4.2.4 . Вибір кількості і потужності трансформаторів 10/0,4 кВ

У розподільних мережах 6-20 кВ вибір кількості і потужності транс- форматорів визначається характером навантаження і схемою мережі.

Згідно СП- 31-110-2003 [2] за ступенем забезпечення надійності електро - постачання електроприймачі житлових і громадських будівель відносяться до відповідних категорій .

До електроприймачів першої категорії відносяться:

а) електроприймачі операційних і пологових блоків, відділень анастезіології, реанімації та інтенсивної терапії, кабінетів лапароскопії, бронхоскопії та ангіографії;протипожежних приладів та охоронної сигналізації, евакуаційного освітлення і лікарняних ліфтів;

б) котельні, які є єдиним джерелом тепла системи теплопостачання, що забезпечують споживачів першої категорії, що не мають індивідуальних резервних джерел тепла;

в) електродвигуни мережевих і підживлювальних насосів котелень другої категорії з водогрійними котлами одиничною продуктивністю більше10 Гкал /год ;

г) електродвигуни підкачувальних та змішувальних насосів насосних, дренажних насосів дюкерів теплових мереж;

д) об'єднані господарсько-питні та виробничі водопроводи в містах з кількістю жителів понад 50 тис. чол.; насосні станції, що подають воду безпосередньо в мережу протипожежного водопроводу; каналізаційні насосні станції, що не допускають перерви або зниження подачі стічних вод, очисні споруди каналізації, які не допускають перерви в роботі;

е) електроприймачі протипожежних пристроїв (пожежні насоси, системи підпору повітря, димовидалення, пожежної сигналізації та сповіщення про пожежу), ліфти, евакуаційне та аварійне освітлення, вогні мережевого огородження в житлових будинках і гуртожитках заввишки 17 поверхів і більше;

ж) електроприймачі протипожежних пристроїв, ліфти, охоронна сигналізація громадських будівель і готелів заввишки 17 поверхів і більше, готелів, будинків відпочинку, пансіонатів і турбаз більш ніж на 1000 місць, установ з кількістю працюючих понад 2000 осіб незалежно від поверховості, установи фінансування, кредитування і державного страхування федерального підпорядкування, бібліотек, книжкових палат і архівів на 1000 тис. зберігання і більше;

з) музеї та виставки федерального значення ;

і ) електроприймачі протипожежних приладів та охоронної сигналізації музеїв і виставок республіканського, крайового і обласного значення ;

к) електроприймачі протипожежних пристроїв загальноосвітніх шкіл, професійно-технічних училищ, середніх спеціальних і вищих навчальних закладів при кількості учнів більше 1000 чол. ;

л) електроприймачі протипожежних пристроїв, евакуаційне та аварійне освітлення критих видовищних і спортивних підприємств загальною місткістю 800 місць і більше, дитячих театрів, палаців і будинків піонерів із зоровими залами будь-якої місткості ;

м) електроприймачі протипожежних приладів та охоронної сигналізації універсамів, торгових центрів і магазинів з торговою площею понад 2000 м², а також їдалень, кафе і ресторанів з числом посадочних місць понад 500 ;

н ) тягові підстанції міського електротранспорту ;

о) ЕОМ обчислювальних центрів, вирішальних комплекс народно - господарських проблем і завдання управління окремими галузями, а також обслуговуючі технологічні процеси, основні електроприймачі яких відносяться до першої категорії ;

п) центральний диспетчерський пункт міських електричних мереж, теплових мереж, мереж газопостачання, водопровідно-каналізаційногогоспо-дарства та мереж зовнішнього освітлення ;

р ) пункти централізованої охорони ;

с) центральні теплові пункти ( ЦТП), що обслуговують будівлі висотою 17 поверхів і більше, все ЦТП в зонах із зимовою розрахунковою температурою –40^оС нижче ;

т) міський ЦТ ( РП) з сумарним навантаженням понад 10000 кВ • А.

Всі інші електроприймачі споживачів, перелічених у підпунктах а, в, г, ж, і, к, л, м, відносяться до другої категорії .

