2. Определить номинальные мощности трансформаторов т1 и т2 и выбрать их по каталогам.

Двухтрансформаторные подстанции применяются для питания потребителей 1-й и 2-й категорий. Их рекомендуется выбирать:

при преобладании нагрузок 1-й категории;

при наличии электроприемников особой группы;

для сосредоточенной цеховой нагрузки и отдельно стоящих объектов общезаводского назначения (насосные и компрессорные станции, газовое хозяйство и т.п.).

К_З.Н.=0,7

К_З.П.=1,4

Определим номинальную мощность трансформатора

Примем экспортный вариант с мощностью 800 кВА

Трансформатор ТМГ-800/10-У1

Параметры трансформатора

Мощность, кВа	Напряжение ВН, кВ	Напряжение, НН, кВ	Схема и группа соединения обмоток	Потери х.х. кВт	Потери к.з, кВт	Напряжение к.з, %	Ток, х.х, %
800	10	0,4	∆/Y - 11	1,2	9,0	6	1,1

Определим величину наибольшей реактивной мощности 𝑄_1.Р, которую силовой трансформатор может передать в сеть низшего напряжения из условия допустимой загрузки.

В общем случае мощности Q_1.Р и Q_Р.Ц. не равны. Поэтому реальную величину реактивной мощности 𝑄1, проходящей через трансформатор определим из соотношений:

Так как мощность 𝑄_1.Р оказывается меньше нагрузки 𝑄_Р.Ц, (639,35 кВАр<656,84кВАр) т.е. трансформаторы ТП не могут пропустить всю расчетную реактивную нагрузку 𝑄_Р.Ц. (принимаем 𝑄₁=𝑄_1.Р=639,35кВАр), то для устранения дефицита реактивной мощности на стороне низшего напряжения ТП необходимо установить низковольтную конденсаторную батарею мощностью 𝑄_К.Н.

𝑄_К.Н.=𝑄_Р.Ц.−𝑄₁=661,71-629,43=32,28кВАр

Для выбранных трансформаторов ТП с мощностью 𝑆Т.НОМ=800 кВА, определим фактические коэффициенты загрузки в нормальном и послеаварийном режимах работы ТП:

Пусть точки балансовой принадлежности находятся на стороне НН и задано предельное значение 𝑡𝑔𝜑=0,24, тогда предельное значение реактивной мощности, которая может быть получена

Исходя из этого, определим мощность низковольтной конденсаторной батареи, которую необходимо установить на стороне НН ТП.

Принимаем для установки одну конденсаторную батарею КРМ-0,4-360-30 У3 мощностью 360 кВАр.

Получим 𝑡𝑔𝜑

Потребитель не может брать реактивной мощности из сети больше заданного, тогда коэффициенты загрузки будут:

К_З.П.=1,18

Рассчитаем потери активной и реактивной мощности трансформатора при различных коэффициентах нагрузки и различной реактивной мощности:

𝐾З.Н	𝑄К.Н, квар	𝑄1, квАр	Δ𝑃𝑇, кВт	Δ𝑄𝑇, квар
0,7	0	517,4	11,22	64,6

3. Выбрать сечение и марку кабелей W1 и W2, проложенных в земле. Проверить эти кабели на термическую стойкость токам короткого замыкания (после расчёта токов КЗ, п. 5, и построения диаграммы селективности, п. 6)

Кабель питающий ТП прокладываем в земле

𝐼_Р.К. – определяем из условия, что один из трансформаторов отключен и по второму передается вся мощность.

Расчетный ток, протекающий по кабельной линии:

По таблице 1.3.16. ПУЭ выбираем предварительно кабель трехжильный сечением 16 мм²c длительно допустимым током 75 А.

Коэффициент на количество работающих кабелей лежащих в земле (количество = 2)

𝐾3=0,90

Фактически допустимый длительный ток для кабеля сечение 16 мм²равен

𝐼ф=75∙0,90=67,5 А

Произведем расчет сечения по экономической плотности тока (ПУЭ таблица 1.3.36). Принимаем число часов использования максимума в год от 3000 до 5000 ч для кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией с алюминиевыми жилами, 𝐽ЭК=1,4 А/мм²

Условие 16 мм²≥45 мм² не выполняется, поэтому принимаем ближайшее большее значение сечения 50 мм²

Выбираем кабель ААБл 3х50-10

А - Алюминиевая токопроводящая жила

А - Алюминиевая оболочка

Б - Броня из двух стальных лент

л - В подушке под броней имеется слой из пластмассовых лент

3 - количество жил

25 - сечение жилы

10 - номинальное напряжение

Сопротивление

Активное 𝑟₀=0,625 Ом/км

Индуктивное 𝑥₀=0,09 Ом/км