29. Выбор места, числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций
Выбор местоположения подстанций.
Проектирование системы электроснабжения предприятия предусматривает рациональное размещение на территории заводской и цеховых подстанций.
На генплан предприятия наносится картограмма нагрузок – изображение распределения нагрузок по территории предприятия в виде окружностей, площади которых в выбранном масштабе m равны расчетным нагрузкам Рi цехов:
(5.2)
имея картограмму нагрузок цехов (рисунок 5.11) и координаты хi и yi положения их “центров тяжести” на генплане можно определить координаты центра электрических нагрузок (ЦЭН) по выражениям:
Местоположение ГПП и цеховых подстанций должно быть вблизи центра их нагрузок. Рисунок 5.11.
Местоположения ГПП и ТП уточняют с учетом всех ограничений по прокладке электрических сетей и сравнивают приведенные затраты на их сооружение при различном местоположении подстанций.
Выбор числа и мощности трансформаторов
Число трансформаторов и питающих линий определяется в зависимости от категории потребителей. Наиболее просты и дешевы однотрансформаторные подстанции. При наличии складского резерва или связей на вторичном напряжении такие ТП обеспечивают надежное электроснабжение потребителей II и III категории.
Если преобладают потребители I и II категории, то применяют двухтрансформаторные подстанции. При выборе мощности трансформаторов необходимо исходить из экономической нагрузки, допустимой нагрузки, числа часов максимума нагрузки, темпов роста нагрузки, расчетной нагрузки. Но т.к. к моменту проектирования все эти факторы определить невозможно, то мощность трансформаторов выбирается по условию обеспечения полной нагрузки в номинальных условиях с коэффициентом загрузки 0,7-0,75.
При выходе из строя одного трансформатора или линии, второй не должен быть перегружен более чем на 40 % в течение 5 суток по 6 часов в сутки. Коэффициент заполнения графика нагрузки должен быть не выше 0,75. при наличии графика нагрузки мощность трансформатора выбирается по его перегрузочной способности. Для этого по графику определяют продолжительность максимума нагрузки t и коэффициент заполнения графика:
или
(5.3)
Iср, Sср – средние токи и мощность;
Iм, Sм – максимальные токи и мощность.
По значениям t и Кзг и кривым кратностей допустимых перегрузок трансформаторов с масляным охлаждением (рисунок 5.12) определяют коэффициент допустимой перегрузки Кдп.
Рис. 5.12. Кривые кратностей допустимых перегрузок трансформаторов.
Номинальная мощность трансформатора выбирается по формуле:
(5.4)
по Sн принимается ближайшая стандартная мощность трансформатора Sнт.
Если график нагрузки неизвестен, мощность трансформатора принимают по расчетной нагрузке.
При проектировании крупного предприятия с большим числом цеховых трансформаторов выбор числа и мощности этих трансформаторов может производиться по плотности нагрузки цехов кВА/м2 и полной расчетной нагрузке.
Для выбора наиболее рационального варианта электроснабжения необходимо рассмотреть не менее двух вариантов числа и мощности трансформаторов, сравнивая их и по технико-экономическим показателям.