Пример выбора числа и мощности трансформаторов тп
При выборе трансформаторов учитываем категорию надёжности электропотребителей. Для 1-й категории оптимальный коэффициент загрузки составляет Кз=0,6-0,7; для 2-й категории – Кз=0,7-0,8; для 3-й категории – Кз=0,9-0,95.
Пример. Выбор количество и мощность трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций по следующим исходным данным: Рр = 250 кВт, Qp = 270 квар; категория электроприемников цеха по степени надежности электроснабжения – 3.
Решение. Полная расчетная мощность цеха.
По расчетной мощности (377 кВ×А) требуемому уровню надежности электроснабжения (3 категория электроприемников) можно принять однотранспортную подстанцию с мощностью трансформатора Sнт = 400 кВ×А.
Коэффициент загрузки трансформатора составит
что удовлетворяет соответствующим требованиям.
Выбрать число и мощность трансформаторов ГПП110/10кВ. Данные для расчетов даны в таблице:
Параметр |
Размерность |
Вариант 1 |
Вариант 2 |
Вариант 3 |
Максимальная нагрузка на шинах |
кВА |
17000 |
22000 |
12000 |
Время максимума |
Час |
3 |
2 |
3 |
Среднесуточная нагрузка |
кВА |
15000 |
20000 |
10000 |
Потребителей 1-й и 2-й категории
|
% |
70 |
75 |
65 |
Упрощенный расчет.
ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ПОДСТАНЦИЯХ
Рекомендуемые коэффициенты загрузки трансформаторов на подстанциях
таблица 1
Характер нагрузки и вид ТП |
Коэффициент загрузки |
При преобладании нагрузок 1 категории на двухтрансформаторных ТП |
0,65-0,7 |
При преобладании нагрузки 2 категории на однотрансформаторных ТП и взаимном резервировании трансформаторов по связям вторичного напряжения |
0,7-0,8 |
При преобладании нагрузок 2 категории и при наличии централизованного (складского) резерва трансформаторов, а также при нагрузке 3 категории |
0,9-0,95 |
На ступенях высшего напряжения СЭС мощных промышленных предприятий (на ГПП, УРП, крупных ПГВ). При такой загрузке обеспечивается 100%-ный резерв питания нагрузок при выходе из строя одного или двух трансформаторов подстанции. |
0,9-0,95 |
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАСЧЕТНОЙ РАБОТЕ ПО ТЕМЕ
ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ПОДСТАНЦИЯХ
Передачу энергии на большие расстояния в основном осуществляют на повышенном напряжении (32-1150 кВ). Распределение электроэнергии выполняют сетями 6-35 (110) кВ. Электроприёмники подключают к сетям более низких напряжений (0,22-10 кВ). Для соответствующих преобразований (трансформации) напряжений, а также связи электрических сетей различных классов напряжений и распределения электроэнергии используют силовые трансформаторы и автотрансформаторы однофазного и трехфазного исполнений.
Для разного типа нагрузки применяют двух- и однотрансформаторные подстанции (ТП). Двухтрансформаторные подстанции применяются для нагрузки 1-ой и 2-ой категории, которую нельзя отключать на продолжительное время или вообще нельзя отключать. Однотрансформаторные подстанции применяются при преобладании нагрузки 3-ей категории, которую можно отключать на некоторое время (до суток).
РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ
При расчете мощности трансформаторов учитывается нагрузка 1-ой и 2-ой категорий (табл.1), соответственно принимается к установке один или два идентичных трансформатора.
Расчет необходимой мощности трансформатора ведем по формуле:
Sтр=𝑆ц+о𝑛∗𝛽=𝑆ц+о1,5, (кВА),
где Sц+о– максимальная расчетная мощность цеха или завода соответственно, учётом осветительной нагрузки;
n –количество устанавливаемых трансформаторов, принимается n = 2 (n = 1);
β – коэффициент загрузки трансформатора (табл.1).
Исходя из условия 𝑆расчтр−р≤𝑆ном тр−р
по справочной литературе выбирается силовой трансформатор.
Осветительную нагрузку принимаем в расчете 5% от установленной общей мощности цеха/предприятия.
