D

Q

linie2

3

I

linie2

2

X

linie2

5.143

10

3

=

:=

VAr

Aportul liniilor electrice:

Se alege admitanta liniei electrice pentru sectiunea de 150 mm^2 Y.o=0,00017 S/km

Y

0

0.00017

:=

S

km

Y

linie2

3

Y

0

L

2

10

3

-

:=

Y

linie2

4.488

10

4

-

=

S

Tensiunea liniilor fata de pamant (Uf2)

Q

c2

U

1

2

Y

linie2

1.616

10

4

=

:=

VAr

Capacitatea produsa de linia 2

4.2 Puterea activa si reactiva in nodul 2:

P

n2

P

M1

D

P

linie2

+

:=

W

P

n2

2.513

10

6

=

W

Puterea activa in nodul 2

S

2

P

M1

l

M1

2.809

10

6

=

:=

S

2

2.809

10

6

=

VA

Puterea aparenta a motorului 1

Q

2

S

2

2

P

M1

2

-

:=

Q

2

1.281

10

6

=

VAr

Puterea reactiva a motorului 1

Q

n2

Q

2

D

Q

linie2

+

Q

c2

-

:=

VAr

Q

n2

1.27

10

6

=

VAr

Puterea reactiva in nodul 2

S

n2

P

n2

2

Q

n2

2

+

:=

Puterea aparenta in nodul 2

l

n2

P

n2

S

n2

:=

l

n2

0.893

=

Factorul de putere rezultat in nodul 2

Calculul pierderilor pe cea de a III linie

P

M2

1000

10

3

:=

W

Puterea activa a motorului 2

s

3

240

:=

mm

Diametrul conductorului linie 3

r

0

0.135

:=

W

km

R

linie3

r

0

L

3

10

3

-

:=

R

linie3

0.089

=

W

I

linie3

P

M2

3

6000

l

M2

:=

I

linie3

110.603

=

A

Pierderile active de putere pe linia 3:

D

P

linie3

3

I

linie3

2

R

linie3

3.27

10

3

=

:=

W

x

0

0.08

:=

W

km

X

linie3

x

0

L

3

10

3

-

:=

X

linie3

0.053

=

W

Pierderile reactive de putere pe linia 3:

D

Q

linie3

3

I

linie3

2

X

linie3

1.938

10

3

=

:=

VAr

Aportul liniilor electrice:

Se alege admitanta liniei electrice pentru sectiunea de 240 mm^2 Y.o=0,00033 S/km

Y

0

0.00033

:=

S

km

Y

linie3

3

Y

0

L

3

10

3

-

:=

Y

linie3

6.534

10

4

-

=

S

Tensiunea liniilor fata de pamant (Uf3)

U

f3

6000

3

:=

V

U

f3

3.464

10

3

=

V

Q

c3

3

Y

linie3

U

f3

2

2.352

10

4

=

:=

VAr

Capacitatea produsa de linia 3

5.2 Puterea activa si reactiva in nodul 3:

P

n3

P

M2

D

P

linie3

+

:=

W

P

n3

1.003

10

6

=

W

Puterea activa in nodul 3

S

3

P

M2

l

M2

:=

S

3

1.149

10

6

=

VA

Puterea aparenta a motorului 2

Q

3

S

3

2

P

M2

2

-

:=

Q

3

5.667

10

5

=

VAr

Puterea reactiva a motorului 2

Q

n3

Q

3

D

Q

linie3

+

Q

c3

-

:=

VAr

Q

n3

5.451

10

5

=

VAr

Puterea reactiva in nodul 3

S

n3

P

n3

2

Q

n3

2

+

1.142

10

6

=

:=

Puterea aparenta in nodul 3

l

n3

P

n3

S

n3

:=

l

n3

0.879

=

Factorul de putere rezultat in nodul 3

Calculul pierderilor pe cea de a IV linie

6.1.2. Parametrii transformatorului 2:

S

T2n

1600

10

3

:=

VA

Puterea aparenta a Trafo 2

U

1

6

10

3

:=

V

U

2

0.4

10

3

:=

V

D

P

0

2.2

10

3

:=

W

D

P

sc

14.96

10

3

:=

W

i

0%

1.1

:=

%

u

sc%

6

:=

%

P

5

880

10

3

=

W

Puterea activa a consumatorului 5

Q

5

550

10

3

:=

VAr

Puterea reactiva a consumatorului 5

S

5

P

5

(

)

2

Q

5

(

)

2

+

:=

S

5

1.038

10

6

=

VA

Puterea aparenta a consumatorului 5

-rezistenta trafo.

