4. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

4.1 Выбор числа и мощности трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности

При выборе числа и мощности цеховых трансформаторов одновременно должен решаться вопрос об экономически целесообразной величине реактивной мощности, передаваемой через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ.

Суммарную расчетную мощность конденсаторных батарей низшего напряжения (НБК), устанавливаемых в цеховой сети, определяют расчетами но минимуму приведенных затрат в два этапа:

1. выбирают экономически оптимальное число цеховых трансформаторов;

2. определяют дополнительную мощность НБК в целях оптимального снижения потерь в трансформаторах и в сети напряжением 10 кВ предприятия.

Суммарная расчетная мощность Q_нк НБК составит:

Q_HK= Q_HK1 + Q_HK2, (4.1)

где Q_HK1, Q_HK2 - суммарные мощности НБК, определенные на двух указанных

этапах расчета, кВар

Реактивная мощность распределяется между трансформаторами цеха пропорционально их реактивным нагрузкам.

Определим минимальное число цеховых трансформаторов одинаковой мощности по формуле

, (4.2)

где P_CP — средняя активная мощность нагрузок за наиболее загруженную смену, кВт;

К₃ – коэффициент загрузки трансформатора;

AN — добавка до ближайшего целого числа.

Экономически оптимальное число трансформаторов

Nonm=Nmin+m (4.3)

где т - дополнительно установленные трансформаторы Затраты определяем по формуле:

(4.4)

где З_нк, З_вк, 3_mn - усредненные приведенные затраты на НБК, батареи конденсаторов напряжением выше 1 кВ (ВБК) и цеховые ТП.

З´=(З_нк-З_вк)/З_тп (4.5)

При отсутствии достоверных стоимостных показателей для практических расчетов допускается считать З´=0,5 и тогда N_onm определять по |5|, принимая значения т в зависимости от N_min и ΔN по кривым.

При трех трансформаторах и менее их мощность выбирают по средней активной мощности за наиболее загруженную смену.

Наибольшую реактивную мощность, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ, определим по формуле

, (4.6)

Суммарная мощность конденсаторных батарей на напряжение до 1 кВ составит

Q_нк1 = Q_cp-Q_{max m}, (4.7)

где Q_cp - суммарная средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену на напряжение до 1 кВ, кВар.

Если в расчетах окажется, что Q_нк1<0, то установка батарей конденсаторов при выборе оптимального числа трансформаторов не требуется.

4.2. Выбор мощности конденсаторных батарей для снижения потерь мощности в трансформаторах

Дополнительная мощность HБК для группы трансформаторов определяется по формуле

Q_нк2= Q_cp – Q_нк1 – γ · N_опт · S_{ном т} (4.8)

где γ- расчетный коэффициент, зависящий от расчетных параметров К_р1 и К_р2 и схемы питания цеховой TП; для радиальной схемы у определяем по [3].

При отсутствии достоверных данных З_нк и З_вк для практических расчетов К_р1 принимаем по таблице в зависимости от количества рабочих смен и энергосистемы.

Значение К_р2 определим по формуле:

К_Р2 =L·S_ном/s, (4.9)

где s - сечение питающей линии, мм²;

L - длина линии, км.

При отсутствии необходимых данных принимаем значение К_р2 по [3].

Если при расчете окажется, что Q_HK2<0, то для данной группы трансформаторов реактивная мощность Q_hk2 принимается равной нулю.

Фактическая мощность НБК принимается в соответствии с [3], причем количество ПБК должно быть кратно количеству принятых трансформаторов.