Координаты центра нагрузок вычисляются по двум вариантам (25) и (26), и если отличие более 5%, то выбираются координаты по (26).

3 Определение числа трансформаторов

Определяют минимальное число трансформаторов по формуле

, (27)

где Р_м - потребляемая активная мощность в часы максимума, кВт;

k_з = 0,7 - коэффициент загрузки трансформатора;

S_нт - номинальная мощность одного трансформатора.

Оптимальное число трансформаторов

(28)

где N_доп – дополнительное число трансформаторов, равно нулю.

Уточняется номинальная мощность трансформатора

(29)

Учитывается перегрузка трансформатора на 40 % при авариях

S_{нт оконч} = 1,4 S_нт . (30)

По полученному значению мощности выбирается трансформатор из стандартного ряда.

Наибольшая реактивная мощность, которая может быть передана со стороны сети 10 кВ в сеть 1 кВ без увеличения заданного числа трансформаторов, равна

(31)

Мощность, которую необходимо скомпенсировать на стороне 0,4 кВ

. (32)

Фактическая наибольшая реактивная мощность нагрузки предприятия Q_р вычисляется по формуле

, (33)

где Р_м - мощность активной нагрузки предприятия в часы максимума энергосистемы, принимаемая по средней расчётной мощности Р_см наиболее загруженной смены;

tgφ₁ – коэффициент мощности до компенсации

; (34)

tgφ₂ - оптимальный тангенс угла, соответствующей установленным предприятию условиям получения от энергосистемы мощностей нагрузки Р_м, Q_в-н

. (35)

Затраты на компенсацию реактивной мощности

, (36)

где З_y0,4 - удельные затраты на компенсацию 1 кВАР реактивной мощности на стороне 0,4 кВ;

З_y10 - удельные затраты на компенсацию 1 кВАР реактивной мощности на стороне 10 кВ.

При выборе числа трансформаторов следует сравнить величину расчётных затрат для варианта с минимальным числом N_о и конкурентоспособным вариантом с числом трансформаторов той же мощности, увеличенным на единицу

N = N_о + 1. (37)

Снижение затрат здесь может быть достигнуто за счет заметного уменьшения средств компенсации на стороне 0,4 кВ, которые гораздо дороже аналогичных установок на 10 кВ.

Расчеты по второму варианту (с числом трансформаторов N) проводятся по формулам (31), (32), (36), но дополнительно к затратам рассчитанным по формуле (36) добавляется стоимость одной трансформаторной подстанции - З_ТП.

З_ТП = ЕК_ТП, (38)

где Е = 0,223 - коэффициент отчислений от капитальных вложений;

- стоимость трансформатора.

Общий порядок расчета несколько меняется, когда минимальное число трансформаторов получается меньше или равно двум. В этом случае определяется минимально возможная мощность трансформаторов

. (39)

Окончательное значение принимается равным ближайшему большему к S_м из шкалы.

Далее рассчитываются общие затраты

(40)

В качестве конкурирующего варианта рассматривается вариант с тем же количеством трансформаторов, но с большим (следующим из шкалы) значением их номинальной мощности. Расчеты проводят по формулам (31), (32) и (40).

Если при расчете S_м она оказывается равной 2500 кВА, т.е. наибольшей из шкалы, то выбор трансформаторов производится обычным порядком.

Если при расчетах по формуле (32), Q_к получается меньше или равно нулю (вся реактивная мощность передается через трансформатор), то Q_к = З_0,4 = 0.