R

T2

D

P

sc

U

1

2

S

T2n

2

:=

W

R

T2

0.21

=

W

-reactanta trafo.:

X

T2

u

sc%

U

1

2

100

S

T2n

1.35

=

:=

W

-impedanta de scurtciurcuit trafo.:

Z

T2

R

T2

2

X

T2

2

+

1.366

=

:=

W

l

T2

P

5

S

5

:=

l

T2

0.848

=

Factorul de putere a Trafo 2

I

T2

P

5

3

U

2

l

T2

1.498

10

3

=

:=

A

Curentul in secundarul Trafo 2

Pierderile active de putere in Trafo 2

D

P

T2

D

P

0

P

5

2

U

1

2

l

T2

2

R

T2

+

8.493

10

3

=

:=

Pierderile reactive de putere in Trafo 2

D

Q

Fe

i

0%

100

S

T2n

1.76

10

4

=

:=

VAr

D

Q

T2

D

Q

Fe

P

5

2

U

1

2

l

T2

2

X

T2

+

57.984

10

3

=

:=

VAr

6.2 Pierderile pe linia 4

s

4

240

:=

mm

Diametrul conductorului liniei 4

r

0

0.135

:=

W

R

linie4

r

0

L

4

10

3

-

2

:=

R

linie4

0.037

=

W

P

4

1.54

10

6

=

W

Puterea activa a consumatorului 4

Q

4

1.1

10

6

=

VAr

Puterea reactiva a consumatorului 4

S

4

P

4

2

Q

4

2

+

1.893

10

6

=

:=

VA

Puterea aparenta a consumatorului 4

l

4

P

4

S

4

:=

l

4

0.814

=

Factorul de putere rezultat a consumatorului 4

P

10

P

5

D

P

T2

+

P

4

+

2.428

10

6

=

:=

W

Puterea activa in pctul 10

Q

10

Q

5

D

Q

T2

+

Q

4

+

1.708

10

6

=

:=

VAr

Puterea reactiva in pct 10

S

10

P

10

2

Q

10

2

+

:=

S

10

2.969

10

6

=

VA

Puterea aparenta in pct 10

l

10

P

10

S

10

:=

l

10

0.818

=

Factorul de putere rezultat in pct 10

I

linie4

P

10

3

6000

l

10

:=

I

linie4

285.689

=

A

Pierderile active de putere pe linia 4:

D

P

linie4

3

I

linie4

2

R

linie4

9.09

10

3

=

:=

W

Pierderile reactive de putere pe linia 4:

x

0

0.08

:=

W

km

X

linie4

x

0

L

4

10

3

-

2

:=

X

linie4

0.022

=

W

D

Q

linie4

3

I

linie4

2

X

linie4

5.387

10

3

=

:=

VAr

Aportul liniilor electrice:

Se alege admitanta liniei electrice pentru sectiunea de 240 mm^2 Y.o=0,00033 S/km

Y

0

0.00033

:=

S

km

Y

linie4

2

Y

0

L

4

10

3

-

:=

Y

linie4

3.63

10

4

-

=

S

Tensiunea liniilor fata de pamant (Uf4)