До електроприймачів другої категорії відносяться:

а) житлові будинки з електроплитами за винятком одно-восиквартирних будинків;

б) житлові будинки висотою 6 поверхів і вище з газовими плитами або плитами на твердому паливі ;

в) гуртожитки місткістю 50 осіб і більше;

г) будинки установ висотою до 16 поверхів з кількістю працюючих від 50 до 2000 осіб;

д) дитячі установи ;

е) медичні установи, аптеки ;

е) криті видовищні та спортивні підприємства з кількістю місць у залі від 300 до 800 ;

з) відкриті спортивні споруди зі штучним освітленням з кількістю місць 5000 і більше або за наявності 20 рядів і більше;

і ) підприємства громадського живлення з кількістю посадкових місць від 100 до 500 ;

к) магазини з торговою площею від 250 до 2000 м²;

л ) підприємства з обслуговування міського транспорту;

м) лазні з кількістю місць понад 100;

н ) комбінати побутового обслуговування, господарські блоки та ательє з кількістю робочих місць понад 50, салони-перукарні з кількістю робочих місць понад 15 ;

о) хімчистки та пральні ( продуктивністю 500 кг і більше білизни за зміну) ;

п) об'єднані господарсько-питні та виробничі водопроводи міст і селищ з числом жителів від 5 до 50 тис. чол. включно; каналізаційні насосні станції та очисні споруди каналізації, допускають перерви в роботі, викликані порушеннями електропостачання, які можуть усуватися шляхом оперативних перемикань в електричній мережі ;

р ) навчальні заклади з кількістю учнів від 200 до 1000 чол. ;

з ) музеї та виставки місцевого значення;

т ) готелі висотою до 16 поверхів з кількістю місць від 200 до 1000 ;

у) бібліотеки, книжкові палати та архіви з фондом від 100 тис. до 1000 тис. одиниць зберігання ;

ф) ЕОМ обчислювальних центрів, відділів та лабораторій, крім зазначених у п.1 о) даного додатку ;

х ) електроприймачі установок теплових мереж - запірної арматури при телекеруванні, підкачувальних змішувачів, циркуляційних насосних систем опалення та вентиляції, насосів для зарядки баків акумуляторів, баків акумуляторів для підживлення теплових мереж у відкритих системах теплопостачання;

ц) диспетчерські пункти житлових районів і мікрорайонів, районів електричних мереж;

ч) освітлювальні установки міських транспортних і пішохідних тунелів, освітлювальні установки вулиць, доріг і площ категорії " А" у столицях республік, містах-героях, портових і найбільших містах ;

ш) міські ЦП ( РП ) і ТП з сумарним навантаженням від 400 до 10000 кВ •А за відсутності електроприймачів, перелічених у п.1 цього додатку.

Споживачі першої та другої категорій повинні отримувати електроенергію від двох незалежних, резервуючих один одного джерел живлення. При цьому для споживачів першої категорії перерву в електропостачанні при втраті одного з джерел живлення допускається на час автоматичного відновлення живлення, а для споживачів другої категорії - на час підключення резервного живлення черговим персоналом [15].

При неможливості живлення електроприймачів першої категорії від двох незалежних джерел допускається живлення від двох довколишніх одно- трансформаторних або різних трансформаторів дво - трансформаторних ТП, підключених по різних лініях 10 (6) кВ з пристроєм автоматичного включення резервного живлення ( АВР).

У міських розподільчих мережах рекомендується використовувати трансформатори зі схемою з'єднання обмоток зірка - зигзаг або трикутник- зірка. Трансформатори 10/0,4 кВ із схемою з'єднання обмоток зірка-зірка допускається застосовувати в мережах з перевагою трифазних електро- приймачів і в мережах 6 кВ, що переводяться на напругу 10 кВ .

Для вибору кількості і потужності трансформаторів ТП на підставі техніко - економічного порівняння варіантів виконання мережі на плані району міста вибирається характерна ділянку з сумарним навантаженням 2000 ... 3000 кВт і намічається ряд варіантів схеми в залежності від густині навантаження і характеру споживачів. Порівнювані варіанти повинні бути однаково надійними. Враховуються економічні показники мережі 0,38 кВ, ТП і втрати електричної енергії в цих елементах .