Определить число электродов заземления подстанции напряжение 6/0,4кВ. На стороне ВВнейтраль изолирована, а на стороне ВН – наглухо заземлена. Общая протяженность кабельных и воздушных линий указана в таблице. Расчеты выполнить для указанного в таблице грунта при средней влажности.
Параметр |
Размерность |
Вариант 1 |
Вариант 2 |
Вариант 3 |
Длина КЛ |
км |
30 |
10 |
20 |
Длина ВЛ |
км |
10 |
20 |
10 |
Характер грунта |
|
Суглинок |
Гравий с примесью песка |
Глина |
Определить нагрузку жилого здания. Данные для каждого варианта приведены в таблице:
№вар. |
Наименование потребителя |
Этажность |
Единица измерения |
Вместимость F,м2 (площадь) |
Удельный показатель |
COS /tg |
Количество лифтов |
РУСТ- кВт |
kс.л |
0 |
Жилой дом |
9 |
Квартира |
180 |
0,45 |
0,92/0,42 |
6 |
11 |
0,55 |
1 |
Жилой дом |
9 |
Квартира |
105 |
0,88 |
0,92/0,42 |
3 |
11 |
0,75 |
2 |
Жилой дом |
16 |
Квартира |
125 |
0,88 |
0,92/0,42 |
4 |
9; 11 |
0,90 |
3 |
Жилой дом |
16 |
Квартира |
111 |
0,88 |
0,92/0.42 |
2 |
9; 11 |
1,0 |
4 |
Жилой дом |
16 |
Квартира |
111 |
0,88 |
0,92/0,42 |
2 |
9; 11 |
1,0 |
Практические задания
Определение нагрузок общественно-бытовых предприятий
В основе расчета используется нагрузка одного потребителя, в качестве которого выступает квартира. Расчетная электрическая нагрузка одной квартиры жилых домов в зависимости от числа квартир
где Ркв — расчетная нагрузка дома квартирного типа; п — число квартир; Ркв.уд — удельная нагрузка, соответствующая числу квартир, кВт/кв.
Значения нагрузок являются приведенными — они установлены с учетом коэффициента одновременности в зависимости от числа квартир и являются справочными данными.
Силовую нагрузку общедомовых приемников электрической энергии, включая лифты, определяют отдельно, с учетом соответствующих коэффициентов спроса и мощности. В результате расчетную нагрузку жилого дома, который не имеет встроенных учреждений, определяют как сумму нагрузки квартир и силовой нагрузки общедомовых приемников
где Рж.д — нагрузка жилого дома: Рс — силовая нагрузка общедомовых установок; k— коэффициент, учитывающий участие мощности силовых установок в максимуме нагрузки квартир, равный 0,9.
В свою очередь, силовая нагрузка для лифтовыхустановокравна:
где kсл — расчетный коэффициент спроса для лифтовых установок, определяемый по справочным данным; т — количество лифтов; Рустi— установленная мощность электродвигателя лифта, кВт.
Полную расчетную нагрузку жилого дома определяют по формуле
где cosж.д и cosс — коэффициенты мощности, характеризующие нагрузку квартир и общедомовых приемников соответственно.
Кроме домов в жилых районах городов располагаются учреждения и предприятия общественно-коммунального характера, нагрузку которых определяют, как правило, индивидуально в процессе разработки проектов их внутреннего электрооборудования. Нагрузки определяют с использованием коэффициента спроса.
В результате (например, при наличии в жилом доме встроенного предприятия или учреждения) расчетная нагрузка жилого дома получается равной:
где
— суммарная нагрузка жилого дома и
встроенного предприятия в максимуме
нагрузки жилого дома;
—
нагрузка предприятия.