U

f4

6000

3

:=

V

U

f4

3.464

10

3

=

V

Q

c4

3

Y

linie4

U

f4

2

1.307

10

4

=

:=

VAr

Capacitatea produsa de linia 4

6.3 Puterea activa si reactiva in nodul 4:

P

n4

P

5

D

P

T2

+

P

4

+

D

P

linie4

+

:=

W

P

n4

2.438

10

6

=

W

Puterea activa in nodul 4

Q

n4

Q

5

D

Q

T2

+

Q

4

+

D

Q

linie4

+

Q

c4

-

:=

VAr

Q

n4

1.7

10

6

=

VAr

Puterea reactiva in nodul 4

S

n4

P

n4

2

Q

n4

2

+

2.972

10

6

=

:=

Puterea aparenta in nodul 4

l

n4

P

n4

S

n4

:=

l

n4

0.82

=

Factorul de putere rezultat in nodul 4

Calculul pierderilor pe cea de a V linie

P

M3

2.5

10

6

:=

W

Puterea activa a celui de al 3 motor

S

3

P

M3

l

M3

:=

S

3

2.809

10

6

=

VA

Puterea aparenta a motorului 3

Q

M3

S

3

2

P

M3

2

-

:=

Q

M3

1.281

10

6

=

VAr

Puterea reactiva a motorului 3

s

5

150

:=

mm

Diametrul conductorului liniei 5

r

0

0.204

:=

W

km

R

linie5

r

0

L

5

10

3

-

3

:=

R

linie5

0.075

=

W

I

linie5

P

M3

3

6000

l

M3

:=

I

linie5

270.295

=

A

Pierderile active de putere pe linia 5:

D

P

linie5

3

I

linie5

2

R

linie5

1.639

10

4

=

:=

W

Pierderile reactive de putere pe linia 5:

x

0

0.08

:=

W

km

X

linie5

x

0

L

5

10

3

-

3

:=

X

linie5

0.029

=

W

D

Q

linie5

3

I

linie5

2

X

linie5

6.429

10

3

=

:=

VAr

Aportul liniilor electrice:

Se alege admitanta liniei electrice pentru sectiunea de 150 mm^2 Y.o=0,00017 S/km

Y

0

0.00017

:=

S

km

Y

linie5

3

Y

0

L

5

10

3

-

:=

Y

linie5

5.61

10

4

-

=

S

Tensiunea liniilor fata de pamant (Uf5)

U

f5

6000

3

:=

V

U

f5

3.464

10

3

=

V

Q

c5

3

Y

linie5

U

f5

2

2.02

10

4

=

:=

VAr

Capacitatea produsa de linia 5

7.2 Puterea activa si reactiva in nodul 5:

P

n5

P

M3

D

P

linie5

+

:=

W

P

n5

2.516

10

6

=

W

Puterea activa in nodul 5

Q

n5

Q

M3

D

Q

linie5

+

Q

c5

-

:=

VAr

Q

n5

1.267

10

6

=

VAr

Puterea reactiva in nodul 5

S

n5

P

n5

2

Q

n5

2

+

2.817

10

6

=

:=

Puterea aparenta in nodul 5

l

n5

P

n5

S

n5

:=

l

n5

0.893

=

Factorul de putere rezultat in nodul 5

Calculul pierderilor pe a VI linie

Parametrii celor doua trasformatoare:

S

T3n

1000

10

3

:=

VA

Puterea aparenta a Trafo

U

1

6

10

3

:=

V

U

2

0.4

10

3

:=

V

D

P

0

1.7

10

3

:=

W

D

P

sc

10.5

10

3

:=

W

i

0%

1.3

:=

%

u

sc%

6

:=

%

P

7

1.1

10

6

=

W

Puterea activa a consumatorului 7

Q

7

7.7

10

5

=

VAr

Puterea reactiva a consumatorului 7

S

7

P

7

2

Q

7

2

+

:=

S

7

1.343

10

6

=

VA

Puterea aparenta a consumatorului 7

-rezistenta trafo.:

R

T3

D

P

sc

U

1

2

2

S

T3n

2

:=

W

R

T3

0.189

=

W

-reactanta trafo.:

X

T3

u

sc%

U

1

2

2

100

S

T3n

1.08

=

:=

W

-impedanta de scurtciurcuit trafo.:

Z

T3

R

T3

2

X

T3

2

+

1.096

=

:=

W

Pierderile in transformatoarele

l

T3

P

7

S

7

:=

l

T3

0.819

=

Factorul de putere a Trafo

I

7

P

7

3

U

2

l

T3

1.938

10

3

=

:=

A

Curentul in secundarul Trafo-urilor

Pierderile active in transormatoare:

D

P

T3

2

D

P

0

P

7

2

U

1

2

l

T3

2

R

T3

+

1.287

10

4

=

:=

W

Pierderile reactive in transformatoare:

D

Q

Fe3

i

0%

100

S

T3n

1.3

10

4

=

:=

VAr

D

Q

T3

2

D

Q

Fe3

P

7

2

U

1

2

l

T3

2

X

T3

+

80.087

10

3

=

:=

VAr

8.2 Pierderile pe linia 6

s

6

120

:=

mm

Diamentrul conductorului liniei 6

r

0

0.257

:=

W

km

R

linie6

r

0

L

6

10

3

-

3

:=

R

linie6

0.075

=

W

P

abs6

P

7

D

P

T3

+

1.113

10

6

=

:=

W

Q

abs6

Q

7

D

Q

T3

+

8.501

10

5

=

:=

VAr

S

abs6

P

abs6

2

Q

abs6

2

+

:=

S

abs6

1.4

10

6

=

VA

l

6T

P

abs6

S

abs6

:=

l

6T

0.795

=

I

linie6

P

abs6

3

6000

l

6T

:=

I

linie6

134.753

=

A

Pierderile active pe linia 6:

D

P

linie6

3

I

linie6

2

R

linie6

4.107

10

3

=

:=

W

Pierderile reactive pe linia 6:

x

0

0.08

:=

W

km

X

linie6

x

0

L

6

10

3

-

3

:=

X

linie6

0.023

=

D

Q

linie6

3

I

linie6

2

X

linie6

:=

D

Q

linie6

1.278

10

3

=

VAr

Aportul liniilor electrice:

Se alege admitanta liniei electrice pentru sectiunea de 120 mm^2 Y.o=0,000144 S/km

Y

0

0.000144

:=

S

km

Y

linie6

3

Y

0

L

6

10

3

-

:=

Y

linie6

3.802

10

4

-

=

S

Tensiunea liniilor fata de pamant (Uf1)

U

f6

6000

3

:=

V

U

f6

3.464

10

3

=

V

Q

c6

3

Y

linie6

U

f6

2

1.369

10

4

=

:=

VAr

Capacitatea produsa de linia 6

Calculul pierderilor la bara de 6 kV :

Necesarul de energie reactiva e de 2900 kVAr , care e valoarea baterie de condesator , care o sa o legam la circuit .

Q

BC

2.9

10

6

=

Puterea activa si reactiva

P

bara6

P

n1

P

n2

+

P

n3

+

P

n4

+

P

n5

+

P

n6

+

:=

W

P

bara6

1.004

10

7

=

W

Puterea activa la bara de 6 kV

Q

bara6

Q

n1

Q

n2

+

Q

n3

+

Q

n4

+

Q

n5

+

Q

n6

+

Q

BC

-

:=

Q

bara6

3.102

10

6

=

VAr

Puterea reactiva la bara de 6 kV

S

bara6

P

bara6

2

Q

bara6

2

+

:=

S

bara6

1.051

10

7

=

VA

Puterea aparenta la bara de 6 kV

l

bara6

P

bara6

S

bara6

:=

l

bara6

0.955

=

Factorul de putere rezultat in urma compensari la bara de 6 kV

Calculul pierderilor la bara de 110 kV :

9.2.2.Parametrii transformatorului:

S-a ales un transformator trifazat de putere, tip TTUS-NL 110/6.6 de 16 MVA

S

T4

16000

10

3

:=

VA

Puterea aparenta a Trafo 4

D

P

0

24

10

3

:=

W

D

P

sc

97

10

3

:=

W

i

0%

1.2

:=

u

sc%

11

:=

U

1

110

10

3

:=

V

U

2

6

10

3

:=

V

Datele au fost luate din Cartea Managementul Energiei-Aplicatii

-rezistenta trafo.:

R

T4

D

P

sc

U

1

2

S

T4

2

:=

W

R

T4

4.585

=

W

-reactanta trafo.:

X

T4

u

sc%

U

1

2

100

S

T4

83.188

=

:=

W

-impedanta de scurtciurcuit trafo.:

Z

T4

R

T4

2

X

T4

2

+

83.314

=

:=

W

9.2.3 Pierderile in transformator sunt:

l

T4

P

bara6

S

bara6

:=

l

T4

0.955

=

Factorul de putere rezultat al Trafo 4

I

P

bara6

3

U

2

l

T4

1.011

10

3

=

:=

A

Curentul in secundarul Trafo 4

Pierderile active in transormatoare:

D

P

T4

D

P

0

P

bara6

2

U

1

2

l

T4

2

R

T4

+

6.585

10

4

=

:=

W

Pierderile reactive in transformatoare:

