1 Определение расчетных нагрузок

1.1 Расчет максимальной мощности

(1.1)

где P_p – расчётная максимальная мощность потребителя, K_c – коэффициент спроса, выбираемый по справочным таблицам. Для мясокомбината коэффициент спроса – K_c=0,5, коэффициент спроса взят из справочной литературы [1]. Вследствие отсутствия данных о коэффициенте спроса для остальных конкретных потребителей, будем задаваться значением коэффициента исходя из мощности потребителя: при установленной мощности P_у≤200 кВт – K_c=0,35; 200≤P_у≤1000 кВт–K_c=0,3; P_у≥1000 кВт– K_c=0,25.

(1.2)

(1.3)

(1.4)

(1.5)

где P_р.ж.к., Р_р.м.к., Р_р.с.з., Р_р.в.с. – расчётные максимальные мощности соответственно животноводческого комплекса, мясокомбината, сахарного завода, водоподъемной станции, далее будем обозначать P_р1 - P_р4 соответственно.

2. Суммарная нагрузка производственных потребителей:

(1.6)

1.3 Расчет мощности коммунально-бытовых потребителей:

(1.7)

где N – число жителей; C – ежегодный прирост населения, поскольку этот коэффициент в различных районах разный, а в задании проекта не имеется сведений о районе, принимаемого равным 1%; n – перспективные сроки проектирования, n=5 лет, n=10 лет (первый трансформатор определённой мощности устанавливается на 5 лет, через 5 лет при реконструкции ПС устанавливается трансформатор, мощностью на ступень больше первого в связи с увеличением появлением новых потребителей или увеличением мощности исходных); P_уд – удельная мощность на одного человека, P_уд=1,3 кВт[2].

(1.8)

1.4 Определение потерь в сети 10 кВ

Расчет постоянных потерь:

(1.9)

где – постоянные потери в сети 10кВ, – процент, определяющий постоянные потери трансформатора, принимается равным в проектировании от 2 до 5%.

Расчет переменных потерь:

(1.10)

где – переменные потери в сети 10кВ, – процент, определяющий постоянные потери трансформатора, принимается равным в проектировании от 8 до 15%.

1.5 Суммарная расчетная мощность на шинах НН (10 кВ):

(1.11)

где K_р.м. – коэффициент разноимённости максимумов, для шин 6-10 кВ K_р.м=0,6-0,8[3]. Примем K_р.м=0,8.

(1.12)

2 Выбор числа и расчет мощности силовых трансформаторов

Число трансформаторов на подстанциях выбирается в зависимости от мощности и ответственности потребителей, также наличия резервных источников питания в сетях среднего и низшего напряжений. Таким образом, выбор количества трансформаторов является технико-экономической задачей.

Выбор количества трансформаторов определяется категорией надёжности электроснабжения потребителей, мощностью на шинах подстанции НН и СН, перспективой развития схемы электроснабжения района. Если, подключенные к подстанции потребители относятся к I и II категориям, то необходимо устанавливать два трансформатора на подстанцию. При увеличении мощности потребителей, один из вариантов реконструкции подстанции это установка третьего трансформатора.

Так как в соответствии с заданием потребителями являются: животноводческий комплекс, мясокомбинат, сахарный завод, водоподъемная станция, т.е. потребители, имеют I или II категорию по надежности электропитания, то необходимо выбрать подстанцию двухтрасформаторного типа.

Таблица 1 - Производственные нагрузки и категории этих потребителей

Производственные нагрузки	Ру, МВт	1кат. %	2кат. %
Животноводческий комплекс	2,5	20	30
Мясокомбинат	1,7	-	40
Сахарный завод	4,6	30	50
Водоподъемная станция	0,8	-	40

Рассчитаем мощность трансформатора.

(2.1)

где Р_тр. – расчётная мощность трансформатора, Р_тр.ном. –номинальная мощность трансформатора, выбранная из выше написанного условия.

(2.2)

где K_пав – коэффициент, учитывающий участие в нагрузке потребителей I и II категории и допустимую аварийную перегрузку, K_пав=1,4 [4].

Из справочного материала [1] выбираем ближайшую (большую) мощность трансформатора к расчетной, на первые пять лет проектирования. На последующий срок проектирования выбирается следующий по шкале трансформатор (на 10 лет), это связано с развитием промышленности района, где установлена подстанция.

Таблица 2 – Тип выбранного трансформатора и его номинальные параметры.

Тип	Номинальная мощность (Sном), МВА	Напряжение обмотки, кВ		U к , %
		ВН	НН		ВН-НН
ТДН-10000/35	10	35,0	10,5		7,5
ТДНС-16000/35	16	38,5	10,5		8

ТДН – трансформатор силовой с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха с регулированием напряжения под нагрузкой.