Суммарные расчетные активные и реактивные нагрузки в целом по жилому району определяют суммированием соответствующих нагрузок объектов (см. табл. 1.1) вар. «0»
Здесь п — количество квартир; т — количество лифтов;
Таблица 1.1
№вар. |
Наименование потребителя |
Этажность |
Единица измерения |
Вместимость F,м2 (площадь) |
Удельный показатель |
COS /tg |
Количество лифтов |
РУСТ- кВт |
kс.л |
0 |
Жилой дом |
9 |
Квартира |
180 |
0,45 |
0,92/0,42 |
6 |
11 |
0,55 |
1 |
Гастроном |
- |
м2торг.пл |
377 |
0,11 |
0,75/0,88 |
- |
- |
- |
2 |
Промтоварный магазин |
- |
м2торг.пл |
1000 |
0,08 |
0,85/0,62 |
- |
- |
- |
3 |
Жилой дом |
16 |
Квартира |
111 |
0,88 |
0,92/0.42 |
2 |
9; 11 |
1,0 |
4 |
Жилой дом |
16 |
Квартира |
111 |
0,88 |
0,92/0,42 |
2 |
9; 11 |
1,0 |
5 |
Детский сад |
- |
Место |
160 |
0,40 |
0,96/0,29 |
- |
- |
- |
6 |
Парикмахерская |
- |
Кресло |
9 |
1,3 |
0,97/0,25 |
- |
- |
- |
7 |
Жилой дом |
9 |
Квартира |
105 |
0,88 |
0,92/0,42 |
3 |
11 |
0,75 |
8 |
Жилой дом |
16 |
Квартира |
125 |
0,88 |
0,92/0,42 |
4 |
9; 11 |
0,90 |
9 |
Молочно-раздаточный пункт |
- |
Объект/м2 |
1 |
10 |
0,90/0,48 |
- |
- |
- |
10 |
Жилой дом |
9 |
Квартира |
173 |
0,45 |
0,92/0.42 |
5 |
11 |
0,55 |
11 |
Жилой дом |
16 |
Квартира |
223 |
0,82 |
0,92/0,42 |
6 |
9; 11 |
0,75 |
12 |
Детский сад |
- |
Место |
280 |
0,40 |
0,96/0,29 |
- |
- |
- |
13 |
Жилой дом |
16 |
Квартира |
125 |
0,88 |
0,92/0,42 |
4 |
9; 11 |
0,90 |
14 |
Жилой дом |
16 |
Квартира |
111 |
0,88 |
0,92/0,42 |
2 |
9; 11 |
1,0 |
15 |
Школа |
- |
Место |
1176 |
0,14 |
0,95/0,33 |
- |
- |
- |
16 |
Детский сад |
- |
Место |
280 |
0,40 |
0,96/0,29 |
- |
- |
- |
17 |
Жилой дом |
16 |
Квартира |
111 |
0,88 |
0,92/0,42 |
2 |
9; 11 |
1,0 |
18 |
Жилой дом |
9 |
Квартира |
103 |
0,88 |
0,92/0,42 |
3 |
11 |
0,75 |
19 |
Школа |
- |
Место |
1176 |
0,14 |
0,95/0,33 |
- |
- |
- |
20 |
Жилой дом |
16 |
Квартира |
125 |
0,88 |
0,92/0,42 |
4 |
9; 11 |
0,90 |
21 |
Гастроном |
- |
м2 торг.пл. |
300 |
0,11 |
0,75/0,88 |
- |
- |
- |
22 |
Жилой дом |
12 |
Квартира |
360 |
0,88 |
0,92/0,42 |
6 |
11 |
0,75 |
23 |
Сбербанк |
- |
Объект |
1 |
10 |
0,90/0,48 |
- |
- |
- |
24 |
Жилой дом |
9 |
Квартира |
172 |
0,88 |
0,92/0,42 |
5 |
11 |
0,55 |
25 |
Жилой дом |
17 |
Квартира |
250 |
0,82 |
0,92/0,42 |
8 |
9; 11 |
0,65 |
26 |
Жилой дом |
9 |
Квартира |
180 |
0,45 |
0,95/0,42 |
5 |
11 |
0,55 |
27 |
Жилой дом |
16 |
Квартира |
118 |
0,88 |
0,92/0,42 |
4 |
9, 11 |
0,90 |
28 |
Жилой дом |
9 |
Квартира |
154 |
0,45 |
0,92/0,42 |
4 |
11 |
0,65 |