D

Q

Fe

i

0%

100

S

T4

1.92

10

5

=

:=

VAr

D

Q

T4

D

Q

Fe

P

bara6

2

U

1

2

l

T4

2

X

T4

+

951.252

10

3

=

:=

VAr

9.3. Puterea activa si reactiva la Bara de 110 kV

P

bara110

P

bara6

D

P

T4

+

:=

P

bara110

1.011

10

7

=

W

Puterea activa la bara de 110 kV

Q

bara110

Q

bara6

D

Q

T4

+

:=

Q

bara110

4.054

10

6

=

VAr

Puterea reactiva la bara de 110 kV

Determinarea factorului de putere la bara de 110 kV(Factor de putere natural):

S

bara110

P

bara110

2

Q

bara110

2

+

:=

S

bara110

1.089

10

7

=

VA

Puterea aparenta la bara de 110 kV

l

compensatSol1

P

bara110

S

bara110

:=

l

compensatSol1

0.928

=

Factorul de putere natural rezultata in urma compensari

Calculele pentru energie.

1 Pentru analiza comparativa a solutiilor se vor determina "

Durata de functionare:

T

6500

:=

P

bara110

1.011

10

7

=

24 ore pe zi

- 5 zile pe saptamana

- 54 de saptamani pe an

P

P

bara110

:=

E

a

P

T

:=

E

a

6.569

10

10

=

Wh/an

2 Consumul suplimentar de energie activa anuala:

Linia1: inainte de transformator la

l

T1

0.8

=

t

5400

:=

D

P

T1

8.938

10

3

=

D

E

a1.1

D

P

T1

t

:=

D

E

a1.1

4.827

10

7

=

Wh/an

dupa :

t

5450

:=

l

n1

0.773

=

D

P

linie1

670.173

=

D

E

a1.2

D

P

linie1

t

:=

D

E

a1.2

3.652

10

6

=

Wh/an

D

E

a1

D

E

a1.1

D

E

a1.2

+

5.192

10

7

=

:=

Wh/an

Linia2:

t

5300

:=

l

n2

0.893

=

D

P

linie2

1.312

10

4

=

D

E

a2

D

P

linie2

t

:=

D

E

a2

6.951

10

7

=

Wh/an

Linia3:

t

5301

:=

l

n3

0.879

=

D

P

linie3

3.27

10

3

=

D

E

a3

D

P

linie3

t

:=

D

E

a3

1.733

10

7

=

Wh/an

Linia4:

t

5350

:=

l

T2

0.848

=

D

P

T2

8.493

10

3

=

D

E

a4.1

D

P

T2

t

:=

D

E

a4.1

4.544

10

7

=

Wh/an

t

5375

:=

l

n4

0.82

=

D

P

linie4

9.09

10

3

=

D

E

a4.2

D

P

linie4

t

:=

D

E

a4.2

4.886

10

7

=

Wh/an

D

E

a4

D

E

a4.1

D

E

a4.2

+

9.43

10

7

=

:=

Wh/an

Linia5:

t

5255

:=

l

n5

0.893

=

D

P

linie5

1.639

10

4

=

D

E

a5

D

P

linie5

t

:=

D

E

a5

8.615

10

7

=

Wh/an

Linia6:

t

5380

:=

l

T3

0.819

=

D

P

T3

1.287

10

4

=

D

E

a6.1

D

P

T3

t

:=

D

E

a6.1

6.921

10

7

=

Wh/an

t

5410

:=

l

n6

0.796

=

D

P

linie6

4.107

10

3

=

D

E

a6.2

D

P

linie6

t

:=

D

E

a6.2

2.222

10

7

=

Wh/an

D

E

a6

D

E

a6.1

D

E

a6.2

+

9.143

10

7

=

:=

Bara de 110 kV

t

5090

:=

l

T4

0.955

=

D

P

T4

6.585

10

4

=

D

E

aT

D

P

T4

t

:=

D

E

aT

3.352

10

8

=

D

E

at

D

E

a1

D

E

a2

+

D

E

a3

+

D

E

a4

+

D

E

a5

+

D

E

a6

+

D

E

aT

+

:=

D

E

at

7.458

10

8

=

Wh/an

3 Consumul anual de energie activa din sistem

D

E

a

E

a

D

E

at

+

:=

D

E

a

6.644

10

10

=

Wh/an

4 Consumul anual de energie reactiva

Q

Q

bara110

:=

Q

bara110

4.054

10

6

=

E

r

Q

T

:=

E

r

2.635

10

10

=

VArh/an

5 Consumul suplimentar de energie reactiva :

Linia1: inainte de transformator la

l

T1

0.8

=

t

5400

:=

D

Q

T1

4.393

10

4

=

D

E

r1.1

D

Q

T1

t

:=

D

E

r1.1

2.372

10

8

=

VArh/an

dupa :

