3.2 Расчет мощности силовых трансформаторов

Вариант 1

В первом варианте в цехе находится однотрансформаторная ПС, к которой подключены все ПЭ.

Во втором случае в послеаварийном режиме (при отключении одного трансформатора), для надежного электроснабжения ПЭ, предусматривается их питание от оставшегося в работе трансформатора.

Осуществим выбор мощности силового трансформатора для первого варианта схемы. Для оценки пропускной способности трансформатора по реактивной мощности рассчитаем величину реактивной мощности, выделяемую энергосистемой в сеть потребителя, по формуле:

, (3.1)

где – значение расчетной нагрузки по допустимому нагреву по активной мощности узла в НУР.

Выбираем коэффициент загрузки трансформатора – . При преобладании ПЭ ІІ и IIІ категории, =0,85.

Рассчитаем мощность трансформатора:

, (3.2)

.

Выбираем трансформатор марки ТМ-630 10/0,4 [4].

Оценим пропускную способность трансформатора по реактивной мощности:

(3.3)

.

По пропускной способности выбранный трансформатор нам подходит.

Для первого варианта схемы выбираем трансформатор ТМ-1600 10/0,4 с параметрами:

- номинальная мощность =1600 кВА;

- напряжение на высокой стороне U_ВН=10 кВ;

- напряжение на низкой стороне U_НН=0,4 кВ

- напряжение короткого замыкания U_КЗ=5,5%;

- потери холостого хода Р_Х=3,3 кВт;

- потери короткого замыкания ΔР_К=18 кВт;

- ток холостого хода I_Х=1,3%.

Рассчитаем коэффициенты загрузки трансформатора для второго варианта.

, (3.1)

где – коэффициент перегрузки, зависящий от системы охлаждения трансформатора (для масляных );

– расчетная загрузка по допустимому нагреву в ПУРе по активной мощности;

– расчетная загрузка по допустимому нагреву в НУРе по активной мощности.

Таким образом коэффициент загрузки трансформатора №1 в НУРе будет равен:

.

Аналогично коэффициент загрузки трансформатора №2 в НУРе :

.

Расчетная необходимая мощность трансформатора:

, (3.4)

где – коэффициент загрузки трансформатора в НУРе.

Расчетная необходимая мощность трансформатора:

(кВА).

Выбираем трансформатор марки ТМ-630 10/0,4 [7] с такими параметрами:

- номинальная мощность =630 кВА;

- напряжение на высокой стороне U_ВН=10 кВ;

- напряжение на низкой стороне U_НН=0,4 кВ

- напряжение короткого замыкания U_КЗ=5,5%;

- потери холостого хода Р_Х=1,56 кВт;

- потери короткого замыкания ΔР_К=8,5 кВт;

- ток холостого хода I_Х=2%.

Вариант 1

Рассчитаем пропускную способность выбранного трансформатора по реактивной мощности:

, (3.5)

(кВАр).

Вариант 2

Рассчитаем пропускную способность трансформаторов по реактивной мощности:

(кВАр),

(кВАр),

, (3.6)

(кВАр).

Из-за отсутствия информации о величине реактивной мощности, выделяемой энергосистемой потребителю, будем вычислять ее по такой формуле:

, (3.7)

где – такой тангенс угла , который обеспечит устойчивую работу энергосистемы;

– значение оптимальной реактивной мощности, передаваемой из энергосистемы в сеть предприятия в период максимальных нагрузок энергосистемы для проектируемых и действующих предприятий.

Значение задаются энергосистемой. Как правило, это значение приравнивают к .

(кВАр);

Как видим, пропускная способность каждого трансформатора в отдельности как в первом, так и во втором варианте позволяет обеспечить передачу реактивной мощности как в НУРе, так и в ПУРе. Следовательно, осуществлять компенсацию требуемой реактивной мощности можно как по высокой, так и по низкой стороне.