3 Вибір кількості та потужності трансформаторів

ЦЕХОВИХ ТП З УРАХУВАННЯМ КОМПЕНСАЦІЇ

РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ

Вибір кількості і потужності трансформаторів на КТП визначається розрахунковим навантаженням цеху, категорією надійності електроприймачів, способом компенсації реактивної потужності, режимом роботи трансформаторів та іншими факторами.

Вибір кількості та потужності трансформаторів цехової трансформаторної підстанції ремонтно-механічного цеха.

Кількість трансформаторів КТП насосної станції вибирається враховуючи категорії споживачів, графіку навантажень. Потужність трансформаторів вибирається по розрахунковій активній потужності, що розраховується по формулі (3.1):

S_розр.т.= (3.1)

де P_розр. – розрахункова активна потужність з урахуванням силового

та освітлювального навантаження;

n – кількість трансформаторів;

k_зг – оптимальний коефіцієнт завантаження цехових

трансформаторів;

k_зг =0,9 – для однотрансформаторних підстанцій, k_зг =0,7-0,8– для двохтрансформаторних підстанцій.

Виходячи з того, що в насосніі станціі електроприймачі 1-ої та 2-ї категорій, річний графік навантажень нерівномірний, можливе використання двохтрансформаторної підстанції. Потужність трансформатора розраховуємо за формулою 3.1, використовуючи значення активної потужності із таблиці 2.4.

S_розр.т.= =320 кВА

Вибираємо найближче стандартне значення потужності трансформатора 2 x ТМ 400/10 з наступними даними:

Таблиця 3.1 – Технічні данні трансформатора ТМ 400/10.

Тип	Номінальна потужність , кВА	Номінальна напруга, кВ		, %	Втрати, кВт		, %
		ВН	НН
ТМ-400/10	400	10	0,4	4,5	0,95	5,5	2,1

Найбільшу реактивну потужність, яку слід передавати через трансформатори (пропускна здатність трансформатора) визначається за формулою:

Q_тр..= (3.2)

де S_тр.ном. – номінальна потужність трансформатора.

Q_тр..= =336 кВАр

Втрати потужності в трансформаторах визначаються за формулою:

∆ Q_тр = (3.3)

де I_хх – струм холостого ходу трансформатора;

k_з – коефіцієнт загрузки трансформатора;

U_к – напруга короткого замикання;

S_ном – номінальна потужність трансформатора;

n_т – кількість трансформаторів.

∆Q_тр = =34,44 кВАр

Встановлення компенсуючих пристроїв на низькій стороні визначається із умови:

Q_ннку =Q_розр.- Q_тр.нур. +∆Q_тр ; (3.4)

Q_ннку =333,4-336+34,44=31,84кВАр .

На низькій стороні встановлюємо компенсуючи пристрої зі стандартною потужністю Q_ннкуст=50кВАр, типу 2×УКРП-0,4-25-2У3 .

Перевірка трансформаторів по режиму роботи в НУР з урахуванням компенсації реактивної потужності проводиться по коефіцієнту загрузки, який визначається за формулою:

k_з= ; (3.5)

k_з= =0,68<0,7

При виході з ладу одного трансформатора в роботі залишається один трансформатор. Перевірка коефіцієнта загрузки трансформатора в ПАР:

k_з= ; (3.6)

k_з= =1,36<1,4

Таким же чином проводимо всі розрахунки для трансформаторів цехових ТП. Для вузла перевантаження, складу готової продукції, адміністративного корпуса, контрольно- пропускного пукта з автомобільними вагами було прийнято рішення об їх живленні з однієї ТП у зв’язку з близьким розташуванням їх одне від одного. Розрахункові дані зводимо до таблиці 3.3