t

5450

:=

l

n1

0.773

=

D

Q

linie1

208.614

=

D

E

r1.2

D

Q

linie1

t

:=

D

E

r1.2

1.137

10

6

=

Wh/an

D

E

r1

D

E

r1.1

D

E

r1.2

+

2.384

10

8

=

:=

VArh/an

Linia2:

t

5300

:=

l

n2

0.893

=

D

Q

linie2

5.143

10

3

=

D

E

r2

D

Q

linie2

t

:=

D

E

r2

2.726

10

7

=

VArh/an

Linia3:

t

5301

:=

l

n3

0.879

=

D

Q

linie3

1.938

10

3

=

D

E

r3

D

Q

linie3

t

:=

D

E

r3

1.027

10

7

=

VArh/an

Linia4:

t

5350

:=

l

T2

0.848

=

D

Q

T2

5.798

10

4

=

D

E

r4.1

D

Q

T2

t

:=

D

E

r4.1

3.102

10

8

=

VArh/an

t

5375

:=

l

n4

0.82

=

D

Q

linie4

5.387

10

3

=

D

E

r4.2

D

Q

linie4

t

:=

D

E

r4.2

2.895

10

7

=

VArh/an

D

E

r4

D

E

r4.1

D

E

r4.2

+

3.392

10

8

=

:=

VArh/an

Linia5:

t

5255

:=

l

n5

0.893

=

D

Q

linie5

6.429

10

3

=

D

E

r5

D

Q

linie5

t

:=

D

E

r5

3.379

10

7

=

VArh/an

Linia6:

t

5380

:=

l

T3

0.819

=

D

Q

T3

8.009

10

4

=

D

E

r6.1

D

Q

T3

t

:=

D

E

r6.1

4.309

10

8

=

VArh/an

t

5410

:=

l

n6

0.796

=

D

Q

linie6

1.278

10

3

=

D

E

r6.2

D

Q

linie6

t

:=

D

E

r6.2

6.916

10

6

=

VArh/an

D

E

r6

D

E

r6.1

D

E

r6.2

+

4.378

10

8

=

:=

Bara de 110 kV

t

5090

:=

l

T4

0.955

=

D

Q

T4

9.513

10

5

=

D

E

rT

D

Q

T4

t

:=

D

E

rT

4.842

10

9

=

D

E

rt

D

E

r1

D

E

r2

+

D

E

r3

+

D

E

r4

+

D

E

r5

+

D

E

r6

+

D

E

rT

+

:=

D

E

rt

5.928

10

9

=

VArh/an

6 Aportul capacitiv al cablurilor

Q

cabluri

Q

c1

Q

c2

+

Q

c3

+

Q

c4

+

Q

c5

+

Q

c6

+

9.233

10

4

=

:=

E

cabl

Q

cabluri

T

:=

E

cabl

6.002

10

8

=

VArh/an

7 Consumul total de energie reactiva din sistem :

D

E

r

D

E

rt

E

r

+

E

cabl

-

:=

D

E

r

3.168

10

10

=

VArh/an

8 Energie reactiva consumata fara plata

tg

f

tan

acos

0.92

(

)

(

)

0.426

=

:=

D

E

r_netaxat

D

E

a

tg

f

:=

D

E

r_netaxat

2.83

10

10

=

VArh/an

9. Costul energie active

c

Ea

0.4

1000

:=

lei / Wh

C

Eac

D

E

a

c

Ea

:=

C

Eac

2.657

10

7

=

Ron

10.Costuri totale:

C

compensatsol1

C

Eac

:=

C

compensatsol1

2.657

10

7

=

Ron / an

13. Investiti pentru instalatia de compensare

c

QBC

2900

45

1.305

10

5

=

:=

Pret baterie de condensatore 45 lei/kVAr

I

c

QBC

1.305

10

5

=

:=

Ron

14.Economia anuala:

C

necomp

2.789

10

7

=

D

C

C

necomp

C

compensatsol1

-

1.314

10

6

=

:=

Ron / an

15.Eficenta compesari se face prin calcularea duratei de recuperare a investitie:

d

0.064

:=

Dobada

n

log

D

C

(

)

log

D

C

I

0.064

-

(

)

-

log

1

0.064

+

(

)

0.103

=

:=

6

0.103

0.5

1.236

=

0.5

...

6 luni

0.103

...

x luni

Perioada de recuperare a investitiei pentru solutia 1 e de aproape 1 an si 3 luni

Solutia 2 de compensare : O sa conectez bateria de condensatoare pe fiecare linie in parte

n

2

:=

P

M1

2500

:=

kW

l

M1

0.89

:=

P

M2

1000

:=

kW

l

M2

0.87

:=

P

M3

2500

:=

kW

l

M3

0.89

:=

Liniile electrice (Lungime + Sectiune)

L

1

500

1

n

20

+

:=

m

L

1

550

=

m

2

3

120

(

)

Al

L

2

800

1

n

20

+

:=

m

L

2

880

=

m

3

3

150

(

)

Al

L

3

600

1

n

20

+

:=

m

L

3

660

=

m

3

240

(

)

Al

L

4

500

1

n

20

+

:=

m

L

4

5.5

10

2

=

m

2

3

240

(

)

Al

L

5

1000

1

n

20

+

:=

m

L

5

1.1

10

3

=

m

3

3

150

(

)

Al

L

6

800

1

n

20

+

:=

m

L

6

880

=

m

3

3

120

(

)

Al

Consumatori

Cons

1

400

j

300

+

(

)

1

n

20

+

:=

j

kVA

Cons

1

P

1

440

10

3

:=

W

Q

1

330

10

3

:=

VAr

Cons

4

1400

j

1000

+

(

)

1

n

20

+

:=

j

kVA

Cons

4

P

4

1540

10

3

:=

W

Q

4

1100

10

3

:=

VAr

Cons

5

800

j

500

+

(

)

1

n

20

+

:=

j

kVA

Cons

5

P

5

880

10

3

:=

W

Q

5

550

10

3

:=

VAr

Cons

7

1000

j

700

+

(

)

1

n

20

+

:=

j

kVA

Cons

7

P

7

1100

10

3

:=

W

Q

7

770

10

3

:=

VAr

1.Dimensionarea transformatorului T1:

P

1

4.4

10

5

=

W

Puterea activa a consumatorului 1

Q

1

3.3

10

5

=

VAr

Puterea reactiva a consumatorului 1

S

1

P

1

2

Q

1

2

+

:=

S

1

5.5

10

5

=

VA

Puterea aparenta a consumatorului 1

2.Parametrii transformatorului:

S

T1n

630

10

3

:=

VA

Puterea aparenta a trasformatorului 1

U

1

6

10

3

:=

V

U

2

0.4

10

3

:=

V

D

P

0

1.53

10

3

:=

W

D

P

sc

9.72

10

3

:=

W

i

0%

2.4

:=

%

u

sc%

6

:=

%

-rezistenta trafo.:

R

T1

D

P

sc

U

1

2

S

T1n

2

:=

W

R

T1

0.882

=

W

-reactanta trafo.:

X

T1

u

sc%

U

1

2

100

S

T1n

3.429

=

:=

W

-impedanta de scurtciurcuit trafo.:

Z

T1

R

T1

2

X

T1

2

+

3.54

=

:=

W

Calculul pierderilor pe prima linie

s

1

120

:=

Diametrul conductorului consumatorului 1

r

0

0.257

:=

W

km

r.0 =rezistivitatea Al in functie de diametru sectiuni (Cartea de ME)

Se face impartirea cu 2 deorece avem 2 cabluri trifazate pe aceasta linie .

R

linie1

r

0

L

1

10

3

-

2

:=

R

linie1

0.071

=

W

-rezistenta unei faze

P

abs1

P

1

D

P

T1

+

4.489

10

5

=

:=

W