При виборі конкурентоспроможних варіантів потужності ТП можна користуватися рекомендаціями, отриманими з проектної практики. При п'ятиповерховій забудові та харчоприготуванні на газових плитах потужність ТП-1×400 кВ•А (один трансформатор потужністю 400 кВ•А), при електроплитах- 2 × 400 кВ • А. При житлових будівлях 9-16 поверхів з газовими плитами - 2 × 400 кВ • А або 2 × 630 кВ • А,а при електроплитах - 2 × 630 кВ•А.

Відповідно до [11] в районах малоповерхової забудови (до 6 поверхів) потужність трансформаторів ТП залежно від густині навантаження на шинах 0,4 кВ рекомендується приймати:

Густина навантаження Потужність трансформаторів ТП,

МВт/км² кВ·А

від 0,8 до 1,0 1·160

від 1,0 до 2,0 1·250

2,0 до 5,0 1·400

5,0 до 8,0 1·630

У районах багатоповерхової забудови (9 поверхів і вище) при густині навантаження 8 МВт/км²і більше оптимальне навантаження районної підстанції (РП) повинна складати: при напрузі 10 кВ - 12 МВт; при напрузі 6 кВ - 8 МВт. Рекомендована потужність двотрансформаторних ТП - 2 × 630 кВ•А.

Особливості міського рельєфу в м. Владивостоці змушують «витягувати» мікрорайони по периметру сопок, що збільшує протяжність електричних мереж. На підставі техніко-економічних розрахунків необхідно виконати вибір оптимального варіанту мереж. При цьому доводиться розглядати варіанти з двотрансформаторними підстанціями - 2×400 кВ•А і навіть 2×250 кВ•А.

У табл. 4.19 наведені технічні дані трансформаторів, взяті з довідника [10].

Згідно з методикою, наведеною в ГОСТ 14209-85 [12], допускається перевантаження трансформаторів для резервуються розподільчих мереж 0,38 кВ в аварійному режимі на 70-80% вище номінальної потужності. Загальна добова тривалість перевантаження не повинна перевищувати 6 г. протягом не більше 5 діб. Таким чином коефіцієнт завантаження трансформатора в аварійному режимі складає К_З.АВ=1,7-1,8, а коефіцієнт завантаження в нормальному режимі К_З.НОРМ = 0,85-0,9.

 Трансформатори можуть бути без шкоди для нормального терміну служби завантажені протягом доби понад номінальну потужність, якщо іншу частину розглянутого періоду їх завантаження було нижче номінальної. Крім того, перевантаження трансформаторів допускається і за рахунок нерівномірності навантаження протягом року.

Потужність трансформаторів, яка приймається до установки на ТП, повинна задовольняти умові

ΣS_Н.ТР> S_Р.ТП. (4.26)

Нашою промисловістю випускаються сухі трифазні трансформатори типів ТСЗ, ТСЗУ, призначені для установки в системах електропостачання промислових підприємств, житлових і громадських будівель і розраховані на тривалий режим роботи. Трансформатори виконані на основі шихтованного магнітопроводу стрижневого типу з косими стиками і мають зменшені втрати . Надійність і термін служби трансформаторів збільшені за рахунок зменшення на 20 % нагрівання вузлів трансформатора.

Крім того, промисловість випускає трансформатори силові сухі з литою ізоляцією типу GDNN. Ці трансформатори мають високу пожежобезпечність та експлуатаційну надійність, а також володіють зниженим рівнем шуму і компактністю. Застосовують в місцях з підвищеною небезпекою: при електропостачанні громадських будівель, лікарень і т.д. Ізоляція обмоток високої та низької напруги виконана з епоксидної смоли з наповнювачем. Обмотки з ізоляцією виготовляють у вакуумі шляхом лиття під тиском, тому вони витримують великі механічні навантаження .

Магнітний сердечник трансформаторів має низькі втрати холостого ходу; матеріал обмоток-мідь. Допустима температура навколишнього повітря знаходиться в інтервалі від+40 ^оС до -40 ^оС. Трансформатори охолоджуються природною циркуляцією повітря і примусовою циркуляцією вентилятором радіального потоку .

Технічні параметри трансформаторів типу ТСЗУ наведено в табл. 4.20, а GDNN - в табл. 4.21 [14].