Таблиця 3.3 – Вибір кількості та потужності трансформаторів цехових ТП

№ ТП	Рроз, кВт	Qроз, кВАр	Sроз, кВА	Кіль-ть тр-ів	Sрозр.тр-ра.,кВА	Sст, кВА	КП на НН	kз	∆Qтр , кВАр
1	604,14	477,4	770	2	431,53	630	-	0,63	50,99
2	576,7	455,7	735	2	411,93	630	-	0,58	48,51
3	593,16	468,72	756	2	423,69	630	-	0,6	50,15
4	587,67	464,38	749	2	419,76	630	-	0,59	49,32
5	609,64	481,74	777	2	435,46	630	-	0,62	51,84
6	207,42	52,24	213,9	1	230,47	250	-	0,86	13,17
7	683	577,5	894	1	758,9	1000	-	0,89	55,57
8	448	333,4	558,4	2	320	400	2×УКРП-0,4-25-5У3	0,68	34,44
	4309,8	3311,08	4683,3	-	-	-	-	-	350,01

Встановлення компенсуючих пристроїв на високій стороні визначаються на основі балансу реактивної потужності на межі енергосистема – підприємство [9].

Потужність компенсуючих пристроїв визначається за формулою:

Q_{вкп.розр.}= Q^0,4_розр.Σ+ Q_{розр.АД}+ ΔQ_Σ- Q_е- Q_нкп. (3.7)

де Q^0,4_розр.Σ, Q_{розр.АД} – сумарна розрахункова потужність споживачів на 0,4 кВ(3311,08 кВАр) і асинхронних двигунів (859,3 кВАр);

Q_е – економічне значення реактивної потужності, що передається із енергосистеми в мережу;

ΔQ_Σ – сумарні втрати потужності в трансформаторах,

Q_нкп.- потужність компенсуючих пристроїв низької напруги

Економічне значення реактивної потужності визначається за формулою:

Q_е=tgφ∙ Р_розр.Σ (3.8)

де tgφ=0,3;

Р_розр.Σ =P_розр + P_{розр. АД} – сумарна активна розрахункова потужність цехів на напрузі 0,4 кВ та асинхронних двигунів на 10 кВ.

Економічне обосноване значення реактивної потужності становить:

Q_е=0,3∙(4309+1008)=1595,1 кВАр ;

Q_{вкп.розр.}=3311,08+859,3+350,01-1595,1-50=2875,29 кВАр .

Потужність компенсуючого пристрою однієї секції становить ½ від розрахованої потужності компенсуючих пристроїв (Q_{вкп.розр.}):

Q_вкп.1с.= =14372,6 кВАр

Вибираємо найближче стандартне значення компенсуючого пристрою: УКЛ – 10,5 – 1350 УЗ.

Схематично потужності трансформаторів цехових КТП та КП відображено на рисунку 6.1.

4. Визначення загального центру електричних

навантажень ГЗП

Проектування системи електропостачання підприємства передбачає раціональне розміщення на її території заводської та цехових підстанцій. Вибір місця разположення ГЗП визначається характером розподілення навантажень по території об’єкта (для знаходження місця розміщення підстанції на генплан підприємства наноситься картограма навантажень Р_і , що представляє собою кола) та геометрією взаємного розміщення приймачів електроенергії з урахуванням перспективи розвитку усієї мережі електропостачання. Для визначення місця знаходження ГЗП, на генплан заводу наносять осі координат, застосовують складання паралельних навантажень та визначають координати ГЗП:

; (4.1)

, (4.2)

де Р_і – розрахункове навантаження і-го вузла (КТП);

Х_і, У_і – координати ПЕ або ЦЕН об’єкту у прийнятій системі координат.

Визначаємо координати кожної КТП на аркуші №1 графічної частини дипломного проекту та заносимо до таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 – Вибір координат ЦЕН.

№ КТП	Ррозр, кВт	Хі, у.о	Уі, у.о	Рі Хі	Рі Уі
1	604,4	173	156	104561,2	94286,4
2	576,7	181	96	104256,9	55363,2
3	593,16	170	46	100837,2	27285,4
4	587,6	129	16	75800,4	9401,6
5	609,6	85	37	51816	51799
6	207,4	69	92	14310,6	19080,8
7	683	87	74	59421	50542
8	448	41	94	18368	42112
	4309	-	-	529370	48968,65

На основі отриманих даних вибираємо загальний центр електричних навантажень: ЦЕН (125;75).

Розміщення ЦЕН за цими координатами не зовсім доцільне, оскільки розміщення ГЗП є дуже близьким до насосної станції з очищаючим спорудженням побутових стоків. Більш доцільним є перенесення ГЗП на місце з координатами (125;140).