Download - exemplu calcul baterii de condensatoare + investitii

Transcript

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